ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механизм герметизации и расчет манжетных уплотнений валов из "Уплотнения и уплотнительная техника " Уплотнения соединений пар вращательного движения (УВ), подразделяют на УВ валов, УВ распределителей гидромашин и УВ поворотных соединений (рис. 5.1). [c.178] Манжетами обычно назьшают кромочные эластомерные уплотнения, реже — пластмассовые. Возможности уплотнений этой группы ограничены свойствами эластомерного материала его температурным диапазоном, старением, износостойкостью, совместимостью со средами, поэтому при эксплуатации УВ в неблагоприятных для эластомеров условиях применяют более дорогие и крупногабаритные торцовые уплотнения (см. гл. 8). [c.179] УВ поворотных соединошй. Для герметизации подвижных соединений трубопроводных магистралей, допускающих возвратно-вращательное движение элементов трубопровода, применяют эластомерные, пластмассовые, комбинированные кольца (радиальные УВ) или торцовые уплотнения. Пример радиального УВ показан на рис. 5.6, а, на котором зазор между подвижной частью 1 и неподвижной цапфой 3 герметизируется кольцом 2 из фторопласта, поджимаемым к расточке (детали 1) давлением р жидкости в трубопроводе. [c.180] ИЗ фторопласта — дополнительно прижимается к контртелу эластомерным кольцом 2. Другим примером УВ этого вида является комплект из двух фторопластовых колец с браслетной пружиной (см. рис. 5.3, а). Торцовое уплотнение трубопроодов (см. рис. 5.6, в) герметизирует соединение между подвижной частью 1 и неподвижной цапфой 3 с помощью кольца 2, поджимаемого давлением р и пружиной 5. Уплотнение рассчитано на высокое давление (50 МПа) и допускает некоторые осевые перемещения и перекосы соединяемых элементов, компенсируемые подвижной вдоль оси втулкой 4 с сферическим торцом [4]. Сопрягаемые поверхности деталей 1, 2 и 4 должны быть тщательно обработаны (погрешность формы менее 1 мкм). Это уплотнение является торцовым, оно рассчитано на высокое давление и малые скорости скольжения. Ограниченно подвижное в нескольких направлениях соединение трубопроводов (осевое перемещение, поворот, скручивание) герметизируют уплотнением, показанным на рис. 5.7. Здесь уплотнителем является эластомерное кольцо. Зазор между сферой и цилиндром, обработка посадочных мест должны соответствовать требованиям подвижных соединений кольцами круглого сечения. [c.181] Манжеты армированные для автомобилей с открытым металлическим каркасом (см. рис. 5.2, в) и гидродинамическим (маслосгонным) рельефом кромки вьшускают по ТУ 38-105185 — 71. По этим ТУ выпускают также манжеты, с пыльником (см. рис. 5.2, б). [c.181] Уплотнения, встраиваемые в закрытые подшипники качения (см. рис. 5.3, г), выпускают по ТУ 38-105337 — 71 и ТУ 38-105579 - 73. [c.181] Радиальные манжетные уплотнения с нажимной пружиной (см. рис. 5.2) при перепадах давлений 0,05 — 0,15 МПа являются самым распространенным типом уплотнений валов вследствие простоты и низкой стоимости, малых размеров, достаточной герметизирующей способности и возможности эксплуатации в контакте со многими средами. Эти свойства манжеты определяются удачным воплощением в малогабаритной конструкции преимуществ эластомф-ного уплотнения и браслетной пружины, которая имеет стабильные во всем температурном диапазоне параметры и не подвержена старению. [c.181] Схема сил, действующих на элемент манжеты, показана на рис. 5.8, а. С валом контактирует узкая кромка губки манжеты, на которой создается (в основном пружиной) необходимое для герметизации контактное давление р = р,- = = 1,5...3,0 МДа. Под действием гидродинамических процессов на этой кромке возникает тонкая пленка смазочного материала, характерная для полужид-костной смазки. [c.182] Точное определение Рр связано с решением весьма сложной задачи теории упругости [67]. [c.185] специальных конструкций (рис. 5Л4,б в) — до 3,5 МПа [104]. [c.186] Длина пружины в свободном состоянии Lq = K L, где К — коэффициент, учитывающий конструктивные параметры, входящие в уравнение (5.3). Практически Lq = 0,88...0,93, поэтому расчеты начинают, принимая К = 0,9, тогда Lq = 0,9 где L=n Di + AD + dj. [c.186] Пружины для манжет по ГОСТ 8752— 79 и ОСТ 23.1-77 — 71 вьшускают по ОСТ 23.1-79 — 71 из стальной углеродистой пружинной проволоки. Допускается изготовлять пружины с защитным покрытием или из коррозионно-стойкого материала с теми же диаметром D и усилиями Р(. и Рсо- Конструкция замка пружины показана на рис. 5.13, г. [c.186] При низких температурах, близких к температуре механического стеклования 9м, с, часто наблюдаются утечки в момент запуска. При 9м.с вследствие потери эластичности резины кромка губки теряет способность отслеживать биения вала и погрешности его формы. После разогрева губки в результате потерь на трение ее эластичность восстанавливается и утечки прекращаются. Запуск при О больших вд и плохой геометрии вала может вызвать разрушение (растрескивание) кромки и непрекращаю-щиеся утечки, соответствующие классу 3 — 2 негерметичности. [c.188] Рекомендуется обрабатывать валы в местах контакта с манжетами, обеспечивая Ra — 0,32...0,63 мкм при г 5 м/с и / а = 0,16...032 мкм при v 5 м/с. Только для тихоходных валов назначают Яа = 1,25...2,5 мкм [70]. [c.188] Кроме следов обработки, на состояние поверхности вала влияют различные монтажные деформации. Так, начальные отклонения поверхностей вала и втулки резко увеличиваются при установке в агрегат (рис. 5.17) вследствие деформаций при затяжке болтов фланца. В связи с этим, анализируя условия работы уплотнения, необходимо предусмотреть возможность искажения поверхности вала вследствие различных деформаций. Установлено, что при частоте вращения 1000 — 3000 мин допустимы отклонения формы до 5 мкм. При больших отклонениях утечки резко увеличиваются. [c.189] Твердость и материал поверхности вала. Валы изготовляют из термообработанной ranir твердостью не менее HR 30, предпочтительнее HR 45, при наличии в средах абразивного вещества HR 55 [70]. Для манжет по ГОСТ 8752—79 рекомендуется твердость валов HR 30 при скорости скольжения V 4 м/с и HR 50 при v 4 м/с. При агрессивных рабочей или окружающей средах применяют валы из корро-зионно-стойкой стали HR 55). Применение относительно мягких материалов (бронз, латуней, титановых и алюминиевых сплавов) допускается в необьи-ных условиях после специальных испытаний. [c.189] Вернуться к основной статье