Резиновое уплотнительное кольцо круглого сечения (O-ring) подбирают по двум базовым размерам и условиям работы соединения. Ниже — порядок действий, которого достаточно снабженцу, чтобы заказать кольцо без ошибки и без замеров «на глаз».
Какие размеры определяют кольцо
Кольцо по ГОСТ 9833-73 / ГОСТ 18829-73 однозначно задаётся двумя параметрами:
- Внутренний диаметр d — диаметр кольца в свободном состоянии (без растяжения).
- Диаметр сечения (толщина жгута) d₂ — диаметр самого резинового шнура, из которого свёрнуто кольцо. Типовые ряды сечений по ГОСТ: 1,4; 1,9; 2,5; 3,0; 3,6; 4,6; 5,8 мм и далее.
В обозначении кольца сначала указывают внутренний диаметр, затем диаметр сечения — например, 025-030-30 (где третье число — условный диаметр и группа по ГОСТ 18829-73). При заказе называйте оба размера: только наружный диаметр или только «толщину» кольцо не определяют.
Подвижное или неподвижное соединение
Тип соединения определяет, по какому размеру кольцо натягивается и какой натяг закладывается в канавку:
- Неподвижное (статическое) уплотнение — фланцы, крышки, заглушки, торцевые стыки. Кольцо обжимается и не перемещается относительно поверхностей.
- Подвижное (динамическое) уплотнение — штоки, плунжеры, поршни гидро- и пневмоцилиндров. Здесь критичны натяг по диаметру скольжения и качество поверхности; для штока кольцо подбирают по диаметру штока, для поршня — по диаметру цилиндра.
Для подвижных соединений натяг закладывают меньше, чем для неподвижных, иначе кольцо быстро изнашивается и греется. Поэтому одно и то же посадочное место в подвижном и неподвижном исполнении может требовать разных колец.
Размер посадочной канавки
Кольцо работает только при правильной канавке: оно должно быть обжато по сечению и иметь запас на температурное расширение и заполнение объёма. Ориентиры:
- Обжатие по сечению — порядка 15–25% для неподвижных и 10–20% для подвижных соединений. Глубину канавки берут меньше диаметра сечения на величину этого обжатия.
- Заполнение канавки — кольцо не должно занимать весь объём: оставляют запас (обычно канавку делают шире сечения), чтобы резине было куда расширяться при нагреве и сжатии.
- Натяг по диаметру — для неподвижных соединений кольцо ставят с небольшим натягом по внутреннему диаметру; для подвижных — с натягом по поверхности скольжения в пределах норм ГОСТ.
Если канавка проектируется заново, размеры берут из таблиц ГОСТ 9833-73 под выбранный диаметр сечения. Если место уже есть — снимают фактические размеры канавки и подбирают кольцо под них.
Выбор материала по рабочей среде
Размер определяет геометрию, материал — стойкость. Основные группы резин:
- NBR (бутадиен-нитрильная) — универсальный выбор для минеральных масел, дизтоплива, гидравлических жидкостей, воздуха. Рабочая температура примерно от −30 до +100 °C. Не стойка к озону, погодному старению и многим агрессивным средам.
- FKM (фторкаучук, типа Viton) — высокие температуры (до +200 °C и выше кратковременно), агрессивные среды, топлива, многие кислоты и растворители. Дороже, не любит горячую воду и пар.
- EPDM (этилен-пропиленовая) — горячая вода, пар, гликоли, тормозные жидкости, слабые кислоты и щёлочи, погодостойкость и озон. Не применять с минеральными маслами и нефтепродуктами.
- Силикон (VMQ) — широкий диапазон температур (примерно от −60 до +200 °C), пищевые и медицинские применения, инертность. Невысокая механическая прочность, не для динамики и не для большинства масел и топлив.
Сначала исключите несовместимые материалы по среде, затем уточните по температуре и давлению.
Как снять размер с изношенного кольца
Замер старого кольца допустим только как ориентир — резина дает усадку и вытяжку, поэтому проверяйте результат по ряду ГОСТ:
- Измерьте диаметр сечения штангенциркулем в нескольких местах, без сдавливания, и округлите до ближайшего стандартного значения ряда.
- Измерьте внутренний диаметр кольца, разложенного на ровной поверхности без растяжения; либо снимите диаметр посадочного места (штока, канавки) и используйте его как основной.
- Сильно потерявшее форму, «потёкшее» или разбухшее кольцо для замера не годится — определяйте размер по канавке и сопрягаемым деталям.
Если остаются сомнения по типоразмеру, материалу или совместимости со средой — пришлите рабочие условия (среда, температура, давление, тип соединения) и размеры канавки, и мы подберём кольцо по ГОСТ под вашу задачу.