V Ring Nedir - V Ringler Nasıl Çalışır - Statik Sızdırmazlık O-Ringleri

V-Ringler

Teflon V-ring takımı, bir erkek ve bir dişi baskı parçasıyla, aralarında kullanma koşullarına göre değişen sayıda «V» profilli ringlerden oluşur V-ringler, hiçbir ayar ve bakıma gerek göstermeksizin, sızdırmazlık sağlarlar Teflon V-ringler, düşük sürtünme katsayıları ve kendinden yağlama özellikleri nedeniyle, yapışmaz, tutukluk yapmaz, mil ve şaftların aşınmasını önler İlk harekette güç kaybını en aza indirirler Yüksek basınç ve sıcaklıklarda, alaşımlı Teflondan V-ringler tercih edilmelidir Teflon V-ringler (çavuş keçeler), gidip-gelme hareketli ve düşük hızla dönme hareketli makinelerde, vana millerinde, hidrolik ve pnömatik silindirlerde, dinamik ve statik sızdırmazlık elemanı olarak kullanılırlar

Çalışma şekli

O-ringin sızdırmazlık etkisi, monte edilmesi sırasında oluşturulan eksenel veya çapsal deformasyon sayesinde olur Bu deformasyon yuvanın uygun tasarımı ile sağlanır Kauçuğun eski haline dönme kuvveti, sızdırmazlığı sağlayan bir normal kuvveti oluşturur Bu sızdırmazlık kuvveti ortam basıncı tarafından da desteklenirO-ring malzemesi viskozitesi çok yüksek bir akışkan gibi davranır Sızdırmazlık yüzeyi ile yuva kenarları arasındaki boşluk çok fazla ise, ya da basınç O-ringin şekil değiştirme sınırını aşarsa, malzeme akması meydana gelir O-ringlerin malzeme akması olmadan çalışabildikleri en fazla basınç, O-ring sertliği ve çalışma boşluğu ile kontrol edilir (Şekil 231) O-ringler önerilen maksimum çalışma basıncından daha yüksek basınçlarda ya da aşırı basıncın uzun süre uygulandığı ortamda çalışacaklar ise destek halkası kullanmak gereklidir (Şekil 232) Destek halkaları O-ringin kendisinden daha sert, basınç altında şekil bozulmasına karşı ve akma boşluğunu kapatmak için yeterli dirençte malzemeden yapılırlar Bu halkaların dış çapı silindire sıkı geçme olmalı ve destek halkasına uyum sağlaması için daha geniş yuva yapılmalıdır Destek halkasının ya da halkalarının kalınlığı standart yuva genişliği ölçüsüne eklenmelidir Basınç yalnız bir taraftan uygulansa dahi, O-ringin her iki yanına birer tane konulmak üzere, iki destek halkası kullanılması tercih edilir Bu şekildeki uygulama işletme hatalarını önler O-ringler statik şartlarda kullanılacaksa ve akma boşluğu yoksa, dayanacağı basınç için belli bir sınır yoktur Ancak kilitleme cıvatalarının yeterli kuvvette olması ve yüksek basınç altında uzayarak akma boşluğu yaratmamasına özen gösterilmelidir

Statik sızdırmazlık O-ringleri

O-ring; standart boyutlar ve malzemelerde, kolay bulunur, ucuz, kolay monte edilir ve mükemmel sızdırmazlık özelliklerine sahip olduğundan statik sızdırmazlık gerektiren yerlerde yoğun bir şekilde kullanılır Genel olarak, O-ringler, kesit çaplarına bağlı olarak , %15 ile %30 sıkışarak 100 bar’a kadar etkili sızdırmazlık sağlayabilir

Dinamik sızdırmazlık O-ringleri

Eksenel hareketi olan sistemlerde O-ring yoğun şekilde kullanılır Bunlara örnek; hidrolik silindir O-ringleri ve pnömatik valf O-ringleridir Hidrolik sistemlerde O-ring sızdırmazlığı kısa hareketler ve 100 barı geçmeyen basınçlarla sınırlıdır Aslında O-ringler küçük çap, kısa kurs ve orta seviye basınç uygulamalarına çok uygundur Belirgin bir O-ring özelliği ise şudur: O-ringler çok yavaş hareketler için uygun değillerdir Bu koşullar sürtünmenin artmasına ve O-ringin daha kısa sürede aşınmasına sebep olur O-ringin verimli olabilmesi için uygun yerlerde, şartlarda kullanım ve O-ring seçimi önemlidir

Spiral dönme arızası

O-ringin bazı bölgeleri yüzey üzerinde kayarken, aynı sırada, diğer bölgelerin dönmesidir Sonuçta O-ring aşırı burulur Bu burulma sonucunda O-ring yırtılır Yırtılma O-ring etrafında spiral olarak oluşur Yırtılma olana kadar sızdırma sorunuyla karşılaşılmayabilir [1,8]

Uygun şekilde tasarlanmış, monte edilmiş ve uygun koşullarda çalışan eksenel hareketli O-ring dönmez ve burulmaz Bunun sebepleri şunlardır: O-ringin yuva içindeki temas yüzeyi kaymanın oluştuğu yüzeyden fazladır, yuva yüzeyleri kayma yüzeyinden daha pürüzlüdür, statik sürtünme katsayısı dinamik sürtünme katsayısından büyüktür ve kauçuğun esnekliği, burulma kuvvetleri karşısında elastik deformasyona uğramasını sağlar [2]

Bu şartları bozacak ve burulmaya sebep olabilecek koşullardan bazıları şunlardır:

- Yağlanma eksikliği veya aşırı sıkıştırma sonucu aşırı sürtünme,

- O-ringin dönmesini rahatlatacak veya yuva temas yüzeyini azaltacak uygun ölçü ve şekilde işlenmemiş yuva,

- Uygun şekilde işlenmemiş veya hasar görmüş ve pürüzsüzlük özelliğini yitirmiş piston veya silindir yüzeyi (kayma yüzeyi),

- Eksen kaçıklığı,

- Yanal kuvvetler veya moment

Genellikle bu sebeplerden birkaçı bir arada olduğunda burulmaya rastlanır

Uygun şartlar, doğru seçilmiş malzeme ve destek halkaları sayesinde 350 bar’a kadar olan basınçlarda O-ring kullanılabilir Tasarım, mümkün olabildiğince, basınç kuvvetiyle sürtünme kuvvetinin O-ring üzerinde karşıt yönlerde olmasını sağlamalıdır İkisi O-ringe aynı yönde etkirse hem O-ringin ekstürüde olma olasılığı hem de çalışma basıncının düşürülmesi zorunluluğu ortaya çıkar Yuva yerleşimi iki kuvvetin ters yönde etkilemesini sağlayamıyorsa, 70 ile 100 bar’a çıkabilmek için, destek halkası kullanılabilir Destek halkaları O-ringin iyi yağlanmasına da yardımcı olur Eksenel hareketli sistemlerdeki O-ringlerde karşılaşılan genel problemler ve çözümleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir Şu unutulmamalıdır ki, eksenel hareketli sistemlerdeki O-ringlerin düşük oranda yağ kaçırması tercih edilir, çünkü bu, yağlama sağlandığının göstergesidir [2]