ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Типы торцовых уплотнений, механизм герметизации из "Уплотнения и уплотнительная техника " Выпускают в основном одинарные или двойные (из двух одинарных) торцовые уплотнения. В двойные уплотнения затворная жидкость (газ) подается с давлением, немного превБшхающим давление среды перед уплотнением. Двойные торцовые уплотнения конструктивно сложнее одинарных, и для их нормальной работы необходимы системы подачи и регулирования давления затворной жидкости, поэтому их применяют гораздо реже. Если к надежности и герметичности уплотнения предъявляют повышенные требования, применяют конструкции из трех и более торцовых уплотнений. [c.246] Уплотнения первых трех групп выпускают сравнительно крупными партиями, причем каждое уплотнение можно использовать в различньи условиях. Специальные уплотнения выпускают малыми партиями и даже единично для специфических, часто особо трудных условий работы высокое давление, высокие или очень низкие (криогенные) температуры, высокая частота вращения вала, большой диаметр вала. К специальным конструкциям относят разъемные торцовые уплотнения, которые можно заменять без разборки машины, а также уплотнения, отличающиеся высокой надежностью конструкции, устанавливаемые, например, в недоступных для обслуживания местах. [c.247] Любое торцовое уплотнение можно классифицировать по конструктивному признаку (расположению и виду упругого элемента), по области применения и по параметру pv. Совокупность перечисленных факторов определйет конструкцию уплотнения. Углубляя эту классификацию, следует вьщелить пару трения как наиболее важный элемент торцового уплотнения. Пары трения бывают гидравлически неразгруженные и разгруженные. Соответственно уплотнения называют гидравлически неразгруженными и разгруженными. [c.247] Зазоры в работающих торцовых уплотнениях различны (для обыкновенных пар трения 0,5-2 мкм для гидродинамических - более 2 мкм для гидростатических — более 5 мкм), поэтому механизмы герметизащ1И этих пар трения также различны. В зазорах обыкновенных пар трения происходит контакт микронеровностей трущихся поверхностей и, как следствие этого, их изнашивание. В гидродинамических парах трения трущиеся поверхности разделены слоем жидкости, контакты микронеровностей сравнительно малочисленны и носят случайный характер. В гидростатических парах трения контакты микронеровностей отсутствуют и наблюдается чисто гидродинамический режим смазки. [c.248] Считая, что усредненное сопротивление течению жидкости в радиальных направлениях под действием перепада давлений постоянно, и пренебрегая изменением кривизны уплотнительных поверхностей, получаем линейный закон изменения давления р вдоль радиуса г (рис. 8.4, а). [c.248] Обычно площадь контакта микронеровностей в зазоре пары трения мала по сравнению с номинальной площадью контакта, поэтому с достаточной точностью можно считать, что жидкость распределяется по всей поверхности контакта, т. е. гидростатическую силу в контакте пары можно определять интегрированием давления по номинальной площади контакта. Разность силы, прижимающей контактные поверхности, и гидростатической силы дает силу, воспринимаемую контактирующими микронеровностями, а отношение ее к номинальной площади контакта — среднее контактное давление рк (см. рис. 8.4, б). Давление и скорость скольжения определяют режим трения, а следовательно, интенсивность изнашивания, утечки и т. д. На рис. 8.5 приведены основные схемы торцовых уплотнений к расчету р в парах трения [13]. [c.248] Г идравлическая разгрузка состоит в снижении контактного давления в паре трения, для чего вал выполняют ступенчатым (см. рис. 8.5, б) с d Di. При этом многочлен (Dj. + DiDj + + Dj — 3d ) в формуле (8.1) уменьшается. Гидравлическую разгрузку внешнего торцового уплотнения выполняют тем же способом, что и внутреннего. Формула (8.1) справедлива для внешних торцовых уплотнений с неподвижным упругим элементом (см. рис. 8.5, в). Для внешних торцовых уплотнений с вращаю-щимся упругим элементом в формуле (8.1) нужно изменить знак перед членом j po ( )/12 на минус. [c.249] При выводе формул (8.1) й (8.2) принят линейный закон распределения давления в радиальных направлениях. Реальное распределение давления изменяется во времени вследствие облитерации щели (рис. 8.6) [13]. Начальный участок щели зарастает твердыми частицами, несмотря на тщательную очистку масла. Кривые построены для случая ламинарного течения несжимаемой жидкости от центра к периферии. [c.250] При ширине зазора около 0,1 мкм явление зарастания интенсифицируется под влиянием сил молекулярного притяжения между стенками и прилегающими слоями жидкости. [c.250] Для определения h используют экспериментальные данные по проливке щелей с различной шероховатостью поверхностей. Усредненный зазор можно также определить экспериментально-теоретическим путем на основе статистической теории контактирования шероховатых поверхностей и уравнений движения вязкой жидкости. [c.250] При малых зазорах h, соизмеримых с длиной свободного пути молекул газа, утечки определяют на основе кинетической теории газов. [c.250] Вернуться к основной статье