Трение в торцовом уплотнении

Рис. 75. Зазор б, сила трения Р/ и коэффициент трения / в торцовом уплотнении

С увеличением давления рабочей жидкости и диаметра вала увеличивается мощность, затрачиваемая на трение в торцовом уплотнении Это потери на дисковое трение поверхностей уплотнения, соприкасающихся с жидкостью, и потери на трение контактирующих торцовых поверхностей неподвижного и вращающегося колец. [c.450]

ТРЕНИЕ В ТОРЦОВОМ УПЛОТНЕНИИ [c.5]

Деформации колец пар трения. В торцовом уплотнении притертые рабочие поверхности колец пар трения образуют плоскопараллельный зазор. В процессе работы под действием давления и температуры форма уплотнительного зазора искажается из-за деформации колец (рис. 7, д и б). При этом увеличивается утечка и происходит неравномерное изнашивание па-16 - [c.16]

ТРЕНИЕ В ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЯХ [c.198]

Торцовые уплотнения по своим эксплуатационным качествам выгодно отличаются от всех прочих уплотнений вращающихся валов. Так, потери мощности на трение в торцовых уплотнениях составляют лишь 10—15% потерь мощности в сальниковых уплотнениях. Основной узел, обеспечивающий работоспособность такого уплотнения, — уплотнительные кольца, трение которых и создает герметичность узла. Надежность работы торцового уплотнения во многом определяется физико-механическими свойствами материалов уплотнительных колец, в частности пластмасс. [c.172]

Как правило, потери на трение в торцовом уплотнении составляют небольшую долю общих механических потерь. Их можно приближенно оценить по формуле из работы [28] [c.81]

Исследования показали, что при смазке глицерином в торцовых уплотнениях возникает режим ИП, характеризующийся образованием на обеих трущихся поверхностях тонкой медной пленки, что способствует уменьшению коэффициента трения за счет уменьшения адгезионной составляющей сил трения. Образование медной пленки происходит постепенно, о чем свидетельствует монотонное уменьшение коэффициента трения в процессе испытания. Следовательно, при длительной работе торцовых уплотнений наиболее полно проявляются преимущества процесса ИП. [c.113]

Основные узлы трения нефтепромыслового оборудования работают в жидкостях, не соответствующих по свойствам смазочным. К таким узлам трения относятся торцовые уплотнения валов центробежных насосов. Как показывает опыт эксплуатации, уплотнения валов являются наиболее слабыми узлами насосов, причем по мере увеличения параметров насосов условия работы уплотнений становятся все более тяжелыми. [c.113]

Рис. 82. Зависимость коэффициента трения f в торцовом уплотнении от критериев режима s, G

Классическая гидромеханика, на основе которой получены уравнения гл. V, не может объяснить наблюдаемое в торцовых уплотнениях возникновение несущей способности и существование стабильной жидкостной пленки между гладкими параллельными поверхностями. Это противоречие становится объяснимым при рассмотрении совокупности гидродинамических эффектов, создаваемых множеством поверхностных микронеровностей, перекосом и волнистостью торцов. Рассмотрим последовательно действие этих факторов и их влияние на распределение гидродинамического давления рг, возникновение несущей способности (силы Р, ) и зазора б, на радиальную скорость и напряжение сдвига т. Зная эти параметры, можно определить утечку Q и момент трения М[. [c.169]

Расчет температуры в паре трения. Работа трения превращается в тепло Qp, которое должно быть отведено от пары трения в окружающую среду. Утечки в торцовом уплотнении очень малы, [c.174]

Сильфоны подвергаются в торцовых уплотнениях крутильным, а частично и осевым колебаниям. Осевые колебания возникают при перемещениях вала в осевом направлении, крутильные — вызываются силами трения между скользящими поверхностями колец, которые будут скручивать сильфон. Очевидно, изменения величины силы трения вызовут колебания в угле закрутки сильфона, амплитуда которых может при известных условиях недопустимо возрасти. [c.558]

Резина обладает наилучшими уплотнительными свойствами в торцовых уплотнениях. Однако из-за плохого теплоотвода она не может работать в условиях сухого трения и нуждается в некотором количестве воды для охлаждения и смазки. [c.82]

Испытания различных пар трения в торцовой конструкции уплотнения производились на полупромышленной установке, имитирующей натурные условия работы. Общая продолжительность испытаний равнялась 200—250 ч с остановками для производства промежуточных замеров. [c.85]

