Su guía para diseñar ranuras para juntas tóricas

Los proyectos mecánicos necesitan sellos como juntas y juntas tóricas para un funcionamiento adecuado. Las juntas tóricas unen dos superficies, ayudándolas a asentarse al ras y evitando fugas. Aunque las juntas tóricas son una solución de sellado asequible y fiable, no pueden funcionar solas. Este sello mecánico todavía necesita un buen diseño de ranura para un funcionamiento adecuado.

Índice del contenido

La ranura de la junta tórica no es de talla única. Al diseñar la pista, es esencial especificar ciertos parámetros específicos de la junta tórica para obtener los mejores resultados. Este artículo profundiza en las complejidades del diseño de ranuras para juntas tóricas con software CAD y su aplicación práctica en sus proyectos. ¡Quédese con nosotros mientras desvelamos los pasos y consejos esenciales para incorporar eficazmente ranuras para juntas tóricas en su trabajo, mejorando la eficiencia y la precisión!

¿Qué es una ranura de junta tórica/forma de glándula?

Sellos mecánicos

Una forma de casquillo/ranura de junta tórica soporta el sello y proporciona la deformación necesaria para una funcionalidad adecuada. Por lo tanto, el cuerpo es una de las consideraciones más importantes al diseñar una ranura para junta tórica. Las dimensiones y la forma correctas de la ranura de la junta tórica garantizarán una compresión completa entre la pista y las superficies de contacto.

Además, la ranura de la junta tórica tiene formas triangulares, rectangulares o de cola de milano. Antes de elegir un perfil, hay que considerar la aplicación de la junta tórica. Además, elige siempre una figura que sea fácil de mecanizar y sin bordes cortantes. Una forma de ranura con bordes afilados puede provocar un deterioro en el sello de la junta tórica.

Por lo tanto, cada esquina afilada debe tener un radio de ranura. Además, las esquinas de la interfaz deben redondearse para reducir el daño a la junta tórica durante la instalación. La forma típica de la ranura de una junta tórica es rectangular con bordes redondeados. Esta forma proporciona una compresión uniforme para los lados de la junta tórica, que interactúan con el casquillo.

Cómo crear una ranura para juntas tóricas en su software CAD

juntas tóricas de goma

Diseño asistido por ordenador (CAD) es un programa que le permite diseñar y visualizar la construcción de una ranura para junta tórica. En consecuencia, puede crear diseños más precisos, realizar modificaciones y optimizar el recorrido de la junta tórica antes de la producción.

Cuando utilice este software para la ranura de su junta tórica, debe especificar parámetros para crear diseños más detallados. Estos parámetros incluyen:

Ancho de la ranura de la junta tórica

El ancho de la ranura de la junta tórica es el tramo horizontal de la ranura. Su ancho debe permitir que la junta tórica se expanda completamente dentro de la ranura al diseñar la pista. Sin embargo, el ancho de la ranura debe permitir la expansión del diámetro de la junta tórica hasta un máximo del 5%. Además, el diámetro exterior (OD) del casquillo debe ser mayor que el diámetro interior (ID) de la junta tórica para permitir el estiramiento cuando se instale.

Suponga que la junta tórica no se instalará en un prensaestopas. En ese caso, el diseño de la interfaz de la junta tórica no debería requerir más de un 100 % de estiramiento durante la instalación de la junta tórica.

Como se mencionó anteriormente, lo ideal es que la extensión de la junta tórica sea del 5% cuando se instala en un casquillo. Especificar el diámetro interior del casquillo durante el diseño puede ayudar a minimizar el estiramiento de la instalación. Es esencial minimizar el estiramiento de la instalación para evitar la acumulación de presión en el material. Esto también ayuda a reducir la porcentaje de compresión en la junta tórica y en el área de la sección transversal.

Puede calcular el ancho de la ranura de la junta tórica utilizando esta fórmula;

calcular el ancho de la ranura de la junta tórica

Volumen de la ranura/prensaestopas de la junta tórica

También es esencial especificar el volumen de ranura correcto para que se llene la junta tórica. El volumen de la ranura permite la expansión térmica de la junta tórica y el aumento del ancho debido a la compresión. Además, el volumen de la ranura también es necesario porque la junta tórica puede hincharse cuando absorbe líquidos. Por espacio, el volumen óptimo de la glándula debe ser del 15 al 25%. Cuando la habitación está llena con el material de la junta tórica, el volumen del casquillo debe estar entre el 75 y el 85 %.

Para obtener orientación sobre interfaces y tipos de ranura específicos, es esencial consultar las especificaciones de la industria y otros recursos para el diseño de juntas tóricas.

Puede calcular el porcentaje de relleno de la glándula usando esta fórmula:

calcular el porcentaje de llenado del casquillo
calcular el porcentaje de llenado del casquillo

Groove de la junta tórica/profundidad del prensaestopas

La profundidad de la ranura de la junta tórica depende del ancho y la compresión máxima permitida para su aplicación. Por lo tanto, es fundamental mantener una relación de compresión específica para un sellado completo y no comprometer la integridad del elastómero.

Puede calcular la relación de compresión usando esta fórmula:

calcular la relación de compresión
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Los diferentes tipos de ranuras para juntas tóricas que puede utilizar en sus diseños

Existen diferentes tipos de diseños de ranuras para juntas tóricas y dependen de la aplicación. Los tipos de ranuras para juntas tóricas incluyen:

Sellos industriales estáticos/radiales

Las aplicaciones estáticas involucran piezas que no se mueven. Las juntas tóricas utilizadas en esta aplicación sellan dos componentes acoplados que no están en movimiento. Al diseñar ranuras para esta aplicación, considere la dirección de la presión. Si la aplicación implica presión hacia afuera, el diámetro exterior de la pista es primario.. Además, se debe considerar el ancho de la ranura para el diámetro interior.

