V-ring กับ O-ring ใช้งานต่างกันอย่างไร

จากบทความที่แล้วเพื่อนๆ คงจะรู้จักกับ O-ring กันไปแล้วใช่ไหมครับ ในบทความนี้เรามาดูอุปกรณ์ที่มีหน้าตาคล้ายคลึงกับ O-ring นั้นก็คือ “V-ring” อุปกรณ์ชิ้นนี้มีความแตกต่างจาก โอริงอย่างไร และมีวิธีการเลือกใช้อย่างไร ทั้งหมดนี้หาคำตอบได้ในบทความนี้ 　

V-ring คืออะไร

V-ring เป็นซีล (seal) ชนิดหนึ่งที่ใช้ปิด หรือกั้นพื้นที่ระหว่างด้านในกับด้านนอกของอุปกรณ์ โดยส่วนใหญ่จะใช้งานในอุปกรณ์ที่มีการหมุนของเพลาป็นส่วนประกอบ โดย V-ring จะทำหน้าที่ปิดกั้นรูที่ตัวอุปกรณ์ เว้นให้เพลายื่นออกมา เพื่อจุดประสงค์การใช้งานเช่น ป้องกันไม่ให้จาระบี(Grease) หรือสารหล่อลื่นใดๆ ที่อยู่ภายในอุปกรณ์รั่วออกมากด้านนอก, ป้องกันสิ่งปนเปื้อนจากด้านนอกไม่ให้เข้าไปภายใน และรักษาความดันของฝั่งใดฝั่งหนึ่งหากความดันของด้านในและด้านนอกไม่เท่ากัน วัสดุที่ใช้ในการผลิต V-ring มี 2 ประเภท คือ ยางไนไตรล์(NBR) และยางฟลูออโรคาร์บอน หรือมีชื่อทางการค้าว่ายางไวตัน (VITON)

V-ring ต่างจาก O-ring อย่างไร

V-ring และ O-ring นับเป็น sealเหมือนกัน จึงมีเป้าหมายการใช้งานคล้ายกัน แต่ O-ring จะใช้กับอุปกรณ์ที่ไม่มีการเคลื่อนไหวขณะใช้งาน และความแตกอีกอีกอย่างหนึ่งคือ V-ring นั้นมักใช้ควบคู่ไปกับเพลาที่มีการเคลื่อนไหวขณะใช้งาน ดังนั้น รูปร่างของ V-ring จึงมีลักษณะแตกต่างไปจาก O-ring เนื่องจากต้องรองรับเพลาที่มีการหมุน และมีการเสียดสีอยู่ตลอดเวลา[JI1] (fig 3,4,5,6)

การใช้งาน V-ring

เมื่อใช้งาน V-ringให้นำ V-ring สวมเข้ากับเพลาโดยจัดตำแห่งให้ V-ring อยู่ระหว่างด้านในและด้านนอกอุปกรณ์และให้แนวแกนของเพลาตรงกับแนวแกนของ V-ring จากนั้นหันส่วนที่เรียกว่า Sealing lip เข้าหาส่วนที่ไม่ต้องการให้ของเหลวหรือก๊าซไหลออกมา

                                

การติดตั้ง V-ring

V-ring จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่กดให้อยู่กับที่เพื่อให้ส่วนของ Sealing lip แนบปิด[JI1] ช่องว่างของอุปกรณ์กับเพลาอยู่ตลอดเวลา โดยผู้ใช้สามารถออกแบบวิธีการกด V-ring ได้ตามต้องการ ตัวอย่างดังรูป

การเลือกใช้ V-ring

1.เลือกวัสดุของ V-ring คำนึงถึงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการใช้งาน

   อุณหภูมิใช้งานของยางไนไตรล์(NBR) -40 ถึง 100 C

   อุณหภูมิใช้งานของยางฟลูออโรคาร์บอน(VITON) -20 ถึง 150 C

2.การทนสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน(Chemical Resistance)   ผู้ใช้งานจำเป็นต้องสังเกตุสภาพแวดล้อมการใช้งานว่ามีการสัมผัสกับสารเคมีใดๆหรือไม่ เนื่องจากสารเคมีต่างๆจำมีปฏิกิริยาต่อวัสดุของ v-ring ไม่เหมือนกัน ควรขอข้อมูลจากผู้ผลิตโดยตรงเพื่อเลือกวัสดุที่มีค่าความต้านทานสารเคมีสูงเมื่อสัมผัสกับสารเคมี ณ สภาพแวดล้อมนั้นๆ

3.ความเร็วรอบของเพลา เนื่องจาก V-ring ใช้แรงจากการกดเพื่อกั้นระหว่างด้านในและด้านนอกเมื่อเพลาหมุนจะทำให้เกิดการเสียดสี หากใช้ความเร็วรอบเกินกว่าที่ผู้ผลิตได้กำหนดไว้อาจทำให้เกิดการสึกหรอได้โดยสามารถตรวจสอบความเร็วรอบการใช้งานของ V-ring จากผู้ผลิตโดยตรง

4.ขนาด ระยะของเพลาและพื้นที่ที่จะติดตั้ง V-ring เพื่อให้สามารถเลือกขนาด V-ring ที่จะนำมาติดตั้งได้อย่างเหมาะสม และขนาดของ V-ring สามารถยืดหดได้ ทำให้ V-ring ขนาดเดียวสามารถใช้งานร่วมกับเพลาได้หลากหลายขนาด โดยตัวอย่างตัวแปรที่ผู้ผลิตนำมาใช้มีดังนี้

-D1 คือ ขนาดของรูจากผนังของอุปกรณ์ที่ได้เจาะไว้เพื่อให้เพลาผ่านออกมา

-d1 คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลา

-B1 คือ ความหนาของ V-ring หลังจากประกอบแล้วถูกกด

-d คือ ขนาดรูของ V-ring ก่อนสวมเข้ากับเพลา

-c คือความกว้างของ V-ring จากรูใน

-b คือ ความหนาก่อนถูกกด

ข้อควรระวังเมื่อเลือกใช้งาน V-ring

1.V-ring ไม่ควรจุ่มในของเหลวขณะใช้งาน

2.ควรเลือก V-ring ให้เหมาะสมกับความเร็วรอบของเพลาตามที่ผู้ผลิตแนะนำ

3.คำนึงถึงอุณหภูมิของสภาพแวดแล้วให้อยู่ในช่วงอุณหภูมิใช้งานของ V-ring เพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายเนื่องจาก V-ring ที่ใช้วัสดุเป็นฟลูออโรคาร์บอนโดนความร้อนมากกว่า 300 องศาจะปล่อยควันที่มีสารอันตรายออกมา

4.แรงดันภายในกับภายนอกไม่ควรต่างกันเกิน 0.03 MPa เพื่อให้ V-ring ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5.ติดตั้ง V-ring ให้แนวแกนของ V-ring ตรงกับ แนวแกนของเพลาเสมอ

6.เลือก V-ring จากผู้ผลิตที่มีมาตรฐานรองรับเสมอเช่น ISO DIN หรือ UL

7.ผิวของเพลาและผนังที่รองรับ V-ring ต้องไม่มีส่วนที่แหลมคมซึ่งอาจสร้างความเสียหายต่อ V-ring ได้