Diseño de ranuras para juntas tóricas

Juntas de pistón, vástago y frontales · AS568 e ISO 3601 · v1.2

1Aplicación
Movimiento
Presión desde
Contorno de la ranura

2Junta tórica

3Piezas y ranura

La junta tórica se asienta en la garganta del racor y se comprime en el asiento cónico del puerto. Elija el tamaño por el DE del tubo en la sección Junta tórica; las cotas del puerto y del racor aparecen en los resultados.

Tolerancias

Cada diámetro del alojamiento se toma como nominal ± la tolerancia de diámetros; la tolerancia de profundidad se aplica a la profundidad de la ranura frontal y a los alojamientos radiales rectangulares.

4Condiciones de servicio

Hinchamiento en volumen por el fluido (de los datos de resistencia del compuesto). La dilatación térmica de la junta se añade a la temperatura máxima.

Compresión (nominal)
—

Sección del alojamiento

junta libre

Contorno de la ranura

Resultados

Ranura recomendada para esta junta

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Haga clic en una fila para usar esa junta.

Biblioteca de materiales

Valores típicos de compuestos de uso general. Compruebe siempre la hoja de datos del compuesto real y su compatibilidad con el fluido.

Método, hipótesis y fuentes
  • Compresión = (sección − profundidad del alojamiento) / sección. El caso más desfavorable combina la tolerancia de la sección de la junta, las tolerancias del alojamiento y el estiramiento de montaje. Opcionalmente las piezas se desplazan toda la holgura radial (excentricidad).
  • El estiramiento aplana la sección; la reducción sigue la curva empírica de Parker (ORD 5700, fig. 3-3). Ranuras de pistón: estiramiento sobre el fondo de la ranura. Ranuras de vástago: estiramiento sobre el vástago o compresión circunferencial de la línea media. Ranuras frontales: la junta debe apoyar en la pared exterior con presión interior y en la pared interior con presión exterior.
  • Llenado de la ranura = área de la sección montada / área del alojamiento (sin los radios del fondo); el volumen se conserva al estirar el anillo. El llenado en caliente añade la dilatación térmica volumétrica de la junta y el hinchamiento; se supone que el metal no se dilata (lado seguro).
  • Rectángulos redondeados: perímetro = 2(L + W) − (8 − 2π)R. El estiramiento y el asiento comparan los perímetros de la junta y de la ranura. Un radio de esquina en la línea media de al menos 3 × sección es una regla práctica habitual.
  • Ranuras en cola de milano: área del alojamiento = profundidad × ancho de la abertura + profundidad² · tan(ángulo de destalonado); el diámetro medio de la junta debe coincidir con el diámetro medio de la ranura (Parker Design Chart 4-4, ERIKS tabla 3.C-3). Juntas de puertos: anillos AS568 -9xx con cotas de puerto y de extremo de racor MS33656 del manual de ERIKS; se comprueban el estiramiento sobre la garganta del racor y los límites del material.
  • Guías: Parker ORD 5700 Design Tables 4-2 (estática industrial), 4-3 (juntas frontales), 5-2 y 5-2-b (alternativa industrial, pulgadas y métrica); ERIKS O-ring Technical Handbook sección 12, tablas 3.C-1 (frontal, métrica), 3.C-2 (radial estática, métrica), 3.D-1 (dinámica, métrica), 3.D-2 (anillos antiextrusión) y 3.B-1a (holgura). Las demás secciones se interpolan a partir de estas tablas.
  • Límites usados: compresión estática 12–30 % (máx. 30 %, Parker), dinámica 8–16 %; aplastamiento mínimo ≈ 0,2 mm; llenado nominal 60–85 %, óptimo 75 %, al menos 10 % de hueco; estiramiento de montaje ≤ 5 % (Parker), ≤ 3 % en juntas frontales (ERIKS); holguras reducidas a la mitad para silicona y fluorosilicona; anillos antiextrusión por encima de 103,5 bar en estática (Parker) o 50 bar en dinámica (ERIKS).
  • Tamaños: cotas AS568 según AS568A tal como figuran en Parker ORD 5700 tabla 9-1; ISO 3601-1 serie G según la tabla 9-6 de Parker. Los rangos de temperatura y los coeficientes de dilatación de los materiales son valores típicos (Parker tabla 2-5).
  • No incluido: juntas rotativas, anillos flotantes neumáticos, juntas de aplastamiento, fricción y fuerza de montaje, diagramas de extrusión según presión y dureza, dilatación térmica de la carcasa. Las guías de diseño son orientativas; confírmelo con el proveedor de juntas.