Применение текстолита в торцовых уплотнениях снижает расход энергии на трение до 25% по сравнению с металлическими материалами (бронзой и др.). Уплотнения вращающегося действия из текстолита допускают скорость до 30 м/сек и удельное давление 100 кГ/см . [c.614]

Эффективным средством создания жидкостного слоя является использование в парах трения поверхностей, сходных по формам с несущими поверхностями гидродинамических упорных подшипников. Такие пары трения применяют в торцовых уплотнениях валов крупных турбогенераторов с водородным охлаждением, в роторах газовых турбин, в циркуляционных насосах атомных электростанций. [c.303]

Конструкции пар трения гидростатических торцовых уплотнений приведены в гл. 8. [c.303]

В торцовых уплотнениях с парами трения из высокотвердых материалов износа колец практически нет и соответственно нет осевого смещения резинового кольца. В уплотнениях, в которых происходит осевое изнашивание колец пар трения, возникает осевое смещение резинового кольца. Осевым смещениям резинового кольца препятствует трение, что необходимо учитывать при расчете сил, действующих в торцовом уплотнении, причем при расчете следует принимать не силу трения движения, а силу трения покоя (силу страгивания). Сила страгивания в условиях смазывания водой и действия давления весьма велика (рис. 9.16) [28]. [c.304]

Важное значение имеет место расположения канавки — во втулке (рис. 9.18, а) или во вращающемся кольце (рис. 9.18, б). Резиновое кольцо 2 (рис. 9.18, а) при повышении давления деформируется и вдавливается в зазор между кольцом 3 и втулкой 1. При снижении давления в результате действия сил упругости кольцо 2 стремится сдвинуть кольцо 3 относительно втулки 1, нарушая контакт колец 3, 4 пары трения. При установке кольца 2 в канавке, выполненной в кольце 3 (рис. 9.18, б), силы, обусловленные упругостью резины, при колебаниях давления стремятся прижать кольцо 3 к кольцу 4. В результате угловых биений и установочных перекосов вала резиновое кольцо 2 имеет в торцовых уплотнениях перемешивающих аппаратов постоянные вынужденные перемещения по втулке 1, достигающие 3-4 мм [28]. [c.305]

Контактные давления в парах трения от действия пружин составляют 0,1 — 0,5 МПа (нижний предел для малых перепадов давлений жидкости, верхний — для больших). С увеличением диаметра вала и скорости скольжения в паре трения контактное давление от действия пружин обычно уменьшается. Для гидравлически разгруженных уплотнений контактное давление из условий надежности уплотнения принимают более высоким, чем для неразгруженных. В торцовых уплотнениях для валов [c.308]

Начальное контактное давление в паре трения, создаваемое пружинами, должно быть не менее 0,35 МПа (выше, чем в торцовых уплотнениях, предназначенных для работы в чистых средах). Чтобы обеспечить осевое смещение неподвижного кольца пары трения до 5 мм в торцовых уплотнениях типа 562 используют набор мелких цилиндрических пружин, что усложняет конструкцию упругого элемента, но позволяет компенсировать неточности монтажа и большие допуски, присущие этому классу насосов. [c.330]

Элементами, ограничивающими повышение температуры, в торцовом уплотнении являются пара трения и вторичное уплотнение. [c.334]

Трения в торцовом уплотнении сложны и зависят от условий работы. Схематично можно выделить три их вида жидкостное,, граничное, сухое. В первом случае уплотняющие поверхности разделены слоем смазки и происходит внутреннее трение в объеме пленки жидкости. Граничное и сухое трения являются разновидностями внешнего трения. Подразделение внешнего трения на граничное и сухое для уплотнений имеет следуюш,ий смысл. При работе с жидкостями, обладающ,ими хорошими смазываюш,ими свойствами, на трущихся поверхностях образуются граничные пленки поверхностно-активных или иных веществ, способных создавать на поверхности ориентированный слой. Происходящие при трении процессы замыкаются в этих граничных пленках, которые, естественно, подвержены износу. Однако в торцовых уплотнениях часто имеются условия для самовозобновления граничных пленок благодаря поступлению смазки в зазор через полости, всегда имеющиеся между двумя волнистыми и шероховатыми поверхностями. Материалы, состояние поверхности торцов и конструктивные параметры уплотнения можно выбирать так, чтобы обеспечить оптимальный компромисс между герметичностью и долговечностью. При этом приходится исходить из определенного представления о механизме процессов в торцовом зазоре уплотнения. [c.146]

