O’Rings
DNA Vedações
O’Rings
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Literatura Técnica
Anéis O’ring são anéis com uma seção transversal em forma de círculo. Eles são empregados na sua maioria para vedação de peças de máquinas sem movimento, no caso estático, contra produtos em forma líquida ou gasosa. Sobre determinadas pré-condições também é possível uma aplicação como elemento de vedação dinâmico em movimentos axiais, rotativos e oscilantes.
Os anéis o’rings são encontrados nos mais variados tipos de materiais e durezas, dependendo somente de sua aplicação.
Os anéis O’rings são alojados em ranhuras pré-dimensionadas, que submete a seção do anel à uma carga de pressão, assegurando assim a vedação inicial do sistema. A pressão do fluído exercido sobre o anel faz com que ele deforme-se, comprimindo-o contra a extremidade oposta à ranhura, vedando o sistema.
Concluímos, portanto, que a vedação do sistema é mantida pela carga de pressão inicial. Veja os exemplos a seguir:
Os anéis o’rings são encontrados nos mais variados tipos...
Os anéis o’rings são encontrados nos mais variados tipos de materiais e durezas, dependendo somente de sua aplicação.
Os anéis O’rings são alojados em ranhuras pré-dimensionadas, que submete a seção do anel à uma carga de pressão, assegurando assim a vedação inicial do sistema. A pressão do fluído exercido sobre o anel faz com que ele deforme-se, comprimindo-o contra a extremidade oposta à ranhura, vedando o sistema.
Concluímos, portanto, que a vedação do sistema é mantida pela carga de pressão inicial. Veja os exemplos a seguir:
À medida que os anéis são submetidos à maiores pressões, a extrusão torná-se uma constante, provocando deformações exageradas nos mesmos. Os limites de pressões a que são sujeitos os anéis podem ser controlados através da folga diametral (espaço existente entre o diâmetro interno do cilindro e o diâmetro da haste ou o diâmetro externo do êmbolo) e da dureza do anel, como mostra o diagrama a seguir.
Para diminuir a possibilidade de extrusão, aumentando a capacidade do anel para suportar pressões, utiliza-se anéis anti-extrusão (back-up’s), que tem a função de eliminar a folga diametral do sistema. Esses anéis são fabricados em Teflon®, Nylon ou borracha com dureza alta (80 a 90 Shore A).
Aplicações Estáticas
As vedações estáticas são utilizadas em flanges, tampas, assentos de válvulas e uniões. São denominados vedadores estáticos por:
À medida que se fecha o espaço da folga, aumenta a capacidade de um anel estático suportar pressão; se as superfícies que comprimem o anel forem lisas, paralelas e com recursos para fazerem o contato metal com metal, o anel pode suportar pressões de até 1.000 bar.
Para garantir um excelente desempenho dos o’rings que vedam sistemas estáticos, foram desenvolvidas dimensões padronizadas para os alojamentos dos mesmos, veja a seguir:
| Diâmetro da seção do anel | L | Sem anel | Com um anel anti-extrusâo | Com dois anéis | R | R1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (dl) | Anti-extrusão | Anti-extrusão | ||||
| 1,5 | 1,05 | 2,1 | 3,2 | 4,9 | 0,25 | 0,1 |
