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Selezione della dimensione dell'O-ring
Trova la giusta dimensione standard di O-ring secondo la norma ISO 3601 per applicazioni di tenuta su pistone, stelo o superficie. Ottieni dimensioni della scanalatura, percentuale di compressione e allungamento, all'istante.
Risultati
Sezioni trasversali standard ISO 3601
| CS (mm) | Serie AS568 | Tolleranza CS | Intervallo ID tipico | Profondità della scanalatura (20% sq.) | Larghezza della scanalatura |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.78 | -0XX | ±0,08 | 1–25 millimetri | 1.42 | 2.50 |
| 2.62 | -1XX | ±0,09 | 9–76 millimetri | 2.10 | 3.60 |
| 3.53 | -2XX | ±0,10 | 15–133 millimetri | 2.82 | 4.80 |
| 5.33 | -3XX | ±0,13 | 19–267 millimetri | 4.26 | 7.15 |
| 6.99 | -4XX | ±0,15 | 50–292 millimetri | 5.59 | 9.40 |
Compressione dell'O-ring
Lo schiacciamento è la compressione diametrale della sezione trasversale dell'O-ring quando installato nella scanalatura. Crea la sollecitazione iniziale di contatto della guarnizione.
- Guarnizioni dinamiche (pistone/stelo): compressione consigliata 10–20%
- Guarnizioni statiche (faccia/flangia): compressione consigliata 15–30%
Dimensioni della scanalatura
La larghezza della scanalatura deve consentire all'O-ring di espandersi lateralmente quando viene schiacciato, oltre a compensare l'espansione termica e il rigonfiamento.
Allungamento e compressione
Per le guarnizioni dei pistoni, l'O-ring viene teso sul pistone. Per le guarnizioni degli steli, viene compresso nella scanalatura del foro.
- Allungamento massimo: 5% (elastomeri standard), 3% (PTFE, composti duri)
- Compressione massima: 3% di ID
Obiettivo: Diametro esterno dell'O-ring ≈ foro = 50 mm
ID richiesto = 50 − 2 × 3,53 = 42,94 mm
ID standard più vicino: 42,86 millimetri → DE = 42,86 + 2 × 3,53 = 49,92 mm
Profondità della scanalatura (spremitura 20%) = 3,53 × 0,80 = 2,82 millimetri
Larghezza della scanalatura = 3,53 × 1,35 = 4,77 millimetri
Diametro fondo scanalatura* = 50 − 2 × 2,82 = 44,36 mm
Allungamento = (44,36 − 42,86) / 42,86 × 100 ≈ 3.5% ✓ (entro il limite del 5%)
*supponendo OD del pistone ≈ alesaggio; sottrarre il gioco pistone-alesaggio dall'OD del pistone per ottenere il diametro esatto del fondo gola
⚠️ Nota: Verificare sempre il rapporto di riempimento della scanalatura (volume dell'O-ring rispetto al volume della scanalatura). L'O-ring dovrebbe riempire il 70-85% della scanalatura. Un riempimento insufficiente causa instabilità; un riempimento eccessivo impedisce l'espansione termica e causa l'estrusione.
ℹ️ Suggerimento: Per pressioni superiori a 3,5 MPa (statica) o 7 MPa (dinamica), aggiungere un anello di supporto sul lato a bassa pressione per impedire l'estrusione dell'O-ring nello spazio.
Seguire questi passaggi:
- Identificare l'applicazione: tenuta su pistone, tenuta su stelo o tenuta frontale (assiale)
- Determinare il diametro: diametro dell'alesaggio (pistone) o diametro dell'albero (stelo)
- Scegliere la sezione (corda CS): corda CS maggiore per pressioni più elevate e diametri più grandi. La corda CS 3,53 mm è la misura più comune per impieghi generali
- Trovare il diametro interno (ID) standard: per le tenute su pistone, ID = alesaggio − 2×CS. Per le tenute su stelo, ID ≈ diametro dello stelo. Selezionare la misura standard più vicina dalla norma ISO 3601
- Verificare lo schiacciamento (squeeze): puntare al 15–25% (statico) o al 10–20% (dinamico)
- Controllare lo stiramento (stretch): deve essere ≤5% dell'ID
Lo schiacciamento (squeeze) è la compressione percentuale della sezione trasversale dell'O-ring all'interno della cava:
Squeeze % = (CS − altezza compressa) / CS × 100
Genera la pressione di contatto iniziale necessaria per la tenuta. Linee guida:
- 10–20% per tenute dinamiche (pistone/stelo) — bilancia tenuta e attrito
- 15–30% per tenute statiche (frontali/flangia) — maggiore compressione per la massima affidabilità
- Schiacciamento insufficiente → trafilamento, tenuta scarsa
- Schiacciamento eccessivo → attrito elevato, surriscaldamento, rottura a spirale, durata ridotta
Lo stiramento (stretch) si verifica quando l'O-ring viene montato su un diametro di fondo cava maggiore del suo diametro interno (ID) allo stato libero. Effetti:
- Riduce la sezione trasversale — la corda CS si assottiglia man mano che l'O-ring viene teso, riducendo lo schiacciamento effettivo
- Aumenta la tensione interna — una maggiore sollecitazione interna accelera l'invecchiamento dell'elastomero
- Max 5% per la maggior parte degli elastomeri (NBR, FKM)
- Max 3% per materiali duri o rigidi (incapsulati in PTFE, FFKM)
Al contrario, la compressione circonferenziale (stiramento negativo, ID maggiore della cava) può far incurvare o attorcigliare l'O-ring nella sede.
Materiali comuni per O-ring e relative applicazioni:
- NBR (Nitrile) — da −40 a +120°C, eccellente resistenza agli oli minerali, il più diffuso
- FKM/Viton — da −20 a +200°C, eccellente resistenza chimica e alle alte temperature
- EPDM — da −50 a +150°C, acqua/vapore/liquido freni, NON adatto agli oli minerali
- Silicone (VMQ) — da −60 a +200°C, grado alimentare, medicale
- FFKM (Kalrez) — da −25 a +325°C, resistenza chimica universale, costoso
- PTFE — da −200 a +260°C, chimicamente inerte, usato come rivestimento o per anelli antiestrusione
Gli anelli antiestrusione (backup ring) impediscono l'estrusione dell'O-ring nell'interstizio tra le superfici accoppiate sotto pressione. Utilizzare gli anelli antiestrusione quando:
- Tenuta statica: pressione > 3,5 MPa (500 psi)
- Tenuta dinamica: pressione > 7 MPa (1000 psi) con O-ring da 70 Shore A
- Giochi elevati: gioco diametrale > 0,1 mm a bassa pressione, inferiore ad alta pressione
Posizionare un anello antiestrusione sul lato di bassa pressione. In caso di pressione bidirezionale, utilizzare due anelli antiestrusione (uno su ciascun lato). Il PTFE è il materiale standard per gli anelli antiestrusione.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Strumenti e software professionali per il bilanciamento sul campo. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