Diseño de ranuras para juntas tóricas

Versión 1.2 · de Eren Tozlu

Una herramienta gratuita en el navegador para diseñar y comprobar ranuras (alojamientos) de juntas tóricas: juntas de pistón y de vástago, estáticas o dinámicas, y juntas frontales con ranura circular o rectangular redondeada. Comprueba la compresión con las tolerancias más desfavorables, el llenado de la ranura, el estiramiento, la holgura de extrusión y los límites de temperatura y material. Todos los cálculos se hacen en su navegador.

Incluye las series de tamaños AS568 e ISO 3601-1, una biblioteca de elastómeros y tablas de ranuras basadas en las guías de diseño públicas de Parker (O-Ring Handbook ORD 5700) y ERIKS (O-ring Technical Handbook). Sin relación ni respaldo de estas empresas.

Creado por Eren Tozlu. Más herramientas y proyectos de ingeniería en ehcrea.com.

Código abierto bajo la licencia MIT; el código fuente está en GitHub.

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Cómo usar el diseño de ranuras para juntas tóricas

¿Es nuevo? Elija un ejemplo en Cargar ejemplo de aplicación… en la barra de herramientas, luego cambie un valor cada vez y observe los resultados.

Cuatro pasos

  1. Aplicación: elija el tipo de junta. Pistón: ranura en la pieza interior, sella contra un alojamiento. Vástago: ranura en la carcasa, sella contra un vástago o eje. Frontal: ranura en una cara plana bajo una tapa. Cola de milano: ranura frontal destalonada que sujeta la junta. Puerto roscado: junta tórica de un racor de tubo con rosca recta. Después elija movimiento estático o dinámico, la dirección de la presión (juntas frontales) y el contorno de la ranura: círculo o rectángulo redondeado.
  2. Junta tórica: elija un tamaño normalizado (AS568, ISO 3601-1 o juntas de puertos) o introduzca uno propio, y luego el material y la dureza. Proponer junta tórica elige el tamaño normalizado que mejor encaja en sus piezas.
  3. Piezas y ranura: introduzca la cota principal (alojamiento, vástago, pared o línea media de la ranura) y pulse Aplicar ranura recomendada para dimensionar la ranura según la guía de Parker o ERIKS. Ajuste las cotas y tolerancias a su plano.
  4. Condiciones de servicio: presión, rango de temperatura y el hinchamiento en volumen de la junta en su fluido.

El alojamiento

Profundidad L
Distancia del fondo de la ranura a la superficie de contacto; en juntas radiales incluye la holgura radial, en juntas frontales la separación de bridas.
Ancho de la ranura G
Espacio para que la junta se deforme lateralmente, para el hinchamiento y para los anillos antiextrusión.
Holgura E
Holgura diametral entre las piezas móviles o unidas (E/2 por lado): la vía de extrusión bajo presión.
Compresión
(CS − L) / CS: cuánto se aplasta la sección. Poca compresión fuga, demasiada causa mucha fricción, deformación remanente y daños. Estática 12–30 %, dinámica 8–16 %.
Llenado de la ranura
Área de la sección de la junta / área del alojamiento. Busque alrededor del 75 % y quede por debajo del 85 %, para dejar espacio al hinchamiento y a la dilatación térmica.
Estiramiento
Cuánto se estira el diámetro interior de la junta al montarla. Manténgalo por debajo del 5 % (3 % en juntas frontales); el estiramiento también aplana la sección.
Caso más desfavorable
Todas las tolerancias en su límite menos favorable: el anillo más pequeño en el alojamiento más profundo, y al revés.

Cómo leer los resultados

La herramienta sigue las guías de diseño públicas de Parker y ERIKS. Confirme siempre las juntas críticas con el proveedor y mediante ensayos.

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