Трение. В реальных условиях обычно бывает смешанное трение — сочетание жидкостного и граничного или граничного и сухого. Внешним проявлением режима трения являются сила трения, утечки, износ. Рассмотрим результаты ряда работ по экспериментальному исследованию трения в торцовых уплотнениях. Момент трения является чувствительной функцией состояния смазочного слоя и поддается измерению. Для этого на испытательном стенде корпус уплотнения устанавливают на подшипники, а момент трения замеряют динамометром или осциллографируют тензодатчиком. Зависимость коэффициента трения / от скорости для уплотнения, показанного на рис. 70, б, дана на рис. 75, е. При низких контактных давлениях (р < 10 кПсм ) кривые для различных масел оказались близкими по форме и близко расположенными. Такие кривые f = F v, р, р,) с крутопадающей ветвью в области низких скоростей скольжения и слабовозрастающей ветвью в зоне больших скоростей скольжения характерны для многих исследованных уплотнений. Они аналогичны кривым для подшипников с жидкостной смазкой. На рис. 82, а результаты испытания уплотнения на минеральных маслах и на их основе представлены в функции безразмерного критерия режима s = [c.160]

Простая конструкция механических торцовых уплотнений (без сильфонов) и широкая унификация деталей этих уплотнений позволяют легко переходить с одного варианта уплотнения на другой. В качестве пар трения в торцовых уплотнениях фирма применяет различные материалы в зависимости от перекачиваемой среды. В частности, Для перекачивания азотной кислоты с концентрацией до 60% фирма предлагает торцовое одинарное уплотнение с парой трения вращающееся кольцо — нержавеющая сталь 18-8 (18% хрома и 8% никеля) и неподвижное кольцо — графит. Для азотной кислоты с концентрацией свыше 60% вращающееся кольцо — фторопласт-4 и неподвижное кольцо — нержавеющая сталь 25-14. Во всех то1щовых уплотнениях конические прокладки на подвижных деталях уплотнения выполняются из фторопласта-4. [c.23]

Мо.мент сил трения в торцово. уплотненни будем определять по методике, изложенной выше, учитывая изменение условий смазки в радиальном направлении контур юй площалн касания уплотнения. [c.199]

Точность изготовления деталей должна соответствовать особенностям узла трения. В торцовых уплотнениях отк. юнения от плоскостности размеров приводит к функциональным погрешностям конструкции, в радиальных манжетах эксцентриситеты уплотняющей кромки и вала приводят к раскрытию стыка. Например, для торцовых уплотнений в зависимости от группы параметров (см. табл. 1) допускаемые отклонения от плоскостности могут быть регламентированы Г11 ] следующим обра-22 [c.22]

В основном в торцовых уплотнениях валов применяются пары трения углеграфит по сгали или сормайту, бронза по стали, т. е. одно кольцо пары трения выполняется из материала, обладающего высокой твердостью, а другое из мягкого антифрикционного материала. Наличие механических примесей в перекачиваемых жидкостях (нефть, вода) ограничивает срок службы таких пар трения. [c.113]

Благодаря низкому трению и прочим качествам срок службы уплотнений из него значительно (примерно в 10 раз) превышает срок службы резиновых уплотнений. Модуль упругости материала составляет ПОО кПсм . Особые преимущества этот материал проявляет при применении в торцовых уплотнениях. [c.568]

И в сильфонных уплотнениях, и в уплотнениях с плоской мембраной затрачивается небольшая мощность на трение. Например, торцовое уплотнение с парой трения — графитистая бронза по стали при окружной скорости, равной 15 uj eK, и при удельном давлении на рабочей поверхности Р=17,5 Kzj M имеет расход мощности N = 0,0 05 кет. [c.142]

В технической литературе имеются сведения о применении керамики в торцовых уплотнениях и подшипниках скольжения химических насосов. Привсдатся данные по абразивной износостойкости различных видов и марок кера лош. Предельно допустимые удельные нагрузки в парах трения торцовых уплотнений для наиболее износостойких и качественных марок керамики ЦМ-332, С-2, СГ-Т не должны превышать 6 МПа. Ситаллы рекомендуется применять при удельных нагрузках до 0,3 МПа. С другой стороны известно, что в аналогичных импортных насосах с давлением до 80 МПа плунжеры изготавливаются из керамических материалов. Поэтому необходимо было подобрать отечественную керамик, способную длительно работать в насосах высокого давления. [c.53]

