ჰიდრავლიკურ სისტემებში, აერონავტიკულ მოწყობილობებსა და საყოფაცხოვრებო წყლის გამწმენდებშიც კი, O-რგოლები და X-რგოლები ყველაზე გავრცელებული ელასტიური დალუქვის ელემენტებია. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე რგოლისებრი დალუქვის ფორმაა, მათ შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებებია სტრუქტურულ მექანიკაში, სამუშაო პირობების ადაპტირებასა და უკმარისობის რეჟიმებში. ეს სტატია ძირითადი პარამეტრების 8 ნაკრების შედარებით საინჟინრო დიზაინის ზუსტ შერჩევის სახელმძღვანელოს იძლევა.
1. სტრუქტურული მახასიათებლებისა და დალუქვის მექანიზმების განსხვავებები
მახასიათებლები: O-რგოლი X-რგოლი (ვარსკვლავის რგოლი)
განივი კვეთის ფორმა სტანდარტული წრიული ოთხტუჩიანი სიმეტრიული X-ფორმა
დალუქვის პრინციპი: რადიალური შეკუმშვა ქმნის კონტაქტურ დაძაბულობას; მრავალხაზიანი კონტაქტი + წნევა; თვითდამჭიმავი ორმაგი დალუქვა.
ტიპიური ზომა შიდა დიამეტრი Φ3~500 მმ, მავთულის დიამეტრი 1~10 მმ შიდა დიამეტრი Φ10~300 მმ, მავთულის დიამეტრი 2~15 მმ
ძირითადი განსხვავებები:
O-რგოლი: ერთწერტილიანი შეკუმშვის დეფორმაცია, რომელიც დალუქვის შესაქმნელად ჩარევაზეა დამოკიდებული (ჩვეულებრივ 15%~30%);
X-რგოლი: ოთხი დალუქვის ტუჩი წნევის ქვეშ დამოუკიდებლად დეფორმირდება და ქმნის დამატებით დალუქვის ინტერფეისს.
2. დინამიური მახასიათებლების შედარება (მაგალითად, NBR მასალის აღება)
პარამეტრები O-ring X-ring
ხახუნის წინააღმდეგობა 0.15~0.3 (მშრალი ხახუნის კოეფიციენტი) 0.08~0.15 (შემცირებული 40%-50%-ით)
ტორსიის საწინააღმდეგო უნარი სპირალური რღვევისკენ მიდრეკილება (>5° გადახრა) ±15° გადახრის დაშვება გაჟონვის გარეშე
საწყისი ბრუნვის მომენტი მაღალი (ძირითადად შეკუმშვის გავლენის ქვეშ) შემცირებული 30%-60%-ით (მრავალმხრივი დატვირთვის გაზიარების ეფექტი)
დინამიური სიცოცხლე 500,000~1 მილიონი ორმხრივი მოძრაობა 2 მილიონი~5 მილიონი ორმხრივი მოძრაობა
საინჟინრო ღირებულება:
X-რგოლები უფრო შესაფერისია მაღალი სიხშირის ორმხრივი მოძრაობებისთვის (მაგალითად, ცილინდრის დგუშის ღეროს დალუქვისთვის), რამაც შეიძლება შეამციროს ენერგიის მოხმარება და გაახანგრძლივოს ტექნიკური მომსახურების ციკლები.
3. ექსტრემალურ სამუშაო პირობებთან ადაპტირება
სცენარის O-ring-ის შესრულება X-ring-ის უპირატესობები
მაღალი წნევა (>30MPa) ადვილად მოსაჭიდია ნაპრალში (საჭიროებს შემაკავებელ რგოლს) ოთხი ტუჩი იჭერს და ანაწილებს წნევას, ხოლო ექსტრუზიის საწინააღმდეგო უნარი 3-ჯერ იზრდება.
ვაკუუმური დალუქვა არასაკმარისი შეკუმშვის უკუცემა იწვევს გაჟონვას; მრავალდონიანი ტუჩები ქმნის საფეხურებიან დალუქვას და ვაკუუმის შენარჩუნება უკეთესია.
ტემპერატურის ცვლილება მიდრეკილია შეკუმშვის მუდმივი დეფორმაციისკენ (>20%). თითოეული ტუჩი დამოუკიდებლად კომპენსირებას უკეთებს თერმულ გაფართოებას და დეფორმაციის სიჩქარე <10%-ია.
ვიბრაციული გარემო: დიდი კონტაქტური დაძაბულობის რყევები და ადვილად მოხსნადი; მრავალტუჩიანი დემპინგის ეფექტი, ამპლიტუდის შესუსტება 50%-ზე მეტი.
ტიპიური შემთხვევები:
კოსმოსური ხომალდის ჰიდრავლიკური აქტივატორები იყენებენ X-რგოლებს, რომლებსაც შეუძლიათ გაუძლონ -65℃~150℃ ტემპერატურის სხვაობას და 20G ვიბრაციას;
ღრმაწყლოვანი სარქველები იყენებენ O-რგოლის + PTFE შემაკავებელი რგოლის კომბინაციას 100 მპა ჰიდროსტატიკური წნევის გასამკლავებლად.
