Кольца для гидравлики по ГОСТ 18829: группы резины

Стандарт называется «Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Технические условия». Его разработали ТК 160 и АО «НИИРПИ», ввели приказом Росстандарта № 496-ст от 6 июня 2017 года, а с 1 июля 2021 года действует изменение № 1 (карточка и текст на meganorm.ru). Документ межгосударственный, за него голосовали стандартизаторы стран СНГ, поэтому на кольца из Беларуси или Казахстана ссылаются тем же номером.

Стандарт действует в редакции 2017 года с изменением № 1

Редакция ГОСТ 18829-73 заменена полностью, и заказывать по ней новую партию уже нельзя: изготовитель выпускает кольца по действующему тексту. Старые чертежи при этом не надо перевыпускать. Примечание к пункту 3.1.2 прямо разрешает применять конструкторскую документацию, согласованную до ввода нового стандарта, а типоразмеры в обеих редакциях одинаковы, потому что их по-прежнему задаёт ГОСТ 9833-73.

Изменение № 1 внесло в текст заметные поправки. Из перечня методов исключили часть ссылок, уточнили допуски на смещение половин сечения по пункту 3.1.7, переписали правила упаковки и паспорта, а гарантийный срок хранения уточнили: 3 года с даты изготовления. Если в архиве службы снабжения лежит распечатка 2017 года без изменения, по ней можно спорить с поставщиком о вещах, которых в стандарте уже нет.

Стандарт также внесён в перечни к техническому регламенту ТР ТС 018/2011 о безопасности колёсных транспортных средств. Для автомобильной и тракторной техники ссылка на ГОСТ 18829-2017 поэтому встречается в документах оценки соответствия, а не только в спецификациях ремонта.

Десять разделов и пять приложений: где что искать

Структура у документа обычная для технических условий, и по ней быстро находят нужное. Ниже раздел и то, за чем в него приходят при заказе и приёмке колец.

Вопрос, чем этот документ отличается от размерного ГОСТ 9833-73 и как оба номера совмещаются в одной строке заказа, мы отдельно разобрали на примере строки КП на уплотнительные кольца.

Таблица 2 раскрывает, чем группы резины различаются на деле

Таблица 1 стандарта даёт только температурное окно каждой группы. Гораздо больше говорит таблица 2: в ней для каждой группы стоят нормы прочности, удлинения, твёрдости и стойкости к модельному топливу. Именно эти числа лаборатория изготовителя подтверждает на закладках смеси, а вы можете запросить их в паспорте партии.

Из таблицы видно то, чего не видно из одного интервала температур. Морозостойкие группы 1–3 сильнее набухают в модельном топливе, до 35 % массы за сутки, а группы 5 и 6 почти не меняются, 1–4 %. Группа 7 вообще не проверяется на топливо, потому что по примечанию 3 к таблице 1 её смесь рассчитана на воздух до 0,63 МПа и воду, а масло терпит не дольше суток. Твёрдость тоже разная: кольцо группы 1 мягче, 55–70 Shore A, и в подвижном соединении на высоком давлении его сильнее выдавливает в зазор.

Набухание определяют по ГОСТ 9.030-74 в смеси изооктана и толуола 7:3 при (23 ± 3) °C в течение суток, а прочность и удлинение по ГОСТ 270-75 на образцах типа I толщиной 2,0 мм для групп 0–4 и 7 и 1,0 мм для групп 5 и 6. Морозостойкость в таблице задана коэффициентом по ГОСТ 13808: например, для группы 8 не менее 0,6 при −40 °C.

Кольцо проверяют по нормам смеси с поправками

Ряд норм стандарт переносит с резины на готовое кольцо. Твёрдость кольца по пункту 3.1.5 равна твёрдости группы с отклонением ±3 единицы, а разброс внутри партии не больше 15 единиц. Кольца сечением от 1,4 до 5,0 мм меряют микротвердомером IRHD M по приложению В, сечения от 5,8 до 8,5 мм по Шору А по ГОСТ 263 с дополнением из приложения Г. Замер обычным ручным твердомером на тонком кольце не соответствует методу стандарта, и спор о твёрдости по такому замеру ничем не кончится.

