In this paper, the contact behavior characteristics of a primary sealing components such as a seal ring and a seal seat has been presented for a small hydro-power turbine. Using the non-linear FEM analysis, the maximum temperature, the axial displacement, radial differences between a seal ring and a seal seat, and maximum contact normal stress have been analyzed for three optimized sealing profiles in which are designed based on the FEM analysis and Taguchi's experimental method. The three primary sealing profiles between a seal ring and a seal seat are strongly related to a leakage of a water for a hydro-power turbine and wear of a primary sealing component. The computed results show that the contact rubbing area between a seal ring and a seal seat is very important for reducing a friction heating and wear in a sealing gap, and increasing a contact normal stress in primary sealing components. Based on the FEM computation, models II and III in which have a small rubbing surface of seal rings show low dilatation of primary sealing components, and high normal contact stress between a seal ring and a seal seat. Thus, the FEM computed results recommend a short contacting width of a primary sealing component for reducing a leakage and thermal distortions, and expanding a seal life. This means that a conventional primary sealing component may be switched to a reduced sealing face of seal rings.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
/
v.20
no.6
/
pp.761-766
/
2011
In this study, the optimized design profiles between a seal ring and a seal seat of contacting seal units has been proposed based on the FEM computed results. The maximum temperatures, the thermal distortions in axial and radial directions, and maximum contact normal stresses between a seal ring and a seal seat have been analyzed for various contact sealing profiles. The FEM computed results present that the contact area between seal rings and seal seats is very important for a good tribological performance such as low friction heating, low wear, high contact normal stress in a primary sealing components. The seal surface model III in which has a small sealing contact area shows low dilatation of primary sealing components, and high contact stress between a seal ring and a seal seat. This model with small contact surface of a seal ring produces high friction heating and contact stress. But the model III produces very small deformations of contacting sealing surface because of high convection heat transfer by cooling water circulation around the seal ring surface. Thus, the analysis results recommend a short width of a primary sealing unit rather than a big width of contact surfaces of contacting seal units for reducing a leakage and axial deformation of primary seal components.
In this study, the deformation behavior stability of sealing rings with three different cross sectional areas has been presented using a FEM technique. To investigate the deformation behavior stability, the initial compression rate of 25% has been applied to the sealing ring, which is molded with a nitrile butadiene rubber. The maximum strain, maximum stress, and maximum contact normal stress have been analyzed for the working fluid pressure of $25kgf/cm^2$. The FEM results show that the maximum strain of a hollow o-ring and a hollow rectangular ring with a hollow space in the center of a sealing ring is higher than that of a conventional o-ring, but the maximum stress and the maximum contact normal stress are low. In these results, the sealing rings with a hollow space in the center of the cross sectional area is recommended to increase an extended endurance stability of sealing rings. But, the solid sealing ring is designed to guarantee the sealing safety of a contact sealing ring.
O-ring seal is widely used for sealing pressure vessels and oil containers in various applications of mechanical equipments. The doughnut shape of the O-ring is very important components in most of the system assembly of mechanical apparatus. This paper presents the sealing force of a pressurized perfluoroelastomer O-ring, which is very important contact seal in sealing the semiconductor equipment. The sealing pressure is measured by experimental method and analyzed numerically by using the non-linear MARC finite element program. The seal tester is made to measure the contact force and displacement of the O-ring with an automatic control system of the working temperature. The results show the reasonable agreements between the computed FEM results and measured ones when the operating temperature is moderate temperature. But the compared values between the computed and tested results show a difference because of the increased temperature, which is related to the non-linear parameter of the O-ring material.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.29
no.2
s.233
/
pp.169-175
/
2005
In this paper, the contact stress and strain distributions in elastomer O-ring seals have been analyzed using a non-linear finite element method. The stress behavior of PTFE materials is assumed as Odgen model because the sealing clearance between the flange and the surface of the O-ring is not small and the sealing pressure of working fluids covers from the atmospheric pressure to high pressure of 15MPa. The contact normal force and stress in wavy O-rings in which is developed for this analysis are uniformly distributed along the flange and the wall of the rectangular groove. And the normal sealing forces are also kept high compared to other contact sealing models such as the conventional O-ring and X-ring, Thus, the FEM computed results indicate that the sealing characteristic of wavy O-rings is food compared with other contact seals.
