स्थिर और गतिशील अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए ओ-रिंग सबसे सरल, सबसे सामान्य प्रकार की सील में से एक है। ओ-रिंग ग्रूव का डिज़ाइन अपेक्षाकृत सीधा है - ग्रूव ज्यामिति के लिए अच्छी तरह से विकसित नियमों का पालन करके, एक किफायती और विश्वसनीय सील प्राप्त की जाती है। जब क्रॉस-सेक्शन संपीड़ित होता है तो ओ-रिंग की अपने मूल आकार में लौटने की प्रवृत्ति एक प्रमुख कारण है जिससे ओ-रिंग एक उत्कृष्ट सील बनाती है।
आप ओ-रिंग का उपयोग कैसे करते हैं?
सीधे शब्दों में कहें तो, एक ओ-रिंग सील एक डिज़ाइन किए गए ओ-रिंग ग्रूव में एक इलास्टोमेरिक सर्कुलर क्रॉस-सेक्शन से बना होता है, जो प्रारंभिक संपीड़न प्रदान करता है।
ओ-रिंग को संपीड़ित करने के लिए आवश्यक बल ड्यूरोमीटर और क्रॉस-सेक्शन व्यास का परिणाम है। ओ-रिंग खिंचाव क्रॉस-सेक्शन को कम करके सील संपीड़न को प्रभावित करता है, जिससे ओ-रिंग की सीलिंग क्षमता कम हो जाती है।
शून्य या बहुत कम दबाव पर, रबर यौगिक की प्राकृतिक लचीलापन सील प्रदान करती है। व्यासीय निचोड़ को बढ़ाकर सील के प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है। निचोड़ में यह वृद्धि उच्च दबाव वाले गतिशील सीलिंग अनुप्रयोगों पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकती है।
व्यासीय निचोड़ ओ-रिंग और इसे स्थापित स्थिति में रखने वाले खांचे के बीच एक घर्षण बल प्रदान करता है। विकृत करने के लिए इंजीनियर किया गया, रबर कंपाउंड एक्सट्रूज़न गैप तक बहता है, इसे रिसाव के खिलाफ पूरी तरह से सील कर देता है, जब तक कि लागू दबाव घर्षण बलों पर काबू पाने के लिए पर्याप्त न हो और ओ-रिंग को छोटे एक्सट्रूज़न गैप में विकृत कर दे (यह मानते हुए कि रबर अपने तक पहुंच गया है) दबाव में प्रवाह की सीमा, बल में और वृद्धि के परिणामस्वरूप कतरनी या बाहर निकालना विफलता होगी)।
खांचे को एक अक्ष पर सील पर 7-30 प्रतिशत की सीमा में प्रारंभिक बल प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह संपीड़न बल आम तौर पर लगाए गए बल के लंबवत होता है, जिसके परिणामस्वरूप अन्य धुरी पर खांचे में मुक्त मात्रा होती है।
ओ-रिंग क्या करती है?
जब दबाव लगाया जाता है, तो ओ-रिंग खांचे के कम दबाव वाले हिस्से की ओर चली जाएगी। सीलिंग दबाव को सील की जाने वाली सतह पर प्रेषित किया जाता है, जो वास्तव में प्रारंभिक हस्तक्षेप दबाव के बराबर मात्रा में लागू द्रव दबाव से अधिक होता है।
लागू दबाव बढ़ने से सील और संभोग सतहों के बीच हस्तक्षेप तनाव पैदा होता है। जब तक यह स्थिति बनी रहती है, ओ-रिंग सामान्य रूप से और कई सौ पाउंड के बल तक विश्वसनीय रूप से काम करती रहेगी, यह मानते हुए कि चयनित ओ-रिंग सही आकार की है और खांचे को उचित आकार में मशीनीकृत किया गया है।
बढ़ते दबाव के साथ, रिंग विरूपण अतिरंजित हो जाएगा, अंततः रिंग का एक भाग एक्सट्रूज़न गैप में बाहर निकल जाएगा। यदि एक्सट्रूज़न गैप बहुत बड़ा है, तो उच्च दबाव से पूरी तरह बाहर निकलने के बाद सील विफल हो जाएगी।
दबाव मुक्त होने पर, रबर यौगिक के लचीलेपन के परिणामस्वरूप ओ-रिंग अपने प्राकृतिक आकार में लौट आती है, जो समान चक्रों के लिए तैयार होती है।
इन सामग्रियों को, उनके सामान्य ऑपरेटिंग तापमान पर, संपीड़ित करना लगभग असंभव है और इनका लोचदार मापांक बहुत कम है। आप उनका आकार बदल सकते हैं (लेकिन उनका आयतन नहीं) और लागू व्यासीय निचोड़ से खांचे में सील की लंबाई में वृद्धि होगी।
सील किए गए तरल पदार्थ की गर्मी और सामग्रियों की अनुकूलता के कारण रबर के विस्तार के परिणामस्वरूप यह वृद्धि और भी अधिक होगी। रबर कंपाउंड के अधिकतम विस्तार की अनुमति देने के लिए खांचे का आकार उचित होना चाहिए, अन्यथा, असेंबली में बहुत अधिक तनाव विकसित होगा।
जब पर्याप्त बल लगाया जाता है, तो ओ-रिंग कम दबाव वाले हिस्से की ओर तब तक बढ़ेगी जब तक कि यह खांचे के किनारे से संपर्क न कर ले। अतिरिक्त दबाव या बल ओ-रिंग को एक्सट्रूज़न गैप की ओर विकृत कर देगा। ओ-रिंग प्रारंभ में "डी" आकार में विकृत हो जाएगी। यह विरूपण प्रारंभिक क्रॉस-सेक्शन के सतह संपर्क क्षेत्र को 70-80 प्रतिशत बढ़ा देगा। उच्च दबाव में ओ-रिंग का सतह संपर्क क्षेत्र शून्य दबाव पर मूल ज्यामिति से लगभग दोगुना है।
सील एक्सट्रूज़न की संभावना गतिशील अनुप्रयोगों तक सीमित नहीं है।
स्थैतिक अक्षीय अनुप्रयोग में, उच्च दबाव के तहत असेंबली बोल्ट को खींचने से रिसाव की अनुमति देने के लिए एक्सट्रूज़न गैप पर्याप्त रूप से खुल सकता है।
आंतरिक दबाव सीमा क्लीयरेंस गैप और ओ-रिंग कठोरता द्वारा निर्धारित की जाती है (कुछ डेटा ऊपर चित्र में दिया गया है)। व्यवहार में, अंतराल आमतौर पर किसी दिए गए रिंग आकार और अनुप्रयोग के लिए निर्दिष्ट किया जाता है। यदि कम तापमान पर काम किया जा रहा है, तो रिंग के संकुचन की भरपाई करने और अनुबंधित आकार पर आवश्यक निचोड़ प्रदान करने के लिए ग्रंथि की गहराई को कम करना आवश्यक हो सकता है।
तापमान पैमाने के दूसरे छोर पर, कामकाजी तापमान पर रिंग को अत्यधिक निचोड़ने से बचने के लिए खांचे की गहराई को थोड़ा बढ़ाने की सलाह दी जा सकती है। यह प्रभाव अत्यधिक तापमान पर महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि इलास्टोमर्स के थर्मल विस्तार का गुणांक धातुओं की तुलना में अधिक है।
नीचे ग्रूव ओ-रिंग में ओ-रिंग का प्रारंभिक विरूपण है। हम जो देख सकते हैं, उससे ऐसा प्रतीत होता है कि ओ-रिंग सिस्टम दबाव का अनुभव कर रहा है।