| 1,78 | 1,25 | 2,4 | 3,5 | 5,2 | 0,25 | 0,1 |
| 2 | 1,5 | 2,7 | 3,6 | 5,4 | 0,25 | 0,1 |
| 2,5 | 1,9 | 3,3 | 4,1 | 5,8 | 0,25 | 0,1 |
| 2,62 | 2,05 | 3,6 | 4,3 | 6 | 0,25 | 0,1 |
| 3 | 2,4 | 4,1 | 4,7 | 6,3 | 0,25 | 0,1 |
| 3,5 | 2,75 | 4,6 | 5,2 | 6,7 | 0,5 | 0,2 |
| 3,53 | 2,8 | 4,8 | 5,3 | 7 | 0,5 | 0,2 |
| 4 | 3,2 | 5,5 | 5,9 | 8 | 0,5 | 0,2 |
| 4,5 | 3,65 | 6,3 | 6,7 | 9 | 0,5 | 0,2 |
| 5 | 3,95 | 6,8 | 7,5 | 10 | 0,5 | 0,2 |
| 5,33 | 4,3 | 7,2 | 7,9 | 10,4 | 0,75 | 0,3 |
| 5,5 | 4,6 | 7,5 | 8,4 | 11 | 0,75 | 0,3 |
| 6 | 5 | 8,2 | 9 | 11,9 | 0,75 | 0,3 |
| 6,5 | 5,4 | 8,9 | 9,7 | 12,8 | 0,75 | 0,3 |
| 6,99 | 5,75 | 9,6 | 10,4 | 13,7 | 0,75 | 0,3 |
| 7 | 5,75 | 9,6 | 10,4 | 13,7 | 0,75 | 0,3 |
| 7,5 | 6,3 | 10,1 | 11 | 14,3 | 0,75 | 0,3 |
| 8 | 6,75 | 10,7 | 11,5 | 14,8 | 1 | 0,4 |
| 8,5 | 7,25 | 11,3 | 12,1 | 15,4 | 1 | 0,4 |
| 9 | 7,7 | 11,8 | 12,6 | 15,9 | 1 | 0,4 |
| 9,5 | 8,2 | 12,4 | 13,2 | 16,4 | 1 | 0,4 |
| 10 | 8,65 | 13 | 13,8 | 17 | 1 | 0,4 |
| Diâmetro da seção do anel (D1) | Z |
|---|---|
| Até 2,50 | 2 |
| acima de 2,50 até 5,00 | 3 |
| acima de 5,00 até 7,50 | 4 |
| acima de 7,50 até 10,0 | 5 |
| acima de 10,0 até 15,0 | 6 |
| acima de 15,0 até 20,0 | 7 |
| acima de 20,0 até 35,0 | 8 |
| Diâmetro da seção do anel | L | G+0,05 | R | R1 |
|---|---|---|---|---|
| 3,5 | 2,8 | 3,05 | 0,8 | 0,25 |
| 3,53 | 2,8 | 3,05 | 0,8 | 0,25 |
| 4 | 3,2 | 3,4 | 0,8 | 0,25 |
| 4,5 | 3,65 | 3,75 | 0,8 | 0,25 |
| 5 | 4,15 | 4,1 | 0,8 | 0,25 |
| 5,33 | 4,4 | 4,35 | 0,8 | 0,25 |
| 5,5 | 4,6 | 4,6 | 0,8 | 0,4 |
| 6 | 5,05 | 4,95 | 0,8 | 0,4 |
| 6,5 | 5,5 | 5,3 | 0,8 | 0,4 |
| 6,99 | 5,95 | 5,65 | 1,5 | 0,4 |
| 7 | 5,95 | 5,65 | 1,5 | 0,4 |
| 7,5 | 6,4 | 6 | 1,5 | 0,4 |
| 8 | 6,85 | 6,5 | 1,5 | 0,4 |
| 8,5 | 7,35 | 6,9 | 1,5 | 0,5 |
| 9 | 7,8 | 7,25 | 1,5 | 0,5 |
| 9,5 | 8,2 | 7,6 | 1,5 | 0,5 |
| 10 | 8,7 | 7,95 | 1,5 | 0,5 |
| Diâmetro da seção do Anel (d1) | L |
|---|---|
| 1,5 | 2,00 +0,08 |
| 1,78 | 2,38 +0,08 |
| 2 | 2,70 +0,08 |
| 2,5 | 3,40 +0,12 |
| 2,62 | 3,55 +0,12 |
| 3 | 4,10 +0,20 |
| 3,5 | 4,80 +0,20 |
| 3,53 | 4,85 +0,20 |
| 4 | 5,50 +0,20 |
| 4,5 | 6,15 +0,20 |
| 5 | 6,85 +0,20 |
| 5,33 | 7,35 +0,20 |
| 5,5 | 7,55 +0,30 |
| 6 | 8,25 +0,30 |
| 6,5 | 8,95 +0,30 |
| 6,99 | 9,60 +0,30 |
| 7 | 9,60 +0,30 |
| 7,5 | 10,3 +0,30 |
| 8 | 11,0 +0,30 |
| 8,5 | 11,7 +0,30 |
| 9 | 12,4 +0,40 |
| 9,5 | 13,0 +0,40 |
| 10 | 13,7 +0,40 |
Aplicações Dinâmicas
Movimento Alternativo
Os anéis o’rings atingem excelente rendimento em sistemas hidráulicos e pneumáticos de pequenos diâmetros, pequenos cursos e pressões moderadas. Isso não significa que não sejam adequados a outros sistemas. Não são recomendados para sistemas com velocidades muito baixas, pelo fato de aumentarem significativamente os atritos, provocando desgaste prematuro no anel.
Em geral, os anéis para movimentos alternativos apresentam excelente desempenho a pressões <70 bar e velocidade <0,3 m/s; com o auxílio dos anéis anti-extrusão chega-se a pressões <100 bar. Uma opção muito utilizada para suportar pressões maiores <250 bar e uma velocidade <4 m/s são o uso do conjunto O'ring com anel de teflon. (Vide Seções: Gax. Step e Gax. Glyd).
