"Шинный РАЙ" Шины и Диски

Шинный РАЙ

История создания уплотнительного кольца

Еще в 1839 году Чарльз Гудиер впервые улучшил упругие свойства натурального каучука путем нагрева серой (вулканизации). Только в 1930-х годах была понята макромолекулярная модель каучука. После Второй мировой войны и в течение 1950-х годов были сделаны быстрые разработки в области синтетических полимеров. Большинство коммерческих высокоэффективных эластомеров берут свое начало в 1960-х и 1970-х годах.

Полимеры-это длинные цепочки повторяющихся химических единиц, или мономеров. Химические скелетные структуры могут быть линейными, циклическими или разветвленными. Когда один мономер полимеризуется, полученный полимер называется гомополимером. Примеры включают полиэтилен, полистирол и политетрафторэтилен (ПТФЭ). Сополимеры (или диполимеры) получают в результате полимеризации более чем одного типа мономера. Распределение мономеров в этих сополимерах может быть статистическим, случайным или чередующимся. Примеры включают этилен-пропиленовые и фторуглеродные эластомеры (винилиденфторид и гексафторпропилен). Терполимеры-это полимеры с тремя мономерными звеньями, такие как этилен-пропилендиен (EPDM) и специальные марки фторуглеродов.

 Вы можете приобрести Кольца круглого сечения в РТИ 16

Резина состоит из длинных цепочек случайно ориентированных молекул. Эти длинные цепи подвержены запутыванию и сшиванию. Запутывание оказывает значительное влияние на вязкоупругие свойства, такие как релаксация напряжений. Когда резина подвергается воздействию энергии напряжения или деформации, происходят внутренние перестройки, такие как вращение и растяжение полимерных цепей. Эти изменения происходят в зависимости от применяемой энергии, продолжительности и скорости применения, а также температуры, при которой применяется энергия.

Резиновая реакция на приложенную энергию может быть накоплением энергии (упругой) или рассеиванием энергии (вязкой). Для герметизирующих эластомеров наиболее важна упругая составляющая отклика. Приложенное напряжение индуцирует соответствующую деформацию, которая создает контактное напряжение (или силу уплотнения). По мере того как полимерные цепи перестраиваются, чтобы уменьшить эту внутреннюю энергию, или накопленную силу, происходит потеря силы уплотнения.

Резиновые изделия обычно отверждаются при высокой температуре и давлении. Добавление целебных веществ и ускорителей образует поперечные связи между полимерными цепями или каркасом. Именно эта сеть поперечных связей во многом определяет физические свойства набора растяжения, удлинения и сжатия.

Наполнители играют большую роль в резиновой технологии. Сажа и кремнеземные наполнители могут служить для повышения твердости, стойкости к истиранию, растяжению и прочности на разрыв. Негорючие наполнители, такие как диоксид титана и сульфат бария, могут обладать пигментирующими свойствами для идентификации деталей, а также улучшенной стабильностью в сильных окислительных средах. Однако вязкоупругий отклик и гистерезисные потери значительно усиливаются при использовании наполнителей.

Физические свойства эластомера изменяются в зависимости от условий испытаний, особенно температуры. Скорость приложения нагрузки также оказывает влияние, как и предыдущая история стресса.

Уплотнительное кольцо-это петля из эластомера с круглым (О-образным) поперечным сечением, используемая в качестве механического уплотнения. Кольцо  изобретено в 1936 году тогдашним 72-летним датчанином Нильсом Кристенсеном. Кольца выпускаются в большом количестве стандартных размеров и материалов. Производители или справочники поставляют данные по применению и механической обработке для монтажа. Кольца являются одним из наиболее распространенных и важных элементов конструкции машины.

Материал: Выбор  кольца основан совместимости, температуре нанесения, давлении уплотнения, требованиях к смазке, качестве, количестве и стоимости. Типичные материалы  колец: нитрил (NBR или Buna-N), силикон (VMQ), фторуглерод  (Viton, FKM), Перфтороэластомер (Kalrez  (FFKM), Фторсиликон (FVMQ), этилен-пропилен (EPM, EPDM, EP, EPR), неопрен (CR, Хлоропрен), полиуретан (AU, EU).

Материал для вышедшего из строя  кольца был Viton (зарегистрированное торговое наименование компании DuPont), а производителем этого конкретного  кольца был Morton-Thiokol в штате Юта, США. Витон не является хорошим материалом для применения при низких температурах. Когда уплотнительное кольцо заморожено, существует точка TG (переход к стеклу), где оно не будет отскакивать назад. Даже когда  кольцо не достигает точки TG,  кольцо после сжатия, как и большинство других материалов при холодной температуре, займет больше времени, чтобы вернуться к своей первоначальной форме, Витон вдвойне. Кольца (и все другие уплотнения) выполняют свою работу, создавая положительный толчок к поверхности, в свою очередь блокируя утечку. В ночь перед стартом показывали морозную температуру. Обеспокоенный этим, техник НАСА измерил температуру перед запуском. Температура была в пределах диапазона запуска, и шаттл получил зеленый свет для запуска. Однако НАСА не учло тот факт, что температура "на уплотнительном кольце" все еще была ниже дальности запуска. Воздух был достаточно теплым, но уплотнительное кольцо еще не оттаяло. Какой Доктор Фейнман наблюдал во время своего видео-криминалистического расследования, как он увидел клуб черного дыма, выходящий из борта твердотопливной ракеты. Он пришел к выводу, что это, должно быть, неудачная замазка из оксида цинка и уплотнительные кольца на стыке, вытесненные горячим газом. Крошечная утечка, когда пламя достигло его, действовала как факел против внешнего бака и ракеты-носителя. Освобожденная ракета-носитель ударила по основному танку и пробила борт танка. Воспламенились жидкий водород и жидкий кислород. Челленджер был полностью уничтожен через 73 секунды после старта.