Hidravlik sistemlərdə, aerokosmik avadanlıqlarda və hətta məişət su təmizləyicilərində O-halqalar və X-halqalar ən çox yayılmış elastik sızdırmazlıq elementləridir. Hər ikisi həlqəvi möhür olsa da, struktur mexanikasında, iş şəraitinə uyğunlaşmaqda və uğursuzluq rejimlərində əhəmiyyətli fərqlər var. Bu məqalə 8 əsas parametrlər dəstini müqayisə edərək mühəndislik dizaynı üçün dəqiq seçim təlimatını təqdim edir.
1. Struktur xarakteristikalar və möhürləmə mexanizmlərindəki fərqlər
Xüsusiyyətlər O-ring X-ring (ulduz üzük)
Kesiti forması Standart dairəvi Dörd dodaqlı simmetrik X formalı
Sızdırmazlıq prinsipi Radial sıxılma təmas gərginliyi yaradır Çox xəttli kontakt + təzyiqlə özünü sıxan ikiqat möhür
Tipik ölçü Daxili diametri Φ3~500mm, telin diametri 1~10mm Daxili diametri Φ10~300mm, telin diametri 2~15mm
Əsas fərqlər:
O-ring: bir möhür yaratmaq üçün müdaxiləyə (adətən 15% ~ 30%) əsaslanan bir nöqtəli sıxılma deformasiyası;
X-ring: dörd möhürləyici dodaq, lazımsız sızdırmazlıq interfeysi yaratmaq üçün təzyiq altında müstəqil şəkildə deformasiya olunur.
2. Dinamik performans müqayisəsi (NBR materialını nümunə götürərək)
Parametrlər O-ring X-ring
Sürtünmə müqaviməti 0,15~0,3 (quru sürtünmə əmsalı) 0,08~0,15 (40%~50% azalıb)
Anti-burulma qabiliyyəti Spiral qırılmaya meyllidir (＞5° əyilmə) Sızma olmadan ±15° əyilməyə icazə verin
Başlama anı Yüksək (əsasən sıxılmadan təsirlənir) 30%~60% azaldılıb (çox dodaqlı yük paylaşma effekti)
Dinamik həyat 500,000 ~ 1 milyon qarşılıqlı hərəkət 2 milyon ~ 5 milyon qarşılıqlı hərəkət
Mühəndislik dəyəri:
X-halqalar enerji istehlakını azalda və texniki xidmət dövrlərini uzadan yüksək tezlikli qarşılıqlı hərəkətlər üçün (məsələn, silindr piston çubuğunun möhürləri kimi) daha uyğundur.
3. Ekstremal iş şəraitinə uyğunlaşma
Ssenari O-ring performans X-ring üstünlükləri
Yüksək təzyiq (>30MPa) Boşluğa asanlıqla sıxışdırılır (tutma halqası tələb olunur) Dörd dodaq təzyiqi dəstəkləyir və dağıtır və ekstruziya əleyhinə qabiliyyəti 3 dəfə artır
Vakuum möhürü Qeyri-kafi sıxılma rebound sızmağa meyllidir Çox səviyyəli dodaqlar pilləli möhür yaradır və vakuum saxlama daha yaxşıdır
Temperaturun dəyişməsi sıxılmaya meyllidir daimi deformasiya (>20%) Hər dodaq müstəqil olaraq istilik genişlənməsini kompensasiya edir və deformasiya dərəcəsi <10% təşkil edir.
Vibrasiya mühiti Böyük təmas gərginliyi dalğalanmaları və sökülməsi asan Çox dodaq sönümləmə effekti, amplituda 50%-dən çox zəifləmə
Tipik hallar:
Kosmik gəmilərin hidravlik ötürücüləri -65℃~150℃ temperatur fərqlərinə və 20G vibrasiyaya tab gətirə bilən X-halqalardan istifadə edir;
Dərin dəniz klapanları 100MPa hidrostatik təzyiqin öhdəsindən gəlmək üçün O-ring + PTFE tutma halqa birləşməsindən istifadə edir.
