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APPLICAZIONI (O-Rings)
Dal punto di vista applicativo si possono
distinguere vari tipi di tenuta con O-Rings :
-statica assiale
-statica
radiale
-dinamica
alternativa
-dinamica rotante
In caso di tenute
dinamiche considerare la tipologia di moto. (Continuo-Alternato)
APPLICAZIONI STATICHE E
DINAMICHE
In tutti i casi per ottenere la tenuta
si ricorre ad una deformazione (compressione) dell'O-Ring.
Per la corretta realizzazione del progetto della tenuta occorre conoscere alcuni elementi essenziali
come:
- tipo di tenuta da realizzare
- tipologia di prodotto su cui utilizzare la tenuta stessa
-tipo di fluidi da utilizzare a contatto della tenuta, e sua concentrazione
- temperatura e pressioni
del fluido stesso
E' importante
considerare, oltre agli elementi sopra elencati, il Compression Set dell' elastomero.
(Deformazione permanente a Compressione). Si deve considerare che tale fenomeno varia con il
variare delle sezioni delle corde utilizzate.
DIMENSIONAMENTO
Il dimensionamento degli O-Rings dipende da diversi fattori, tipo di funzionamento della tenuta,
materiali dei vari componenti, rugosita' delle superfici, ecc.Importante e' lo schiacciamento dell' O-Ring
stesso, che nelle tenute statiche e' maggiore,
mentre per le tenute dinamiche deve essere il minore possibile,per sopperire anche all'influenza
dell' aumento della temperatura dovuta all'attrito. Da cio' si deduce l'importanza di una buona lubrificazione per diminuire il coefficiente d'atrito.
SEDI
- SCHIACCIAMENTO
Per il corretto dimensionamento delle sedi degli O-Rings occorre considerare
che:
- Il coefficiente di dilatazione termica degli elastomeri e' di circa 10 volte quello
dell'acciaio.
- Il rigonfiamento provocato dal contatto con un fluido, in normali condizioni
di funzionamento puo' essere del 10%.
- Le dimensioni consigliate per le sedi degli O-Rings nelle diverse applicazioni tengono presente
tali fenomeni e sono riportate nella seguente tabella.
TABELLA
Per ottenere un corretto dimensionamento della tenuta occorre tener conto di un fenomeno peculiare
noto come effetto Joule' che si manifesta nella contrazione,al crescere della
temperatura, in un elastomero tenuto in stato di tensione.
Un O-RING montato con una certa tensione su di un albero tendera' a contrarsi con l'aumentare della
temperatura, generando cosi' una maggior forza di atrito e quindi un ulteriore aumento della stessa;in casi estremi si puo' verificare la distruzione rapida dell' O-RING.
Si consiglia pertanto un montaggio in cui il forzamento sia ottenuto con una compressione,piuttosto
che con una tensione.In tale caso l'aumento di temperatura provochera' una diminuzione del
forzamento con conseguente sollievo per la tenuta.
VELOCITA' RELATIVE
La molteplicità dei fluidi e delle condizioni di funzionamento in una tenuta
dinamica, rendono difficile determinare il limite di velocità. Si può comunque considerare come velocità limite di
riferimento 0.5 m/sec. con superfici particolarmente curate e tolleranze dimensionali delle cave
leggermente ampliate, con O-RINGS scelti e di durezza 80 IHRD,in presenza di pressione max. 5 bar.
Al crescere della pressione la velocità si riduce drasticamente.
MONTAGGIO
La funzionalità e la durata di un O-RING dipendono molto dalle modalità e dalla cura
usate durante il montaggio. Occorre tener presente alcuni punti essenziali quali:
- Il dimensionamento delle sedi di montaggio dovrà rispettare quanto detto ai capitoli
dimensionamento e sedi
- Evitare spigoli vivi,bave e superfici metalliche scabrose. Particolare cura
dovrà essere data durante il montaggio in presenza di filettature,solchi od orifizi sui quali
lO-RING viene fatto scorrere; meglio servirsi di attrezzi di montaggio
adatti.
Anche l'estensione
dell' O-RING durante il montaggio deve essere la minima possibile ed ottenuta con attrezzi
particolari.
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L' O-RING scelto dovrà essere pulito, in buono stato di conservazione e leggermente
lubrificato con sostanze compatibili-
- Le sedi di montaggio dovranno essere accuratamente pulite
ed ingrassate.
- Gli O-RINGS posizionati dovranno essere protetti durante il montaggio dei restanti componenti
della tenuta.
-
Per montare O-RING di piccole dimensioni,di elevata durezza o in condizioni
particolari,si consigliano alloggiamenti composti per evitare eccessive tensioni e deformazioni
degli elementi elastici.
- Nel caso di sistemi di montaggio in automatico, si consigliano mescole
speciali (AUTOLUBRIFICANTI) che migliorano lo scorrimento degli O-RINGS nei dispositivi di
caricamento. In questi casi vengono pure richieste particolari tolleranze di
planarità,
concentricità,ecc.
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