O selo o-ring tem uma ampla gama de aplicação. Se o material for selecionado corretamente, ele pode atender aos requisitos de várias condições de movimento. A pressão de trabalho pode ser de vácuo de 1.333×105Pa a 400MPa de alta pressão; a faixa de temperatura pode ser de -60°C a 200°C.
Comparado com outros tipos de vedação, o selo o-ring tem as seguintes características:
1)Tamanho pequeno da estrutura, fácil montagem e desmontagem.
2) Podem ser utilizadas vedações estáticas e dinâmicas, e quase não há vazamento quando usada como vedação estática.
3) Um único anel de vedação em forma de O é usado para ter um efeito de vedação bidireda.
4) A resistência dinâmica ao atrito é pequena.
5) Preço baixo.
O-ring seal é uma espécie de selo tipo squeeze. O princípio básico de trabalho do selo tipo squeeze é contar com a deformação elástica do selo para causar pressão de contato na superfície de contato de vedação. Se a pressão de contato for maior do que a pressão interna do meio selado, não ocorrerá. Vazamento, e vice-versa, o vazamento ocorre. Quando usados para vedação estática e vedação dinâmica, as causas e métodos de cálculo da pressão de contato da superfície de contato da vedação são diferentes, e precisam ser explicadas separadamente.
1. O princípio da vedação quando usado para vedação estática
Os anéis O são os mais utilizados na vedação estática. Se o design e o uso estiverem corretos, o selo o-ring pode obter uma vedação sem vazamento no selo estático.
Depois que o anel O é instalado no sulco de vedação, sua seção transversal é submetida a estresse de compressão de contato e deformações esteticamente. Uma certa pressão de contato inicial Po é gerada na superfície de contato. Mesmo que não haja pressão média ou a pressão seja muito pequena, o selo o-ring pode ser selado por sua própria força elástica; quando a cavidade estiver preenchida com um meio pressurizado, o selo o-ring será deslocado sob a ação da pressão média , Mova-se para o lado de baixa pressão, ao mesmo tempo em que sua deformação elástica é ainda maior, preenchendo e fechando a lacuna
Em teoria, mesmo que a deformação da compressão seja zero, ela pode ser selada sob pressão do óleo, mas na verdade, o o-anel O pode ser excêntrico quando instalado. Portanto, depois que o anel O é instalado na ranhura de vedação, sua seção transversal é geralmente compactada e deformada em 7% a 30%. O selo estático leva o valor maior da taxa de compressão, e o selo dinâmico leva o menor valor da taxa de compressão. Isso ocorre porque a borracha sintética precisa ser comprimida a baixas temperaturas, de modo que a pré-compressão do selo estático Anéis O deve ser considerada para compensar sua redução de baixa temperatura.
2. O princípio de vedação quando usado para a vedação recíproca
Em componentes e sistemas hidráulicos rotativos e pneumáticos, a vedação recíproca é um dos requisitos de vedação mais comuns. As vedações recíprocas são usadas em pistões de cilindro de potência e blocos de cilindro, cabeças de cilindro de intervenção do pistão e várias válvulas de deslizamento. A abertura é formada por uma haste cilíndrica e um buraco cilíndrico, e a haste se move axially no buraco cilíndrico. O efeito de vedação limita o vazamento axial do fluido. Quando usado como selo recíproco, o efeito pré-vedação e o efeito de auto-vedação do anel O são os mesmos que a vedação estática, e devido à força elástica do próprio anel O, ele tem a capacidade de compensar automaticamente após o desgaste. No entanto, quando o meio líquido é selado, a situação é mais complicada do que a vedação estática devido à velocidade de movimento da haste, pressão líquida e viscosidade.
Os anéis O são usados como selos recíprocos com estrutura compacta e tamanho pequeno, o que pode reduzir os preços dos componentes. Usado principalmente em:
1) Os componentes hidráulicos de baixa pressão são geralmente limitados a curtos golpes e pressões médias de cerca de 10MPa.
2) Em válvulas hidráulicas de carretel com pequeno diâmetro, curso curto e pressão média.
3) Válvula de deslizamento pneumática e cilindro pneumático.
4) Como um corpo elástico em um dispositivo de vedação recíproco combinado.
3. Selo para movimento rotativo
Em vedações de movimento rotativo, vedações de óleo e vedações mecânicas são geralmente usadas. No entanto, a pressão operacional da vedação de óleo é relativamente baixa, e em comparação com o anel O, é muito grande e complicado, e a fabricação também é ruim. Embora as vedações mecânicas possam ser usadas para alta pressão (40MPa), alta velocidade (50m/s) e alta temperatura (400°C), sua estrutura é mais complexa, grande e cara. Eles só são adequados para algumas máquinas e equipamentos pesados para indústrias petrolíferas e químicas.
Os selos o-ring estão sendo amplamente utilizados em dispositivos de vedação de movimento rotativo devido ao seu pequeno tamanho, estrutura simples, baixo custo, bom desempenho do processo e ampla gama de aplicações.