4. Material seçimi və iqtisadi təhlil
Material O-ring uyğunluğu X-halqa uyğunlaşması
Flüororezin (FKM) Temperatur müqaviməti -20℃~200℃, qiymət ￥5~15/adet Daha yüksək rebound sürəti tələb edir, qiymət ￥20~50/piece
Silikon kauçuk (VMQ) Yırtmaq asandır, dinamik sızdırmazlıqda ehtiyatla istifadə edin Dörd dodaqlı quruluş gücü, daha yaxşı tətbiq oluna bilmə qabiliyyətini kompensasiya edir
Poliuretan (PU) Aşınmaya davamlı, lakin zəif hidroliz müqaviməti Yüksək sərtlik (90 Shore A) Daha sabit
Xərclərin müqayisəsi:
X-ringin qəlib haqqı O-ringdən (dəqiq dodaq emalından) 2 ~ 3 dəfə çoxdur, lakin kütləvi istehsalın vahid qiymət fərqi 1,5 dəfə daraldıla bilər;
Yüksək təzyiq və uzun ömürlü ssenarilərdə X-ringin tam həyat dövrü dəyəri 40% ~ 60% aşağıdır.
5. Seçim qərar ağacı
O-ringə üstünlük verilir:
Statik sızdırmazlıq və təzyiq <15MPa;
Xərclərə həssas layihələr;
Məhdud quraşdırma sahəsi (kiçik radial ölçü).
X-üzüklərə üstünlük verilir:
Dinamik qarşılıqlı tezlik > 1Hz;
İş təzyiqi > 20MPa və ya təzyiq şoku;
Çox istiqamətli vibrasiyaya və ya əyilməyə tab gətirməlidir.
VI. Quraşdırma və nasazlığın qarşısının alınması nöqtələri
Linklər O-halqalar üçün əsas nəzarət elementləri X-halqalar üçün xüsusi tələblər
Yiv dizaynı Eni-dərinlik nisbəti 1,3~1,5, pürüzlülük Ra≤0,8μm Dodaq sürüşməsinin qarşısını almaq üçün bələdçi bucağını (15°~30°) artırın
Sürtkü yağı Silikon yağı və ya flüor yağı Aşağı özlülüklü yağ (ISO VG32 və ya daha az) istifadə edilməlidir
Ümumi nasazlıqlar Ekstruziya qırılması (60% -dən çox) qeyri-bərabər dodaq aşınması (müntəzəm fırlanma mövqeyi tələb olunur)
İnnovativ proses:
O-ring: MoS₂ örtüyü səthə püskürtülür və sürtünmə əmsalı 0,05-ə endirilir;
X-ring: Lazerlə həkk olunmuş mikro teksturalı yağ anbarı, yağlamanın saxlanma müddəti 3 dəfə uzadılır.
Nəticə: Struktur fərqliliklərindən səhnə uyğunlaşmasına qədər
O-halqalar sadəliyi və etibarlılığı ilə ənənəvi sızdırmazlıq sahəsində üstünlük təşkil edir, X-halqalar isə çoxsaylı dodaqların sinergik təsiri ilə yüksək təzyiqli və dinamik səhnələrdə texnoloji irəliləyişlərə nail olur. Gələcəkdə, topoloji optimallaşdırma dizaynı və ağıllı materialların (məsələn, özünü sağaldan elastomerlərin) tətbiqi ilə ikisi arasındakı performans sərhədi daha da bulanıqlaşacaq, lakin "bir interfeys sıxılması" və "çox səviyyəli lazımsız sızdırmazlıq" arasındakı əsas konsepsiya fərqi hələ də seçim məntiqində üstünlük təşkil edəcəkdir. Mühəndislər xərc və etibarlılıq arasında ən yaxşı tarazlığı tapmaq üçün iş şəraiti spektrində təzyiq pikini, hərəkət tezliyini və orta xüsusiyyətlərini yaxından izləməlidirlər.
Göndərmə vaxtı: 10 mart 2025-ci il