خصوصیت ها و محدودیت های اورینگ
اورینگ چیست ؟
«اورینگ» (O-ring) قطعه‌ای دایره‌ای شکل از جنس مواد الاستومری و پلیمری می باشد که در صنایع برای آببندی بین دو قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطلب می‌خواهیم نوع دیگری از آب‌بندها یعنی اورینگ را معرفی کنیم و نحوه طراحی و انواع آن را نیز مورد بررسی قرار دهیم.
اورینگ که در برخی منابع آن را به عنوان « پکینگ » ( Packing ) یا « مفصل توریک » ( Toric ) هم شناخته می شود نوعی آب بند مکانیکی به حساب می‌آید که شکلی دایره‌ای دارد و از جنس الاستومر و مواد پلیمری می باشد. اگر به تصویر اورینگ نگاه کرده باشید متوجه خواهید شد که این قطعه، سطح مقطعی دایره‌ای شکل دارد. چنین سطح مقطعی کمک می‌کند در اتصالات تحت فشار بتوانیم اورینگ را در شیار مخصوص این اتصالات قرار دهیم تا آببندی مناسبی را به ارمغان بیاوریم.
اورینگ را می‌توان هم در شرایط استاتیک و هم در شرایط دینامیک بکار ببردید که حرکاتی نسبی بین اورینگ و سایر قطعات وجود دارد. از نمونه‌های سیستم‌های متحرک می شود به شفت پمپ‌ها و سیستم هیدرولیکی سیلندر و پیستون اشاره کرد.
اورینگ‌ها یکی از کاربردی ترین قطعات در طراحی ماشین‌ها به حساب می‌آیند چراکه تولید آن‌ها بسیار ارزان‌قیمت حساب میشود و عمر طولانیی دارند. همچنین برای نصب اورینگ به تجهیزات پیچیده‌ای نیاز نخواهیم داشت. علاوه بر این، قدرت آببندی آن‌ها به گونه‌ای است که در فشارهای بسیار زیاد نیز عملکرد درست و مناسبی دارند.
اورینگ
اورینگ نوعی آببند از جنس لاستیک به دایره شکل می باشد . قرارگیری اورینگ بین دو سطح تجهیز باعث مسدود شدن راه سیال شده و مانع از نشتی گاز یا مایع می شود. از ویژگی‌های بارز این محصول، کاربرد آن در دو حالت استاتیکی و دینامیکی است.
در حالت استاتیکی اورینگ در جای خود ثابت بوده و هیچگونه حرکتی ندارد، که خود باعث حفظ فشار و خلا می شود اما در حالت دینامیکی، اورینگ در تجهیزات متحرک از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی، پیستونی، چرخشی مثل شفت مورد استفاده قرار گرفته میشود.
اورینگ یکی از تجهیزات بسیار مهم و معمول در طراحی ماشین آلات صنعتی امروزه است. سایز اورینگ‌ها امروزه با قطر داخلی و ضخامت آن‌ها مشخص می شود.
خصوصیت ها و محدودیت های اورینگ از این قرار است:
خصوصیات:
– استفاده در کاربردهای استاتیکی و دینامیکی
– فشردگی و نیاز به فضای کوچک و وزن سبک
– طراحی ساده و غیر پیچیده
– عدم نیاز به دقت بالا
– راحتی نصب
– آسانی سرویس
– موجود در اندازه ها و مواد با استانداردهای مختلف
– دامنه وسیع دمای کارکرد
– دامنه وسیع فشار کارکرد
– دوام و مقاومت به سایش بالا
– دامنه وسیع مواد برای محیط های شیمیایی
– تخریب تدریجی
– قیمت ارزان
محدودیت ها:
دما
سرعت دورانی (نباید از ۱۵۰۰ فوت بر دقیقه بیشتر شود.) برای مثال در یک شفت ۲ اینچی سرعت دورانی حداکثر ۳۰۰۰ دور بر دقیقه می تواند باشد.
آسیب پذیری در سطوح تیز
نیاز به لقی های کوچک
مزایای استفاده از اورینگ چیست؟
تمامی تجهیزات صنعتی که به نوعی با سیالات و گازها ارتباط داشته باشند، به آببندی مناسبی نیاز دارند تا از خروج این مواد ممانعت کنند. روش‌های مختلفی برای آببندی وجود دارد که از میان آن‌ها می‌توان به جوشکاری، لحیم‌کاری و ماشین‌کاری مناسب اشاره کرد. روش دیگری نیز در آببندی وجود دارد که از ماده‌ای نرم استفاده می‌کند که در بین دو ماده سخت دیگر محبوس شده است و کار آببندی را انجام می‌دهد. اورینگ‌ها در دسته دوم قرار می‌گیرند.
آب‌بندهای پلاستیکی مثل اورینگ را باید مانند سیالی تراکم‌ناپذیر با ویسکوزیته بالا در نظر گرفت که کشش سطحی بالایی را دارا است. اگر فشار مناسبی به صورت مکانیکی و از طریق ساختار اطراف یا از طریق سیالی هیدرولیکی به اورینگ اعمال شود، این ماده ویسکوز در داخل گلند جریان پیدا می‌کند و مانع از نفوذ سیال و سبب آببندی کامل خواهد شد. این ماده لاستیکی، در اثر فشار ممکن است شکل مشخصی به خود بگیرد که به نوعی حالت «حافظه‌دار» (Memory) پیدا کند و سبب آببندی اتصالات شود.
محدودیت های اورینگ چیست؟
با وجود این‌که پیش‌تر گفته شد اورینگ‌ها راهکار مناسبی برای آببندی سیستم‌های هیدرولیکی هستند اما نباید اورینگ را به عنوان اولین راه آببندی در نظر داشته باشیم. در حقیقت، شرایطی همچون دمای بالا، سرعت دوران و سایش بالا، جایگذاری در سیلندر و فاصله آزاد زیاد در شفت‌ها از محدودیت‌های بهره‌گیری از اورینگ به شمار می‌آیند.
در صورتی که این عوامل به هنگام طراحی‌های مکانیکی در نظر گرفته نشوند، آببندی مناسبی نمی توانیم داشته باشیم. رینگ‌‌پیستون‌ها، کاسه‌نمدها، تراشکاری و واشر، همگی در آببندی سیستم‌های هیدرولیکی جایگاه خود را دارند و زمانی که نتوان از اورینگ‌ها استفاده کرد، از این قطعات بهره برداری میکنیم. به خصوص در موارد زیر باید از سایر آب‌بندها به غیر از اورینگ‌ها استفاده کرد:
– دستگاه‌هایی با سرعت چرخش بالاتر از 25 کیلومتر در ساعت هستند
– شرایط محیطی غیرمنطبق با مواد الاستومری
– ساختار نامناسب برای قرارگیری اورینگ
اگرچه گفتیم که اورینگ ها رویکرد معقولی از کاسه نمد هیدرولیک ایده آل را ارائه می دهند اما نباید آن را یک راه حل فوری برای همه مشکلات آب بندی قرار داد. محدودیت های استفاده از اورینگ از این قرار است:
– سرعت چرخش بالای 1500 پا در دقیقه
– طراحی سخت افزاری نادرست جفت شدن
– ناسازگاری با دما، فشار و مواد شیمیایی محیط
بدون دیدگاه