ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уплотнительные сдавливаемые фасонные кольца из "Уплотнения " Сдавливаемые уплотнительные фасонные кольца выпускаются самых различных размеров и форм (табл. 1) и почти все они отличаются следующими преимуществами невысокая стоимость, возможность применения при жестких габаритных ограничениях, простота установки на место, высокая эффективность, отсутствие необходимости регулировки, возможность использования в широком диапазоне давлений, температур и сред, реверсивность уплотнения, сравнительно небольшие потери на трение. [c.166] Подобно предохранительным штифтам уплотнительные фасонные кольца разработаны сравнительно недавно. И те, и другие настолько просты и надежны в работе, что невольно возникает вопрос, почему же они не были известны прежде. [c.167] Широкому применению уплотнительных фасонных колец до недавнего времени препятствовали два обстоятельства отсутствие подходящих синтетических резин и недостаточная точность техники формирования. [c.167] Обычно уплотнительные кольца закладываются в канавку прямоугольного сечения на деталях гидравлического и пневматического оборудования. Реже применяются другие формы канавок (табл. 2). Обозначение размеров канавок под уплотнительные фасонные кольца не совсем обычно (фиг. 1) ширина канавки названа ее длиной, а глубина — шириной. [c.167] Ширина канавки — это глубина ее плюс зазор между валом и корпусом. Длина канавки — это расстояние между стенками. [c.167] В основном рассмотрению конструкций уплотнения 0-образными кольцами. [c.168] При поступательном движении подвижных деталей канавки имеют ширину примерно в 2 раза большую, чем диаметр поперечного сечения кольца. В этом случае кольцо скользит и перекатывается до упора в стенку канавки, уплотняя зазор, противолежащий полости давления. Реверс давлений вызывает перемещение и прижатие кольца к другой стенке канавки. Уплотняющий контакт по движущейся цилиндрической поверхности обеспечивается плотным прилеганием деформирующегося под давлением кольца. [c.169] Уплотнение вращающихся валов выполняется в основном таким же способом, но действие сил на кольцо должно носить иной характер. [c.169] У некоторых из резин наблюдается явление, известное под названием эффекта Джоуля и заключающееся в том, что находящийся под действием растягивающих усилий материал полу- j чает усадку при повышении температуры. Такая усадка приводит к увеличению напряжений при растяжении, что, в свою очередь, усиливает тенденцию резины к усадке и т. д. Поскольку вращение вала вызывает повышение температуры уплотнительного 0-образного кольца, при монтаже оно должно быть сжато. [c.169] Идеальные условия применения 0-образных колец имеются при уплотнении поршней гидравлических цилиндров (серводвигателей). Обычным является использование колец в грибках клапанов и сальниках клапанных штоков. [c.170] Конструкция уплотнения штоков. Конструкция уплотнения, использующего фасонные кольца, должна удовлетворять ряду аротиворечивых требований. Размеры канавки и диаметральное поджатие кольца допускают его перекатывание взад— вперед по длине канавки при каждом ходе поршня или штока. Износ распределяется практически по всей поверхности уплотнительного кольца. Более плотная посадка кольца, вообще говоря, способствует повышению эффективности уплотнения при невысоких температурах. Однако это может значительно усложнить сборку. Одновременно сократится срок службы из-за истирания и перекатывания кольца возрастут потери на трение. [c.170] Если размеры канавки и зазоры выбраны так, что сохраняется достаточная свобода перемещения кольца, то срок службы примерно вдвое превышает длительность работы уплотнения, в котором исключена возможность какого-либо перекатывания кольца. В уплотнениях штоков и поршней простого действия, где давление направлено в одну и ту же сторону, склонность колец к перекатыванию проявляется в меньшей степени, чем в цилиндрах двойного действия. [c.170] Длина канавки примерно на 50% больше диаметра поперечного сечения кольца. Канавка должна быть рассчитана на возможное набухание резины в пределах 15% под действием уплотняемой жидкости. [c.170] Уплотнения О-образными кольцами подвижных деталей машины допускают максимальные утечки в размере нескольких капель на каждую тысячу ходов. Величина утечки, естественно, зависит от вязкости жидкостной пленки. В быстроходных машинах и при резких колебаниях давления утечки могут быть очень большими из-за насосного действия кольца при его перекатывании. С каждым ходом на стороне низкого давления может появляться пленка жидкости. Избежать этого можно применением, более твердых резиновых смесей. [c.170] Утечки, вызываемые перекатыванием кольца, могут быть снижены назначением более грубой обработки поверхностей канавки и сокращением ее длины с тем, чтобы уменьшить величину возможного пути качения кольца. И в том, и в другом случае резко возрастает трение и сокращается срок службы уплотнения вследствие более быстрого истирания поверхности кольца. [c.170] О до 2% для военных и от 1 до 5% для общепромышленных конструкций. При тяжелых условиях работы или там, где наиболее важным требованием является максимальный срок службы, удлинение берется равным О—2%. [c.171] Минимальные величины диаметрального поджатия колец, приведенные в таблицах, были вычислены с учетом возможных допусков, зазоров, эксцентрицитета, боковых нагрузок, изменений объема резины в рабочих средах и усадки при низких температурах. Уменьшение величины диаметрального поджатия фасонных колец слегка снижает потери на трение при начале движения и рабочее при низких давлениях (до 35 am). Снижения потерь на трение не будет заметно при высоких давлениях, так как кольцо плотно прижимается к одной стенке канавки. [c.171] Рекомендованная величина диаметрального поджатия поперечного сечения 0-образных колец составляет примерно 10%. Длина канавки делается на 50% больше диаметра поперечного сечения на случай увеличения объема кольца, что может случиться в результате набухания резины в различных типах рабочих сред. [c.171] При нулевом перепаде давлений на кольце ширина плоской уплотнительной поверхности, возникающей от диаметрального поджатия, равна 40—45% от диаметра поперечного сечения в свободном состоянии. С увеличением рабочего давления симметричная форма сечения кольца нарушается из-за прижатия к стенке канавки (фиг. 2). Это сопровождается увеличением площади контактной поверхности кольца (до 70—80% вместо начальных 40—45%). Контактная поверхность меняется в зависимости от давления, твердости, модуля упругости и других физических характеристик материала кольца. [c.171] Всегда следует стремиться применять канавки прямоугольного сечения или канавки прямоугольного сечения с наклонными боковыми стенками. Для упрощения обработки угол наклона стенок можно взять равным 5°. Такие формы канавок, как V-образные, круглого сечения или другие необычные, приводят к сокращению срока службы уплотнительных колец. Вследствие значительных напряжений и усилий, возникающих в некоторых местах поперечного сечения кольца, в таких канавках появляется полное разрушение структуры резины, потеря эластичности и снижение модуля упругости при сжатии, что сопровождается существенной остаточной деформацией и искажением формы. В прямоугольной канавке напряжения распределяются равномерно по всему поперечному сечению. [c.171] Вернуться к основной статье