ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уплотнения типа металл— металл из "Уплотнения и уплотнительная техника " Клапанные уплотнения (КУ) или затворы, являющиеся уплотнительными устройствами периодического действия, предназначены для перекрытия потока рабочей среды. [c.220] В клапанных уплотнениях наиболее интенсивно протекают процессы эрозионного, динамического и коррозионного разрушения. Конструкция КУ в значительной степени определяет надежность, габаритно-массовые характеристики и энергопотребление агрегатов, арматуры и исполнительньтх устройств [29]. [c.220] Анализ характера деформации при контакте элементов КУ позволяет выделить уплотнения с упругой, пластической и пластической только в поверхностной зоне уплотнительных элементов деформациями. [c.221] Сила герметизации и работоспособность КУ в значительной степени зависят от жесткости контактирующих элементов. Анализируя КУ по жесткости контактирующих элементов, выделяют КУ с нормальной и пониженной жесткостью. [c.221] Следует также учитывать экономические требования, зависящие от объема производства, ограничений по применению материалов, стоимости изготовления и эксплуатационного обслуживания. [c.221] Выбор конструктивной схемы КУ является наиболее сложным и ответственным этапом проектирования и осуществляется на основе анализа функциональных параметров с учетом параметров технологической наследственности. К функциональным параметрам КУ относят герметичность уплотнения (допускаемые утечки) пропускную способность и гидравлическое сопротивление контактное давление чувствительность к погрешностям изготовления, монтажа и температурным деформациям стойкость к динамическим нагрузкам при срабатываниях, коррозионному и эрозионному воздействию среды, внешним эксплуатационным воздействиям. [c.221] Обеспечение герметичного перекрытия потока рабочей среды — основное назначение КУ. Герметичность КУ определяется допускаемыми утечками. Абсолютной герметичности достичь невоз можно, практически достижимая герметичность зависит от чувствительности методов контроля герметичности уплотнений (см. подразд. 1.5). [c.221] Конструктивный фактор является одним из важных — он определяет механизм герметизации и герметичность КУ. Анализ р личных конструктивных схем позволяет выделить три основных конструктивных типа КУ. [c.222] Для КУ первого типа (рис. 7.2, а и б) характерны притертые уплотнительные поверхности, широкая зона контакта (I = 2... 5 мм) и повьппениая контактная жесткость. Такие КУ обычно работают при относительно небольшом контактном давлении и нормальной температуре. В пневмосистемах с высоким давлением и вакуумных системах КУ этого типа не обеспечивают требуемой герметичности. Кроме того, данная конструктивная схема не обеспечивает надежной работы при температурных или силовых короблениях одной из деталей КУ. Схемы первого типа бывают конусными (а = 30... 45°, рис. 7-2, б) и плоскими (ос = 90°, рис. 7.2, а). [c.222] КУ второго типа (рис. 7,2, в)— уплотнения с линейным контактом (по линии или ножевым), имеющие малую зону контакта I 0,5 мм). В зависимости от угла а КУ второго типа также бывают конусными или плоскими. Эти КУ работают при более высоком контактном давлении, для них характерны значительные упругие объемные деформации контактирующих деталей, менее жесткие требования к чистоте поверхности и короблениям. В последнее время все более широкое применение находят КУ, в которых одна из деталей выполнена в виде упругой тонкостенной кромки (оболочки). Для таких КУ характерны пониженные требования к погрешностям изготовления и сборки, значительно меньшая жесткость и более широкий диапазон условий эксплуатации. [c.222] КУ третьего типа (рис. 7.2, г) — уплотнения металл — полимер обеспечивают высокую степень герметичности при малом контактном давлении. Это позволяет разрабатывать, агрегаты и исполнительные устройства с малыми габаритномассовыми характеристиками и энергопотреблением. [c.222] Утечки рабочей среды через КУ зависят от сближения контактирующих поверхностей, которое определяется геометрическими параметрами межповерх-ностной полости и контактным давлением герметизации. Под контактньлм давлением герметизации ра понимают минимальное контактное давление на уплотнительных поверхностях КУ, обеспечивающее герметичность при заданном рабочем давлении среды р. Давление Рко определяется силой, отнесенной к номинальной площади 5н контакта клапана с седлом. Механизм герметизации и расчетные формулы подробнее рассмотрены в подразд. 3.5 и 3.6. [c.222] Сила Рг обычно создается приводом, пружиной или другим силовым элементом КУ. [c.223] Силу адгезии Рад обычно определяют экспериментально и в некоторых случаях учитывают в общем балансе действующих сил [29]. [c.223] Учитьшая многообразие факторов, влияющих на работу КУ, окончательную оценку их работоспособности выполняют после проведения испытаний, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации. [c.223] КУ типа металл — металл применяют в агрегатах, работающих в широком диапазоне давлений и температур. Анализ применяемых на практике конструкций КУ с металлическими контактирующими элементами позволяет выделить их основные типы (рис. 7.3). [c.224] Ресурс КУ с плоским контактом зависит от качества уплотнительных поверхностей, чистоты рабочих сред, материалов и условий эксплуатации. Такие КУ обычно применяют при Dy 300 мм, 50 МПа и О 600 °С. [c.224] Конструкции КУ с контактом по конической поверхности применяют при Dy 200 мм, р 250 МПа и S 600 °С. Их ресурс также определяется качеством изготовления и условиями эксплуатации и обычно не превышает 3000 циклов срабатываний. [c.224] КУ с упругой кромкой (рис. 7.3, уг—и), выполненной обычно в виде тонкостенных оболочек, находят в последнее время все более широкое применение. Основное преимущество КУ данного типа — высокая герметичность при относительно небольших силах герметизации. Для повышения надежности работы и ресурса деформацию упругой кромки 1 при ее контактном взаимодействии с жесткой деталью клапанной пары 2 обычно ограничивают, устанавливая осевые или радиальные упоры 3 (см. рис. 13,л,о,п) либо запрессовывая тонкостенную оболочку 1 в гнездо 3 из полимерного упругого материала (см. рис. 13, м). Иногда для ограничения деформации упругой кромки на оболочке 1 выполняют ребра жесткости 3 (см. рис. 7.3, н). [c.225] Проектирование КУ осуществляют в определенной последовательности анализ эксплуатационных показателей и экономических требований, выбор способа герметизации, схемы КУ и материалов, расчет основных геометрических и прочностных параметров уплотнения, уточнение принятых решений и оптимизация конструкции КУ и агрегата. [c.225] Вернуться к основной статье