Conception de joint torique et applications typiques

Un joint torique également appelé garniture ou joint torique, est un joint mécanique en forme de tore ;il s'agit d'un anneau en élastomère de section circulaire destiné à se comprimer lors de l'assemblage entre les pièces, formant une étanchéité à l'interface.Les joints toriques peuvent être utilisés dans des applications statiques ou des applications dynamiques où il y a un mouvement relatif entre le composant et le joint torique. Les exemples dynamiques incluent les arbres de pompe rotatifs et les pistons de vérins hydrauliques. Les applications statiques pour les joints toriques peuvent inclure des applications d'étanchéité aux fluides ou aux gaz. , où le joint torique est comprimé, provoquant l'écart à zéro, le matériau du joint torique est vulcanisé en un solide de sorte qu'il est imperméable aux fluides ou aux gaz et le matériau du joint torique résiste à la dégradation par le fluide ou le gaz. La large gamme de liquides potentiels et les gaz qui doivent être scellés nécessitent le développement d'une large gamme de matériaux.Les joints toriques sont l'un des joints les plus couramment utilisés dans la conception de machines car ils sont peu coûteux, faciles à fabriquer, fiables et ont des exigences d'installation simples. Ils sont testés pour sceller jusqu'à 5 000 psi (34 MPa). Pression maximale recommandée pour O- joints toriques dépend de la dureté du joint, du matériau, du diamètre de la section transversale et du jeu radial.

Théorie et conception

Les joints toriques sont disponibles dans une variété de tailles standard métriques et impériales. Les dimensions sont spécifiées par le diamètre intérieur et le diamètre de section (épaisseur).Aux États-Unis, les tailles impériales standard les plus courantes sont conformes aux spécifications SAE AS568C (par exemple AS568-214).ISO 3601-1:2012 contient les dimensions standard les plus couramment utilisées au monde, à la fois impériales et métriques. Le Royaume-Uni a également des tailles standard appelées tailles BS, allant généralement de BS001 à BS932.Il existe plusieurs autres tailles.

Applications typiques

Une conception de raccord de joint torique réussie nécessite un support mécanique rigide qui impose une déformation prévisible sur le joint torique. Cela introduit une contrainte mécanique calculée sur les surfaces de contact du joint torique. Aucune fuite ne se produira tant que la pression du fluide contenu ne pas dépasser la contrainte de contact du joint torique. La pression du fluide contenu est transmise à travers le

essentiellement matériau de joint torique incompressible et la contrainte de contact augmente avec l'augmentation de la pression. Pour cette raison, tant que le joint torique ne tombe pas en panne mécaniquement, il peut facilement sceller contre la haute pression. La défaillance la plus courante est l'extrusion à travers les composants d'accouplement.Le joint est conçu pour avoir un contact ponctuel entre le joint torique et la face d'étanchéité. Cela permet des contraintes localisées élevées et la capacité de résister à des pressions élevées sans dépasser la limite d'élasticité du corps du joint torique. La flexibilité du joint torique le matériau de l'anneau s'adapte aux imperfections du composant de montage.Mais le maintien d'une bonne finition de surface sur ces pièces d'accouplement est toujours important, en particulier à basse température où le caoutchouc d'étanchéité atteint sa température de transition vitreuse et devient de plus en plus rigide et vitrifié.La finition de surface est également particulièrement importante dans applications dynamiques. Une finition de surface trop rugueuse usera la surface du joint torique, tandis qu'une surface trop lisse ne lubrifiera pas adéquatement le joint avec le film fluide.