Набухание мелких колец объёмом меньше 800 мм³ по пункту 3.1.4 может быть на 20 % выше нормы группы. Остаточная деформация сжатия на кольце по пункту 3.1.11 допускается выше нормы смеси на 10 % для сечений 1,9–3,0 мм и на 5 % для сечений больше 3,0 мм. Испытание идёт при сжатии (25 ± 5) % в течение 24 часов по ГОСТ 9.029, метод Б.

Поверхность и сечение нормированы по группе точности

Таблица 3 перечисляет допустимые внешние отклонения: выпрессовку по линии разъёма, втянутую кромку, возвышения и углубления, следы обработки. Для каждого задан предел в зависимости от сечения и группы точности. Например, выпрессовка кольца первой группы точности сечением до 3,0 мм не выше 0,08 мм, второй группы 0,10 мм; при сечении больше 5,8 мм пределы 0,15 и 0,20 мм. На одном кольце допускается не больше трёх отклонений, трещины и пузыри не допускаются вовсе.

Смещение половин сечения по пункту 3.1.7 ограничено теми же ступенями: 0,08 и 0,10 мм для сечений до 3,0 мм, 0,10 и 0,15 мм для сечений до 5,8 мм, 0,15 и 0,20 мм для крупных. Проверяют его по приложению Б: срез кольца толщиной до 0,5 мм, а при сечении больше 5,8 мм до 1,0 мм, увеличивают на проекторе в 10–50 раз и накладывают на шаблон из двух окружностей. Для пресс-формы стандарт отдельно требует шероховатость формующих гнёзд Ra не более 0,32 мкм по пункту 3.1.8.

Срок службы падает с температурой быстрее, чем кажется

Таблица 4 задаёт полный срок службы колец в неподвижных и возвратно-поступательных соединениях гидравлики, и это самая недооценённая часть документа. Срок отсчитывают со дня установки кольца в узел, а значения при разных температурах не складываются: каждое описывает отдельный режим.

Пример: гидростанция с маслом, которое в работе держится около +70 °C. Кольцо группы 4 по таблице рассчитано на 1 800 часов в таком режиме, это примерно 75 суток непрерывной работы или 225 смен по восемь часов, то есть меньше года при односменном графике. Кольцо группы 5 в тех же условиях рассчитано на 2 года. Если узел вскрывают раз в год, выбор группы по одному интервалу температур («до +120 °C подходит») приводит к утечкам задолго до ремонта.

Сроки в таблице приведены для второй группы точности, для первой они на 10 % выше. Для группы 8 примечание 3 разрешает кратковременный нагрев до +130 °C на 8 часов. Пневматике посвящена отдельная таблица 6, где сроки ниже и привязаны к давлению: до 0,63 МПа и от 0,63 до 10 МПа.

Ресурс подвижного кольца стандарт задаёт в километрах

Для штоков и поршней пункт 3.1.14 и таблица 5 дают гамма-процентный ресурс в километрах пути трения при ходе до 200 мм и температуре не выше +50 °C. Нормы относятся к резинам групп 5, 6 и 8 в маслах, топливах, эмульсиях и смазках. Для колец 004-008-25…022-026-25 это 70 км при давлении до 10 МПа, 50 км до 20 МПа и 30 км до 32 МПа, для колец 050-060-58…090-100-58 до 130 км при давлении до 10 МПа.

У этих чисел три важные оговорки из примечаний. Резина группы 3 вырабатывает вдвое меньше. Группы 5 и 8 в пресной и морской воде вырабатывают в пять раз меньше. Значения при давлении выше 10 МПа указаны для колец с защитными кольцами, без них такой ресурс не гарантирован. Опорное кольцо из фторопласта подбирают под канавку по правилам для защитных колец.

Предел утечки записан в кубических сантиметрах

Пункт 3.1.17 задаёт числовой критерий отказа: к концу ресурса утечка при возвратно-поступательном движении не больше 0,5 см³ на квадратный метр поверхности, по которой прошло кольцо. Считают её по формуле из стандарта: объём утечки делят на произведение диаметра уплотняемой поверхности, пути за цикл и числа циклов. В покое утечка не допускается вовсе. Для пневматики по пункту 3.1.18 предел 1 см³/с, после сборки утечки быть не должно.

Этот пункт полезен при рекламации. Влажный шток после смены сам по себе не доказывает брак: если утечку собрать и пересчитать по формуле, видно, укладывается ли кольцо в норму стандарта или вышло за неё задолго до конца ресурса.

