Wybrane zagadnienia uszczelniania węzłów elestycznym pierścieniem kształtowym typu "O"

W pracy przedstawiono niektóre zagadnienia występujące w uszczelnianiu węzłów konstrukcyjnych, w których zastosowano elastyczny pierścień kształtowy typu "O". Zwrócono również uwagę na dość powszechne stosowanie tego rozwiązania w urządzeniach eksploatowanych w przemyśle spożywczym. Jednym z kryteriów oceny takiego węzła uszczelniającego jest spełnienie najwyższych standardów sanitarno-higienicznych. Uzyskanie wymaganej szczelności w największym stopniu zależy od rodzaju materiału i deformacji uszczelki, a także od optymalnej geometrii ścianek w miejscu osadzenia uszczelnienia typu "O-ring". Dla wyznaczenia średnich nacisków i długości tworzącej walca w miejscu kontaktu uszczelki przeprowadzono analizę numeryczną z zastosowaniem MES, z obliczeniami w programie ANSYS oraz z oszacowaniem właściwości materiału elastycznego według modelu Mooney-Rivlina. Wyniki obliczeń deformacji uszczelki i odpowiadające im wartości naprężeń potwierdzają istnienie w przekroju uszczelki charakterystycznych punktów Bielajewa.

---

In this paper some chosen aspects of the elastic O-ring behaviour and its design place seen mainly as the features of surrounding surfaces in variety of seals joints have been considered. The main attention was focused on the mostly expected criteria, i.e., to keep the seals at the highest hygienic standards, and to prevent or minimise leakage of fluid in the food industry equipment. It has been stated that the assessment of the sealant deformation value and the stress propagation mechanism, are the matter of most importance in the designing process of seals used in many of industrial application. As for seal design, and for characterising the elastic behaviour of the O-ring material requirements, the Mooney-Rivlin model was applied. Based on the ANSYS programme together with finite-element stress analysis and computer modelling, the calculation and description of deformation and stress phenomena have been presented. For the above values the special zone treatment of the Bielajev's points can also be pointed out and concerned.