Hong, Dae Sun;Jeon, Yong-Jae;Lee, Hyeon-Yeol;Lee, Seung Young
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
/
v.15
no.2
/
pp.97-103
/
2016
When chewing forces are repetitively applied to a dental implant, gaps are often generated at the interface surfaces between the abutment and the fixture, which results in some deterioration, such as loosening of the fastening screw, dental retraction, and fixture fractures. To cope with such problems, a sealing-type abutment having a number of grooves along the conical-surface circumference was previously developed, and it showed better sealing performance than conventional ones. To enhance the sealing performance, a new model in which a gold ring is inserted into the top groove of the sealing-type abutment is developed in this study. In addition, a manufacturing process is developed, and performance evaluations, such as fatigue and sealing tests, are carried out. The evaluation results show that the gold-ring-inserted sealing abutment yields better performance than conventional ones.
The long-term durability of an FKM O-ring used as parts of a hydrogen station was investigated by exposing it to high-pressure gaseous hydrogen for 1, 3, and 7 days at room temperature. Changes in its sealing force were subsequently measured at 150℃ using intermittent compression stress relaxation (CSR). No changes in the tensile properties of FKM O-ring were observed, but its initial and overall sealing forces at 150℃ significantly decreased with increasing exposure time to hydrogen gas. Microvoid formation in the FKM O-ring upon exposure to high-pressure hydrogen was minimized over time after the ring was exposed to atmospheric pressure at room temperature, which prevented changes in its tensile properties. However, applying heat accelerated FKM O-ring oxidation, which decreased its sealing force. These results indicated that identifying changes in the sealing force of rubber materials using intermittent CSR is not sufficient for monitoring changes in mechanical properties under high-pressure hydrogen atmospheres; however, it is suitable for evaluating the long-term durability of sealing materials for hydrogen station applications under similar conditions.
This paper was analyzed for a sealing characteristics of single lip contact type o-ring and multiple lip contact type packing for a swivel joint using the finite element method. According to the FE analysis, a conventional o-ring produces a maximum contact normal stress of 2.5MPa for a supplied LP gas pressure of 1.8MPa, which is related to the sealing performance. But, a sealing performance of newly invented multi-lip packing produces a maximum contact normal stress of 3.01MPa, which is 20.4% higher than that of a conventional o-ring. And an extrusion of a conventional o-ring, which is strongly related to the sealing endurance safety, was occurred at a supplied gas pressure of 1.62MPa. But, a multi-lip packing does not produce up to the gas pressure of 1.8MPa. This means that a new type of multi-lip packing may have excellent sealing characteristics because of no extrusion for high gas pressure. Thus, multi-lip packing with multiple lip contacts may be useful for high sealing and endurance safety compared to that of the conventional o-ring with a single lip contact.
Thermal distortion of non-contacting mechanical seals with inclined rubbing surfaces is affected by friction heat between seal ring and seal seat. The circulation fluid along the inclined rubbing surfaces maintains cooling friction heat and lubrication between the sealing surfaces of mechanical seal with an inclined surface. Mechanical seals with inclined sealing surfaces may be useful for reducing the frictional heating and power loss because of the introduction of cooling fluids to the sealing gap between seal ring and seal seat. From the FEM computed result shows that the thermal behavior and von Mises stress of sealing faces with an inclined angle 60 are much reduced in comparison of the conventional mechanical face seal with rectangular sealing surfaces.
Kim Dohyun;Kang Hyunjoon;Kim Chungkyun;Ko Youngbae
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
/
2004.11a
/
pp.209-212
/
2004
The O-ring seal is a usual component part in various mechanical apparatuses for sealing that makes efficient performance of the equipments. The sealing performance of 0-ring is effected in environments of the O-ring seal, like that applied pressures, working temperatures, interferences and materials. In this paper, an pressurized, NBR O-ring is calculated by experimental methods and analysed numerically using the MARC finite element program. The calculated experimental and FEM results showed that the Contact force O-ring decreases as a function of temperature.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.