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O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)設計、使用(yong)不(bu)當會加速O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)的損壞(huai),喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)性能(neng)。實(shi)驗表明,如密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)裝置各部分設計合理,單純地提高(gao)壓(ya)力,并不(bu)會造成(cheng)O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)的破壞(huai)。在高(gao)壓(ya)、高(gao)溫的工作條件下,O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)破壞(huai)的主要原因是O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)材料的變形(xing)和O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)被擠入密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙(xi)而引起的間(jian)隙(xi)咬傷O型(xing)(xing)(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈(quan)(quan)(quan)在運動(dong)時出現(xian)扭(niu)曲現(xian)象。
O型密封圈材料的變形
由于(yu)O型密(mi)封圈用的(de)(de)合(he)成橡膠材(cai)料是屬于(yu)粘彈性(xing)材(cai)料,所(suo)以(yi)初(chu)期設定的(de)(de)壓緊量和回彈堵塞能力(li)經長時間的(de)(de)使用,會產生變(bian)(bian)形(xing)而逐漸(jian)喪失,發生泄漏。變(bian)(bian)形(xing)和彈力(li)消失是O型密(mi)封圈失去密(mi)封性(xing)能的(de)(de)主(zhu)(zhu)要原因,以(yi)下是造成O形(xing)密(mi)封圈材(cai)料變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要原因。
1)壓縮率和拉伸量與O型密封圈材料變形的關系
制作O型密封(feng)圈(quan)所(suo)用的(de)(de)各種(zhong)配方的(de)(de)橡膠,在壓(ya)(ya)縮(suo)狀態下(xia)(xia)都會產生壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)松(song)(song)弛現象(xiang),此時(shi)(shi),壓(ya)(ya)縮(suo)應(ying)力(li)隨著時(shi)(shi)間的(de)(de)增長(chang)而減小。使用時(shi)(shi)間越(yue)(yue)長(chang)、壓(ya)(ya)縮(suo)率和拉伸量越(yue)(yue)大,則由橡膠應(ying)力(li)松(song)(song)弛而產生的(de)(de)應(ying)力(li)下(xia)(xia)降就越(yue)(yue)大,以致O型密封(feng)圈(quan)彈性不(bu)足,失去密封(feng)能力(li)。因此,在允許的(de)(de)使用條(tiao)件下(xia)(xia),設法(fa)降低(di)壓(ya)(ya)縮(suo)率是可取的(de)(de)。增加(jia)O型密封(feng)圈(quan)的(de)(de)截面尺寸是降低(di)壓(ya)(ya)縮(suo)率簡(jian)單的(de)(de)方法(fa),不(bu)過這會帶來結構尺寸的(de)(de)增加(jia)。
應該注意,人(ren)們在計(ji)算(suan)壓縮(suo)(suo)率(lv)時,往往忽略(lve)了O型(xing)密封圈在裝配(pei)時受拉伸(shen)而(er)引起的(de)(de)(de)截(jie)面(mian)(mian)高(gao)度的(de)(de)(de)減(jian)小。O型(xing)密封圈截(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積的(de)(de)(de)變(bian)化是與其(qi)周長(chang)的(de)(de)(de)變(bian)化成反比的(de)(de)(de)。同(tong)時,由于拉力(li)的(de)(de)(de)作用(yong),O型(xing)密封圈的(de)(de)(de)截(jie)面(mian)(mian)形狀(zhuang)也(ye)會發生變(bian)化,就表現為其(qi)高(gao)度的(de)(de)(de)減(jian)小。此外,在表面(mian)(mian)張力(li)作用(yong)下(xia),O型(xing)密封圈的(de)(de)(de)外表面(mian)(mian)變(bian)得更(geng)平了,即截(jie)面(mian)(mian)高(gao)度略(lve)有減(jian)小。這也(ye)是O型(xing)密封圈壓縮(suo)(suo)應力(li)松弛的(de)(de)(de)一種(zhong)表現。
O型(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈截面變形的(de)(de)程度(du),還(huan)取決于O型(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈材質的(de)(de)硬(ying)度(du)。在拉伸量相(xiang)(xiang)同的(de)(de)情況(kuang)下,硬(ying)度(du)大(da)的(de)(de)O型(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈,其截面高(gao)(gao)度(du)也(ye)減小較多(duo),從這一點看,應該按照使(shi)用(yong)條件盡量選(xuan)用(yong)低硬(ying)度(du)的(de)(de)材質。在液體壓力和張力的(de)(de)作用(yong)下,橡膠材料的(de)(de)O型(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈也(ye)會逐漸發(fa)生塑性變形,O型(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈截面高(gao)(gao)度(du)會相(xiang)(xiang)應減小,以致(zhi)失去密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力。
2)溫度與O型密封圈馳張過程的關系
使用溫(wen)(wen)(wen)度(du)是(shi)影(ying)響(xiang)O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)另一個重要(yao)因(yin)素。高溫(wen)(wen)(wen)會(hui)加速橡(xiang)膠材料(liao)的(de)(de)(de)老化(hua)。工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)高,O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)變(bian)(bian)形(xing)就越(yue)大(da)。當變(bian)(bian)形(xing)大(da)于(yu)40%時,O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈就失去了密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)而發生泄(xie)漏。因(yin)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)變(bian)(bian)形(xing)而在(zai)O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈的(de)(de)(de)橡(xiang)膠材料(liao)中(zhong)形(xing)成的(de)(de)(de)初(chu)始(shi)應(ying)(ying)力(li)值,將隨著(zhu)O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈的(de)(de)(de)馳(chi)張過程和溫(wen)(wen)(wen)度(du)下(xia)降(jiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用而逐漸(jian)降(jiang)低以致消失。溫(wen)(wen)(wen)度(du)在(zai)零下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈,O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈初(chu)始(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)可能由(you)于(yu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)急劇降(jiang)低而減小或消失。在(zai)-50~-60℃的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),不(bu)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠材料(liao)會(hui)喪失初(chu)始(shi)應(ying)(ying)力(li);即使耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠材料(liao),此時的(de)(de)(de)初(chu)始(shi)應(ying)(ying)力(li)也不(bu)會(hui)大(da)于(yu)20℃時初(chu)始(shi)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)25%。這是(shi)因(yin)為O型(xing)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈的(de)(de)(de)初(chu)始(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)量(liang)(liang)取決于(yu)線脹系數。所以,選(xuan)取初(chu)始(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)量(liang)(liang)時,就需要(yao)確保在(zai)由(you)于(yu)馳(chi)張過程和溫(wen)(wen)(wen)度(du)下(xia)降(jiang)而造成應(ying)(ying)力(li)下(xia)降(jiang)后仍有足夠(gou)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)。
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