Сохраняемость и гарантия хранения различаются в разы

Пункт 3.1.10 задаёт установленный срок сохраняемости колец со дня изготовления: 9 лет для групп 0–3, 10 лет для группы 4, 13 лет для группы 8 и 14 лет для групп 5–7. Гарантийный срок хранения по пункту 10.4 намного короче, 3 года. Первое число говорит, сколько кольцо сохраняет свойства на правильном складе, второе ограничивает ответственность изготовителя.

Отсюда практическое правило для склада: кольцо на пятый год хранения ставить можно, но претензию к изготовителю по нему уже не предъявить. Условия склада в разделе 8 обычные для РТИ, мы собрали их в материале о сроках хранения резиновых изделий. Добавим из стандарта одну деталь: после перевозки или хранения на морозе кольца перед монтажом выдерживают не меньше 24 часов при (20 ± 5) °C или 2 часа при (50 ± 2) °C. Раздел 9 запрещает повторно ставить кольцо, снятое при разборке, даже если оно выглядит целым.

Что из ГОСТ 18829 переносят в заявку на изготовление

Данные для расчёта колец с первого раза удобно собирать прямо по разделам стандарта. Тогда изготовитель видит не только типоразмер, но и условия, по которым выбирал группу конструктор.

Схема сводит заявку к пяти строкам. Группу резины берут из обозначения по таблице 1 и приложению А. Группу точности 1 или 2 из того же обозначения. Среду, рабочую и минимальную температуру сверяют с таблицей 4, чтобы понять, хватит ли срока службы до следующего ремонта. Вид соединения и давление сверяют с разделом 1 и таблицей 5. Документы на партию берут из пункта 3.2.3: паспорт с маркой смеси и номером партии.

Наша компания производит уплотнительные кольца нестандартных размеров по чертежу, эскизу или образцу. Если смесь из приложения А недоступна, а марку менять нельзя, это пишут в заявке одной фразой; если можно, основание выбора другого материала, например маслобензостойкой резины NBR с близкой твёрдостью, указывается в КП отдельно от данных заказчика.

Если узел выходит за рамки стандарта

Раздел 1 ограничивает документ скоростью до 0,5 м/с, давлением до 50 МПа в неподвижных и 32 МПа в подвижных соединениях на жидкостях, интервалом от −60 до +200 °C по группам. За этими рамками стандарт требует от потребителя протокол разрешения применения по ГОСТ 2.124, а срок службы по пункту 3.1.16 устанавливают по согласованию. Для гидравлики насосов и прессов это обычно быстрые штоки, синтетические жидкости и длинные ходы.

Действует ли ГОСТ 18829-73?

ГОСТ 18829-73 не действует: с 1 июля 2018 года его заменил ГОСТ 18829-2017, к которому с 1 июля 2021 года применяется изменение № 1. Чертежи со ссылкой на старую редакцию по примечанию к пункту 3.1.2 применять допускается, типоразмеры не изменились. Перед заказом номер группы резины сверяют с таблицей 1 и приложением А нового текста, а в КП изготовитель указывает, по какой редакции выпускает кольца.

Какую группу резины по ГОСТ 18829 взять для масла при −40 °C?

Группа резины по ГОСТ 18829-2017 для минерального масла и уличной техники при −40 °C выбирается среди групп 2, 3 и 8, у которых нижний предел −50, −60 и −40 °C. Группа 8 при этом держит до +100 °C и имеет коэффициент морозостойкости не ниже 0,6 при −40 °C. Группа 3 рекомендована для масел до −60 °C, но в подвижном соединении её ресурс вдвое ниже, чем у групп 5, 6 и 8.

Можно ли поставить снятое кольцо обратно?

Повторная установка кольца по ГОСТ 18829-2017 запрещена пунктом 9.4, даже если при осмотре оно выглядит целым. Кольцо уже получило остаточную деформацию в канавке, и после разборки оно садится иначе, чем новое, а гарантия изготовителя по разделу 10 на него не распространяется. Поэтому запас колец на ремонт планируют по числу разборок узла, а не по числу отказов.

Для расчёта партии достаточно строки обозначения из ведомости в исходном виде, количества по каждой позиции, названия жидкости с рабочей и минимальной температурой и пометки, подвижное соединение или неподвижное. Если кольцо уже делали по вашему чертежу, повтор оформляется по артикулу вида P-000123, и марка смеси в нём не меняется без согласования.