Para la presión hacia adentro, el ID es primario. Este parámetro asegura que la junta tórica se mueva la menor distancia posible para sellar el espacio.

Juntas tóricas

Sellos alternativos/dinámicos industriales

Las aplicaciones dinámicas requieren sellos que crean una barrera entre superficies en movimiento lineal, giratorio u oscilatorio. Las aplicaciones recíprocas usan sellos hidráulicos o neumáticos.

Las aplicaciones dinámicas con carreras cortas necesitan ranuras para juntas tóricas con diámetros pequeños. Las aplicaciones de carrera más extendida funcionarán bien con juntas tóricas de sección transversal gruesa. En aplicaciones dinámicas, los sellos no necesitan tanta compresión como los sellos estáticos.

Sellos de cara/brida

El sello frontal se utiliza para aplicaciones en las que la superficie de sellado y el eje del sello son normales. Este sello evita fugas en la dirección radial del eje del sello. Además, la brida o el sello de cara no tienen un espacio entre las superficies y eliminan los problemas de diseño de extrusión.

Consideraciones de diseño de ranura de junta tórica estática frente a dinámica

Juntas tóricas utilizadas para proteger los implantes dentales

Las aplicaciones estáticas y dinámicas son diferentes. Por eso necesitan diferentes tipos de juntas tóricas. Por ejemplo, las aplicaciones estáticas son estacionarias y la junta tórica sella dos componentes que no se mueven en absoluto. Por lo tanto, es más probable que se produzca hinchazón con la junta tórica en una aplicación estática. Las juntas tóricas estáticas son elastómeros, incluidos sellos axiales, aplastantes, de cola de milano y radiales.

Por otro lado, las aplicaciones dinámicas tienen dos partes que se mueven una respecto a la otra. En este tipo de aplicación, es más probable que se deteriore el material. Los mejores tipos de sellos para este proceso son giratoriosellos alternativos u oscilantes.

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Consejos para usar ranuras para juntas tóricas en sus proyectos

  • Evite estirar demasiado

Las juntas tóricas tienen su punto de estiramiento máximo y estirarlas demasiado puede provocar una rotura o un desgarro durante el uso. Además, cuando coloque la junta tórica en la ranura, asegúrese de que el estiramiento sea uniforme y no exceda el alargamiento máximo.

  • Utilice el tamaño de junta tórica correcto.
Juntas tóricas utilizadas en máscaras de buceo

Todos los proyectos son únicos. Por lo tanto, es mejor obtener una junta tórica que se ajuste a la ranura de su aplicación. Las juntas tóricas demasiado grandes no proporcionan un sellado adecuado y las juntas tóricas demasiado pequeñas se rasgarán o romperán.

  • Evite los bordes afilados

Las ranuras de las juntas tóricas a veces tienen esquinas o bordes afilados. Estos bordes afilados pueden romper la junta tórica y provocar fugas. En su lugar, puede lubricar la junta tórica antes de colocarla en una ranura.

  • Deslice, no ruede

Hacer rodar las juntas tóricas mientras las coloca en una ranura solo da como resultado una espiral. Esta espiral limita la funcionalidad de la junta tórica, lo que provoca fugas y daños. En su lugar, deslice la junta tórica en la ranura. También puede usar un lubricante para ayudar a que la junta tórica se deslice más fácilmente.

Ejemplos de cómo usar ranuras para juntas tóricas en aplicaciones del mundo real

Juntas tóricas utilizadas en paintball

Las juntas tóricas se utilizan en procesos mecánicos que involucran especialmente temperaturas extremas y alta presión. Las ranuras para juntas tóricas son útiles en muchas aplicaciones, incluidas calderas, motores y compresores. Sin embargo, puede encontrar huellas de juntas tóricas a su alrededor. Las aplicaciones del mundo real de las juntas tóricas incluyen;

  • Equipo de buceo: El aparato de respiración es un componente esencial del equipo de buceo. Una junta tórica mantiene el agua afuera y el aire adentro para el aparato de respiración. Antes de bucear, los buzos generalmente verifican el sello de su tanque de aire para asegurarse de que funcione correctamente.
  • Paintball: un juego de paintball es divertido, permitiéndote disparar pintura a tus desprevenidos enemigos. Las juntas tóricas mantienen el aire sellado en la pistola de paintball, ayudándote a realizar disparos potentes.
  • Implantes dentales: Los implantes dentales protegen tus dientes. Sin embargo, la entrada de líquido en el implante puede provocar un dolor insoportable o una infección. Silicona de grado médico Las juntas tóricas se utilizan para sellar los implantes y mantener el líquido fuera.
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Conclusión

Las juntas tóricas son generalmente sellos excelentes para evitar la entrada de fluidos y proteger un componente. Sin embargo, una junta tórica tiene que encajar en una ranura para un sellado máximo. A veces, la pista puede no coincidir con la junta tórica, lo que provoca daños y fugas. Y por eso es fundamental diseñar una ranura para juntas tóricas. Puede usar el software CAD para crear su junta tórica usando parámetros como el ancho, el volumen y la profundidad de la ranura.

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David

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