Darmowe narzędzie inżynieryjne
Wybór rozmiaru pierścienia uszczelniającego
Znajdź odpowiedni standardowy rozmiar pierścienia uszczelniającego typu O, zgodny z normą ISO 3601, do zastosowań w tłokach, tłoczyskach lub uszczelnieniach czołowych. Uzyskaj wymiary rowków, stopień ściśnięcia i rozciągnięcie — natychmiast.
Wyniki
Przekroje poprzeczne zgodne z normą ISO 3601
| Śr. (mm) | Seria AS568 | Tolerancja CS | Typowy zakres ID | Głębokość rowka (20% ścisk.) | Szerokość rowka |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.78 | -0XX | ±0,08 | 1-25 mm | 1.42 | 2.50 |
| 2.62 | -1XX | ±0,09 | 9-76 mm | 2.10 | 3.60 |
| 3.53 | -2XX | ±0,10 | 15-133 mm | 2.82 | 4.80 |
| 5.33 | -3XX | ±0,13 | 19-267 mm | 4.26 | 7.15 |
| 6.99 | -4XX | ±0,15 | 50-292 mm | 5.59 | 9.40 |
Ściśnięcie pierścienia uszczelniającego
Ściskanie to średnicowe ściskanie przekroju poprzecznego pierścienia uszczelniającego typu O podczas montażu w rowku. Powoduje ono powstanie początkowego naprężenia stykowego uszczelki.
- Uszczelnienia dynamiczne (tłok/pręt): zalecane ściskanie 10–20%
- Uszczelnienia statyczne (czołowej powierzchni/kołnierza): zalecane ściskanie 15–30%
Wymiary rowka
Szerokość rowka musi umożliwiać rozszerzanie się pierścienia uszczelniającego na boki podczas ściskania, a także kompensować rozszerzalność cieplną i pęcznienie.
Rozciąganie i kompresja
W przypadku uszczelnień tłokowych pierścień uszczelniający typu O jest naciągany na tłok. W przypadku uszczelnień tłoczyskowych jest on wciskany w rowek otworu.
- Maksymalne rozciąganie: 5% (elastomery standardowe), 3% (PTFE, związki twarde)
- Maksymalna kompresja: 3% ID
Cel: Średnica zewnętrzna pierścienia uszczelniającego ≈ otwór = 50 mm
Wymagany ID = 50 − 2 × 3,53 = 42,94 mm
Najbliższy standardowy ID: 42,86 mm → OD = 42,86 + 2 × 3,53 = 49,92 mm
Głębokość rowka (ścisk 20%) = 3,53 × 0,80 = 2,82 mm
Szerokość rowka = 3,53 × 1,35 = 4,77 mm
Średnica dna rowka* = 50 − 2 × 2.82 = 44.36 mm
Rozciągnięcie = (44.36 − 42.86) / 42.86 × 100 ≈ 3.5% ✓ (w granicy 5%)
*zakładając, że OD tłoka ≈ średnica cylindra; aby uzyskać dokładną średnicę dna rowka, odejmij luz między tłokiem a cylindrem od OD tłoka
⚠️ Uwaga: Zawsze sprawdzaj współczynnik wypełnienia rowka (objętość pierścienia uszczelniającego w stosunku do objętości rowka). Pierścień uszczelniający powinien wypełniać 70–85% rowka. Niedopełnienie powoduje niestabilność; przepełnienie zapobiega rozszerzalności cieplnej i powoduje wytłaczanie.
ℹ️ Wskazówka: W przypadku ciśnień powyżej 3,5 MPa (statycznych) lub 7 MPa (dynamicznych) należy zastosować pierścień zabezpieczający po stronie niskiego ciśnienia, aby zapobiec wciśnięciu pierścienia uszczelniającego do szczeliny.
