Pagrindinės O žiedinių plombų gedimo priežastys ir jų prevencinės priemonės

Netinkamas O žiedo dizainas ir naudojimas pagreitins O žiedo pažeidimą ir praras jo sandarinimo našumą. Eksperimentai rodo, kad jei kiekvienos sandarinimo įtaiso dalies dizainas yra pagrįstas, tiesiog padidinus slėgį, O žiedas nebus pažeistas. Esant aukšto slėgio ir aukštos temperatūros darbo sąlygoms, pagrindinės O žiedo sandariklio pažeidimo priežastys yra nuolatinė O žiedo medžiagos deformacija ir tarpo įkandimas, kurį sukelia O žiedo įspaustas į sandarinimo tarpą. Pirmojo lygio O žiedas juda iškraipymas atsiranda.

Nuolatinė O žiedinės medžiagos deformacija

Kadangi sintetinė guminė medžiaga, naudojama O žiedui, yra viskoelastinė medžiaga, iš pradžių nustatytas spaudimo kiekis ir atšokimo blokavimo gebėjimas bus visam laikui deformuotas ir palaipsniui prarandamas po ilgalaikio naudojimo, o galiausiai atsiras nuotėkis. Nuolatinė deformacija ir elastingumo praradimas yra pagrindinės priežastys, dėl kurių prarandamas O žiedų sandarinimo veikimas. Toliau pateikiamos pagrindinės nuolatinės O žiedų medžiagų deformacijos priežastys.

1) Ryšys tarp suspaudimo santykio ir tempimo kiekio bei nuolatinės O žiedo medžiagos deformacijos Įvairių formulių guma, naudojama O žiedui gaminti, sukels suspaudimo streso atsipalaidavimo reiškinį suspaustoje būsenoje. Šiuo metu suspaudimo stresas keičiasi su laiku. Didinti ir mažėti. Kuo ilgesnis naudojimo laikas, tuo didesnis suspaudimo santykis ir didesnis tempimo kiekis, tuo didesnis įtempimo sumažėjimas, kurį sukelia gumos įtempio atsipalaidavimas, todėl O žiedas turi nepakankamą elastingumą ir praranda sandarinimo galimybes. Todėl patartina pabandyti sumažinti suspaudimo santykį leistinomis naudojimo sąlygomis. O žiedo skerspjūvio dydžio didinimas yra paprasčiausias būdas sumažinti suspaudimo santykį, tačiau tai padidins konstrukcijos dydį.

Pažymėtina, kad apskaičiuojant suspaudimą dažnai neatsižvelgiama į sekcijos aukščio sumažėjimą, kurį sukelia O žiedo įtempimas surinkimo metu. O žiedo skerspjūvio ploto pasikeitimas yra atvirkščiai proporcingas jo perimetro pasikeitimui. Tuo pačiu metu dėl įtempimo veikimo taip pat pasikeis O žiedo skerspjūvio forma, o tai reiškia, kad sumažėja jo aukštis. Be to, veikiant paviršiaus įtempimui, išorinis O žiedo paviršius tampa lygesnis, ty skerspjūvio aukštis šiek tiek sumažėja. Tai taip pat yra O žiedo gniuždančio streso atsipalaidavimo pasireiškimas.

O žiedo sekcijos deformacijos laipsnis taip pat priklauso nuo O žiedo medžiagos kietumo. Tuo pačiu tempimo kiekiu O žiedas, turintis didelį kietumą, taip pat sumažina skerspjūvio aukštį. Šiuo požiūriu mažo kietumo medžiaga turėtų būti parenkama kiek įmanoma pagal naudojimo sąlygas. Veikiant skystam slėgiui ir įtempimui, guminės medžiagos O žiedas palaipsniui patirs plastinę deformaciją, o O žiedo skerspjūvio aukštis atitinkamai sumažės, kad galiausiai būtų prarastas sandarinimo gebėjimas.

2) Ryšys tarp temperatūros ir O žiedo atsipalaidavimo proceso

Darbinė temperatūra yra dar vienas svarbus veiksnys, turintis įtakos nuolatinei O žiedo deformacijai. Aukšta temperatūra pagreitins guminių medžiagų senėjimą. Kuo aukštesnė darbinė temperatūra, tuo didesnis O žiedo suspaudimo rinkinys. Kai nuolatinė deformacija yra didesnė nei 40%, O žiedas praranda sandarinimo gebėjimą ir nutekėjimą. Pradinė įtempio vertė, susidariusi O žiedo guminėje medžiagoje dėl suspaudimo deformacijos, palaipsniui mažės ir išnyks su O žiedo atsipalaidavimo procesu ir temperatūros kritimo poveikiu. O žiedams, veikiantiems žemesnėje temperatūroje, pradinis O žiedų suspaudimas gali sumažėti arba visiškai išnykti dėl staigaus temperatūros kritimo. Esant nuo -50 iki -60 °C, guminė medžiaga, kuri nėra atspari žemai temperatūrai, visiškai praras pradinį įtempį; net jei guminė medžiaga yra atspari žemai temperatūrai, pradinis įtempis šiuo metu nebus didesnis kaip 25 % pradinio įtempio esant 20 °C temperatūrai. Taip yra todėl, kad pradinis O žiedo suspaudimas priklauso nuo linijinio plėtimosi koeficiento. Todėl, renkantis pradinį suspaudimo kiekį, būtina užtikrinti, kad po streso kritimo dėl atsipalaidavimo proceso ir temperatūros kritimo vis dar būtų pakankamai sandarinimo pajėgumų.