Краткое обсуждение феномена «закусывания» характеристик и материалов резинового уплотнительного кольца.

Поскольку резина по существу несжимаема, объем уплотнительного кольца меньше объема канавки, препятствующей уплотнению, в противном случае лишняя резина выдавилась бы из зазоров между соседними металлическими деталями. Для типичных гидравлических механических уплотнений пространство, заполняемое в канавке уплотнительным кольцом, обычно составляет 65–70%. Однако эксперименты доказали, что уплотнительные кольца более эффективны при работе с газом под высоким давлением, поскольку обеспечивают большее заполнение канавок и более высокую степень экструзии.

1. Что такое эффект «экструзии»? Какие проблемы могут возникнуть из-за недостатков в процессе экструзии и засыпки траншей?

Недостаточная экструзия структуры уплотнительного кольца и недостаточное заполнение канавок может привести к взрывному декомпрессионному повреждению, а это означает, что частота взрывной декомпрессии увеличится, в то время как чрезмерная экструзия и заполнение канавок также приведут к повышению рабочей температуры. Явление расширения резины возникает, когда типовое уплотнение контактирует с определенными средами.

Как упоминалось ранее, для антиэкструзионного уплотнения характеристики материала резинового уплотнительного кольца обычно аналогичны характеристикам очень вязкой жидкости. Под действием рабочего давления резиновый уплотнительный материал вдавливается в зазор на стороне низкого давления корпуса. Этот эффект называется «экструзия».

2. Что такое «снип»? Повредит ли рабочее давление уплотнительный материал резинового уплотнительного кольца?

В тех случаях, когда давление снижается относительно постепенно, резина восстанавливается, не вызывая каких-либо повреждений поверхности. Однако во время быстро меняющихся циклов давления объем экструзии резины не успевает восстановиться до закрытия зазора, и он будет выдавлен из канавки. Каждый последующий цикл давления приводит к выдавливанию большего количества материала резинового уплотнительного кольца, в результате чего уплотнительное кольцо теряет свои уплотняющие свойства. Однако этот процесс называется «точечным питанием».

Хотя экструзия уплотнения неизбежна между соседними металлическими уплотнительными элементами в динамических приложениях, где зазоры более распространены, экструзионные зазоры, образованные монтажными винтами, также могут возникать в статических уплотнениях фланцевого типа.

В контексте резиновых уплотнений экструзия является критическим фактором, который требует тщательного рассмотрения. Как уже упоминалось, экструзия происходит, когда резиновый материал вдавливается в зазор на стороне низкого давления корпуса под рабочим давлением. Это особенно актуально в приложениях с толстые резиновые уплотнительные кольца , где эластичность материала и устойчивость к деформации играют важную роль в обеспечении эффективного уплотнения. Чем толще уплотнительное кольцо, тем больше оно подвергается этим силам экструзии, которые могут поставить под угрозу целостность уплотнения, если не соблюдать меры предосторожности.

Одной из существенных проблем является возможность повреждения взрывной декомпрессией. Это происходит, когда давление внутри системы быстро снижается, в результате чего газ, попавший в резиновый материал, расширяется и создает внутреннее напряжение. Если уплотнительное кольцо недостаточно выдавлено или канавка недостаточно заполнена, материал может не выдержать этих сил, привести к образованию трещин, вздутий или даже к полному разрушению уплотнения. Эта ситуация усугубляется в условиях высокого давления, где риск такого повреждения более выражен.

И наоборот, чрезмерное выдавливание и переполнение канавки также могут быть проблематичными. Когда резина чрезмерно сжимается, она может достичь более высоких рабочих температур из-за повышенного трения и деформации. Кроме того, контакт с некоторыми средами может привести к расширению резины, что приведет к еще большей нагрузке на уплотнение и потенциально приведет к утечке. Это особенно важно при использовании таких материалов, как неопреновые уплотнители , которые разработаны для обеспечения хорошей устойчивости к различным факторам окружающей среды, но при этом требуют правильной установки во избежание преждевременного износа.

Рабочее давление также играет решающую роль в общей производительности резиновых уплотнительных колец. В динамических применениях, где давление быстро колеблется, недостаточное время восстановления резины может привести к повреждению «надрезом», когда части материала постепенно выдавливаются из канавки и срезаются. Со временем это может серьезно ухудшить уплотняющую способность уплотнительного кольца, что потребует частого обслуживания или замены. Таким образом, управление балансом между экструзией, заполнением канавок и давлением имеет важное значение для обеспечения долговечности и эффективности уплотнений, независимо от того, используются ли они с толстыми резиновыми уплотнительными кольцами или неопреновыми прокладками.