Wykonaj następujące kroki:
- Określ rodzaj zastosowania: uszczelnienie tłoka, uszczelnienie tłoczyska lub uszczelnienie czołowe (płaskie)
- Wyznacz średnicę: średnica otworu cylindra (tłok) lub średnica wałka/tłoczyska (tłoczysko)
- Wybierz średnicę przekroju (CS): większy przekrój CS dla wyższych ciśnień i większych średnic. Przekrój CS 3,53 mm to najpopularniejszy rozmiar ogólnego przeznaczenia
- Dobierz standardową średnicę wewnętrzną (ID): dla uszczelnień tłoka ID = otwór − 2×CS. Dla uszczelnień tłoczyska ID ≈ średnica tłoczyska. Wybierz najbliższy rozmiar znormalizowany z ISO 3601
- Sprawdź zacisk wstępny (spłaszczenie): celuj w 15–25% (statyczne) lub 10–20% (ruchowe)
- Sprawdź rozciągnięcie montażowe: powinno wynosić ≤5% średnicy ID
Zacisk wstępny (spłaszczenie, ang. squeeze) to procentowe ściśnięcie przekroju poprzecznego pierścienia O-ring w rowku:
Zacisk % = (CS − wysokość po ściśnięciu) / CS × 100
Wytwarza on początkowy nacisk stykowy niezbędny do uzyskania szczelności. Wytyczne:
- 10–20% dla uszczelnień ruchowych (tłok/tłoczysko) — równowaga między szczelnością a tarciem
- 15–30% dla uszczelnień statycznych (czołowych/kołnierzowych) — większy zacisk dla pewnej szczelności
- Zbyt mały zacisk → wycieki, brak szczelności
- Zbyt duży zacisk → nadmierne tarcie, wydzielanie ciepła, skręcenie pierścienia w rowku, krótka trwałość
Rozciągnięcie występuje, gdy pierścień O-ring jest montowany na średnicy dna rowka większej niż jego swobodna średnica wewnętrzna (ID). Skutki:
- Zmniejszenie przekroju poprzecznego — przekrój CS staje się cieńszy w miarę rozciągania O-ringu, co zmniejsza efektywny zacisk
- Wzrost naprężeń — wyższe naprężenia wewnętrzne przyspieszają starzenie elastomeru
- Maks. 5% dla większości elastomerów (NBR, FKM)
- Maks. 3% dla materiałów twardych/sztywnych (w otulinie PTFE, FFKM)
Z kolei ścisnięcie obwodowe (ujemne rozciągnięcie, gdy średnica ID jest większa niż rowek) może powodować wyboczenie lub podwinięcie O-ringu w rowku.
Popularne materiały pierścieni O-ring i ich zastosowania:
- NBR (kauczuk nitrylowy) — od −40 do +120°C, doskonała odporność na oleje mineralne, najpopularniejszy
- FKM/Viton — od −20 do +200°C, doskonała odporność chemiczna i cieplna
- EPDM — od −50 do +150°C, woda/para wodna/płyny hamulcowe, NIEodporny na oleje
- Silikon (VMQ) — od −60 do +200°C, zastosowania spożywcze i medyczne
- FFKM (Kalrez) — od −25 do +325°C, uniwersalna odporność chemiczna, wysoki koszt
- PTFE — od −200 do +260°C, obojętny chemicznie, stosowany jako otulina lub pierścienie oporowe
Pierścienie oporowe (podporowe) zapobiegają wciskaniu (ekstruzji) O-ringu w szczelinę między współpracującymi powierzchniami pod wpływem ciśnienia. Stosuj pierścienie oporowe, gdy:
- Uszczelnienie statyczne: ciśnienie > 3,5 MPa (500 psi)
- Uszczelnienie ruchowe: ciśnienie > 7 MPa (1000 psi) przy O-ringu o twardości 70 Shore A
- Duże luzy: luz średnicowy > 0,1 mm przy niskim ciśnieniu, mniejszy przy wysokim ciśnieniu
Umieść jeden pierścień oporowy po stronie niskiego ciśnienia. Przy ciśnieniu dwukierunkowym zastosuj dwa pierścienie oporowe (po jednym z każdej strony). Standardowym materiałem na pierścienie oporowe jest PTFE.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia i oprogramowanie do wyważania w terenie. Używane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