Para garantir um excelente desempenho dos o’rings que vedam sistemas dinâmicos alternativos, foram desenvolvidas dimensões padronizadas para os alojamentos dos mesmos, veja a seguir:
| Diâmetro da seção do anel | L | Sem anel | Com um anel | Com dois anéis | R | R1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (d1) | Anti-extrusão | Anti-extrusão | Anti-extrusão | |||
| 1,5 | 1,3 | 2,1 | 3,2 | 4,9 | 4,9 | 0,1 |
| 1,78 | 1,4 | 2,4 | 3,5 | 5,2 | 5,2 | 0,1 |
| 2 | 1,7 | 2,7 | 3,6 | 5,4 | 5,4 | 0,1 |
| 2,5 | 2,2 | 3,3 | 4,1 | 5,8 | 5,8 | 0,1 |
| 2,62 | 2,25 | 3,6 | 4,3 | 6 | 6 | 0,1 |
| 3 | 2,6 | 4,1 | 4,7 | 6,3 | 6,3 | 0,1 |
| 3,5 | 3 | 4,6 | 5,2 | 6,7 | 6,7 | 0,2 |
| 3,53 | 3,05 | 4,8 | 5,3 | 7 | 7 | 0,2 |
| 4 | 3,5 | 5,5 | 5,9 | 8 | 8 | 0,2 |
| 4,5 | 4 | 6,3 | 6,7 | 9 | 9 | 0,2 |
| 5 | 4,4 | 6,8 | 7,5 | 10 | 10 | 0,2 |
| 5,33 | 4,65 | 7,2 | 7,9 | 10,4 | 10,4 | 0,3 |
| 5,5 | 4,95 | 7,5 | 8,4 | 11 | 11 | 0,3 |
| 6 | 5,4 | 8,2 | 9 | 11,9 | 11,9 | 0,3 |
| 6,5 | 5,8 | 8,9 | 9,7 | 12,8 | 12,8 | 0,3 |
| 6,99 | 6 | 9,6 | 10,4 | 13,7 | 13,7 | 0,3 |
| 7 | 6 | 9,6 | 10,4 | 13,7 | 13,7 | 0,3 |
| 7,5 | 6,5 | 10,1 | 11 | 14,3 | 14,3 | 0,3 |
| 8 | 7,1 | 10,7 | 11,5 | 14,8 | 14,8 | 0,4 |
| 8,5 | 7,7 | 11,3 | 12,1 | 15,4 | 15,4 | 0,4 |
| 9 | 8,2 | 11,8 | 12,6 | 15,9 | 15,9 | 0,4 |
| 9,5 | 8,6 | 12,4 | 13,2 | 16,4 | 16,4 | 0,4 |
| 10 | 9,1 | 13 | 13,8 | 17 | 17 | 0,4 |
| Diâmetro da seção do anel (D1) | Z |
|---|---|
| Até 2,50 | 2 |
| acima de 2,50 até 5,00 | 3 |
| acima de 5,00 até 7,50 | 4 |
| acima de 7,50 até 10,0 | 5 |
| acima de 10,0 até 15,0 | 6 |
| acima de 15,0 até 20,0 | 7 |
| acima de 20,0 até 35,0 | 8 |
Movimento Rotativo
Aplicações de anéis o’rings para movimentos rotativos quase não existem, uma vez que as velocidades admissíveis são baixas.
Os o’rings podem ser usados em movimentos rotativos para velocidades < 6,0 m/s, mas os melhores resultados são obtidos com velocidades inferiores a 1,0 m/s e pressões < 50 bar. É importante que o anel fique alojado na parte estacionária do equipamento e que o mesmo não faça a função de bucha do sistema. Para garantir um excelente desempenho dos o’rings que vedam sistemas dinâmicos rotativos, foram desenvolvidas dimensões padronizadas para os alojamentos dos mesmos, veja a seguir:
| Diâmetro da seção do anel (D1) | Z |
|---|---|
| Até 2,50 | 2 |
| acima de 2,50 até 5,00 | 3 |
| acima de 5,00 até 7,50 | 4 |
| acima de 7,50 até 10,0 | 5 |
| acima de 10,0 até 15,0 | 6 |
| acima de 15,0 até 20,0 | 7 |
| acima de 20,0 até 35,0 | 8 |
| Diâmetro da seção do anel | Velocidade admissível | L | G+0,10 | R | R1 |
|---|---|---|---|---|---|
| (d1) | (m/s) | ||||
| 1,5 | 6 | 1,37 | 1,6 | 0,4 | 0,1 |
| 1,78 | 6 | 1,65 | 2,9 | 0,4 | 0,1 |
| 2 | 5 | 1,85 | 2,1 | 0,4 | 0,1 |
| 2,5 | 3 | 2,35 | 2,6 | 0,4 | 0,1 |
| 2,62 | 3 | 2,45 | 2,75 | 0,4 | 0,1 |
| 3 | 2,5 | 2,85 | 3,1 | 0,4 | 0,1 |
| 3,5 | 2 | 2,35 | 3,6 | 0,6 | 0,2 |
| 3,53 | 2 | 2,38 | 3,65 | 0,6 | 0,2 |
Montagem
Os anéis o’rings sofrem compressão durante a montagem para garantir a pressão inicial do sistema. Devido a essa compressão, é comum verificarmos danos nos anéis.
Para diminuir os riscos de vazamento causado por anéis danificados e também com a fim de facilitar a montagem, convém eliminar os cantos vivos por onde o anel deva passar e usar dispositivos quando este ficar alojado depois de canais, roscas, chavetas, etc. a presença de rebarbas e partículas abrasivas nos alojamentos podem danificar ou apresentar desgaste prematuro dos anéis.
Veja a seguir alguns dispositivos para montagem dos anéis e alguns detalhes de usinagem a serem observados:
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