Yêu cầu làm kín để tránh rò rỉ lưu chất trong các ứng dụng như bơm, pit-tông và các bộ phận nối ống là rất cần thiết. Các vòng ‘O’ hình xuyến có mặt cắt ngang hình tròn, được làm từ cao su nitrile, neoprene và fluoro-elastomer thường được sử dụng để đáp ứng yêu cầu trên. Chúng nhẹ, có khả năng uốn dẻo và dưới tác động của áp lực, chúng biến dạng theo đường viền của các chi tiết cần được làm kín, tạo nên tác dụng làm kín.
Nguyên lý hoạt động cơ bản của vòng ‘O’ là sự biến dạng được kiểm soát. Kích thước các vòng ‘O’ được sản xuất lớn hơn mức cần thiết và được thiết kế để tạo nên sự biến dạng khoảng từ 8 – 10% đường kính mặt cắt ngang của nó dưới tác động của áp lực. Quá trình ép chặt làm bẹt vòng ‘O’, làm nó tiếp xúc với các bề mặt làm kín, tạo nên tác động làm kín. Quá trình lắp các vòng ‘O’ cũng tương đối đơn giản, chỉ cần lắp nó vào rãnh hình chữ nhật, được tạo trên bề mặt một trong hai chi tiết cần được làm kín. Các cạnh của rãnh thường được làm tròn để tránh cắt bỏ phần đệm cao su nhô khỏi rãnh, đặc biệt trong những ứng làm kín động.
Trong những ứng dụng tĩnh, rãnh và vòng ‘O’ phải được thiết kế sao cho rãnh ở trạng thái tiếp xúc ở tất cả các mặt của nó với vòng ‘O’. Đối với những ứng dụng có sự chuyển động qua lại tương đối giữa các chi tiết cần được làm kín, ví dụ như pit-tông và xy-lanh, vòng ‘O’ tiếp xúc với đáy của rãnh và bề mặt đối diện và phải có một khoảng hở giữa vòng ‘O’ và mỗi mặt của rãnh để vòng di chuyển theo hướng tác động của áp lực. Trường hợp sử dụng vòng trong điều kiện áp lực lớn hơn 2000 psi, vòng ‘O’ có khuynh hướng bị đẩy vào khe hở giữa hai chi tiết làm kín, hiện tượng này xảy ra càng nhiều nếu khe hở lớn và cao su làm kín hơi mềm. Lúc này, cần sử dụng một vòng cao su cứng, đặt dọc theo vòng ‘O’, có tác dụng chống đẩy. Nếu áp lực chỉ tác động một mặt của vòng ‘O’ thì chỉ cần sử dụng một vòng chống đẩy, trường hợp áp lực tác động cả hai mặt, phải sử dụng hai vòng chống đẩy, mỗi vòng ở một bên của vòng ‘O’.
Tham khảo từ tài liệu Rubber Seals for Fluid and Hydraulic Systems, Chellappa Chandsekaran, 2009, trang 12 - 15
(vtp-vlab-caosuviet)