4. მასალის შერჩევა და ეკონომიკური ანალიზი
მასალის O-რგოლის ადაპტირება
ფტორრეზინი (FKM) ტემპერატურისადმი მდგრადობა -20℃~200℃, ღირებულება ￥5~15/ცალი. საჭიროებს უფრო მაღალ უკუცემის სიჩქარეს, ღირებულება ￥20~50/ცალი.
სილიკონის რეზინი (VMQ) ადვილად იშლება, გამოიყენეთ სიფრთხილით დინამიური დალუქვის დროს; ოთხტუჩიანი სტრუქტურა კომპენსირებას უკეთებს სიმტკიცეს, უკეთეს გამოყენებადობას უზრუნველყოფს.
პოლიურეთანი (PU) ცვეთამედეგი, მაგრამ ჰიდროლიზისადმი სუსტი წინააღმდეგობა მაღალი სიმტკიცე (90 Shore A) უფრო სტაბილური
ფასების შედარება:
X-რგოლის ჩამოსხმის საფასური 2-3-ჯერ აღემატება O-რგოლის (ტუჩის ზუსტი დამუშავება) ჩამოსხმის საფასურს, მაგრამ მასობრივი წარმოების ერთეულის ფასს შორის სხვაობა შეიძლება 1.5-ჯერ შემცირდეს;
მაღალი წნევის და ხანგრძლივი ექსპლუატაციის სცენარებში, X-რგოლის სრული სასიცოცხლო ციკლის ღირებულება 40%-60%-ით დაბალია.
5. შერჩევის გადაწყვეტილების ხე
O-რგოლი სასურველია:
სტატიკური დალუქვა და წნევა <15MPa;
ხარჯებისადმი მგრძნობიარე პროექტები;
შეზღუდული სამონტაჟო სივრცე (მცირე რადიალური ზომა).
X-რგოლები სასურველია:
დინამიური ორმხრივი სიხშირე > 1 ჰც;
სამუშაო წნევა > 20 მპა ან წნევის დარტყმა;
უნდა გაუძლოს მრავალმხრივ ვიბრაციას ან გადახრას.
VI. ინსტალაციისა და გაუმართაობის პრევენციის პუნქტები
ბმულები O-რგოლების ძირითადი მართვის ელემენტები X-რგოლების სპეციალური მოთხოვნები
ღარის დიზაინი: სიგანისა და სიღრმის თანაფარდობა 1.3~1.5, უხეშობა Ra≤0.8μm: ტუჩის გადაბრუნების თავიდან ასაცილებლად, მიმმართველის კუთხის გაზრდა (15°~30°).
საპოხი მასალა: სილიკონის ცხიმი ან ფტორის ცხიმი. აუცილებლად უნდა გამოიყენოთ დაბალი სიბლანტის ცხიმი (ISO VG32 ან ნაკლები).
ხშირი ჩავარდნები ექსტრუზიის გახეთქვა (60%-ზე მეტი) ტუჩის არათანაბარი ცვეთა (საჭიროა რეგულარული ბრუნვის პოზიცია)
ინოვაციური პროცესი:
O-რგოლი: ზედაპირზე შეისხურება MoS₂ საფარი და ხახუნის კოეფიციენტი მცირდება 0.05-მდე;
X-რგოლი: ლაზერით გრავირებული მიკროტექსტურირებული ზეთის რეზერვუარი, შეზეთვის შეკავების დრო 3-ჯერ გახანგრძლივებულია.
დასკვნა: სტრუქტურული განსხვავებებიდან სცენის ადაპტაციამდე
O-რგოლები დომინირებს ტრადიციული დალუქვის სფეროში სიმარტივითა და საიმედოობით, ხოლო X-რგოლები ტექნოლოგიურ მიღწევებს აღწევს მაღალი წნევისა და დინამიური სცენების სფეროში მრავალი ტუჩის სინერგიული ეფექტის წყალობით. მომავალში, ტოპოლოგიური ოპტიმიზაციის დიზაინისა და ჭკვიანი მასალების (მაგალითად, თვითაღდგენილი ელასტომერების) გამოყენებით, ამ ორს შორის შესრულების საზღვარი კიდევ უფრო ბუნდოვანი იქნება, მაგრამ „ერთ ინტერფეისიან შეკუმშვას“ და „მრავალდონიან ზედმეტ დალუქვიას“ შორის ძირითადი კონცეფციის განსხვავება კვლავ დომინირებს შერჩევის ლოგიკაში. ინჟინრებმა მჭიდროდ უნდა დააკვირდნენ წნევის პიკს, მოძრაობის სიხშირეს და გარემოს მახასიათებლებს სამუშაო პირობების სპექტრში, რათა იპოვონ საუკეთესო ბალანსი ღირებულებასა და საიმედოობას შორის.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 10 მარტი