Основное преимущество графитокарбидокремниевых композиций— их высокая износостойкость по, сравнению с другими металлическими и неметаллическими материалами. Силицированный графит может работать в торцовьи уплотнениях и в подшипниках скольжения в паре со всеми типами полимерных материалов и материалов на основе углерода, причем изосостойкость его в 10. .. 100 раз выше, чем других материалов. Силицированный " гра-фит применим в узлах трения, контактирующих с любыми агрессивными средами, кроме соединений фтора брома, иода, концентрированных растворов щелочей и сильных окислителей. Минералокерамические материалы хрупки и склонны к трещинообразованию при резких перепадах температуры, поэтому втулки из них следует запрессовывать в металлические обоймы, а также изу бегать их использования при ударных и вибрационных нагрузках. [c.576]

Для пар трения обыкновенных торцовых уплотнений, работающих на различных жидкостях, нормальным является режим полужидкостной смазки. В зазоре пары трения торцового уплотнения имеется слой жидкости, почти полностью разделяющий трущиеся поверхности и способный вьщерживать сжимающие нагрузки. Одновременно в зазоре пары происходят контакты микронеровностей, которые совместно с абразивными частицами, содержащимися в рабочей среде, вызывают изнашивание трущихся поверхностей. Как правило, интенсивность изнашивания мала, так как материалы колец пары трения выбирают так, чтобы обеспечить длительную работу уплотнения (тысячи и десятки тысяч часов). Такой режим работы пары можно условно назвать полужидкост-ным, поскольку его характеристики близки к характеристикам жидкостного режима. Полужидкостный режим смазки обусловлен следующими факторами [c.251]

Теория термогидродинамического ми-крорасклин1юан11я пары трения. Основанием для разработки данной теории явились результаты многочисленных экспериментальных исследований про цесса трйяия в торцовых уплотнениях. Их обобщение и обработка, проведенные Но, показали, что слой жидкости в зазоре воспринимает нагрузку, обратно пропорциональную толщине слоя в степени 3 — 6. Наиболее полные экспери- [c.251]

Фторопластовые кольца (рис. 9.20) менее надежны по сравнению с резиновыми кольцами, однако их применение оправдано высокой стойкостью в агрессивных средах и при температурах, превышающих термостойкость резины. В торцовых уплотнениях, в которых уплотнительные кольца имеют конические поверхности, герметичность обеспечивается по поверхностям А и Б, в результате постоянного поджатия кольца силой F пружины и давлением р. Кольцо пары трения имеет возможность углового перемещения относительно вала в основном в результате совместного скольжения с кони- [c.306]

В торцовых уплотнениях, в которых уплотнительные кольца имеют сферическую поверхность, угловую подвижность колец пар трения обеспечивает сферическая форма поверхности Л, поэтому скольжение по поверхности Б здесь принципиально исключено. Большая герметичность двухпоясковой поверхности Б и более широкая площадь контакта поверхности А обусловливают высокую износостойкость уплотнения. Кольца следует устанавливать на вал с натягом 0,5 — 2 мм при диаметре вала 15 — 200 мм. [c.307]

Пружины используют в торцовых уплотнениях для создания определенного начального контактного давления в паре трения (при выходе машины на рабочий режим контактное давление в паре трения увеличивается под действием гидравлической нагрузки). Пружины также служат упругим компенсатором при всех возможных осевых и угловых смещениях упругоустановленного кольца. [c.308]

Поводки в виде цилиндрических штифтов (рис. 9.22, г) применяют в основном в торцовых уплотнениях с парой трения из мягких материалов, при больших осевых смещениях упругоустановленного кольца пары трения. [c.310]

Металлы. В качестве материала пар трения торцовых уплотнений сталь обычно не используют, но, например, в торцовых уплотнениях отечественного производства сталь 95X18 закаленная до [c.316]

Обратная картина наблюдается, например, при синтезе мочевины под высоким давлением. Температура жидкости в зоне уплотнения не должна превышать 70 °С, т. е. температуры, при которой из раствора выпадают кристаллы синтезированного продукта. Чтобы в рабочем режиме насоса не возникало отложений в зазоре между втулкой вала и неподвижньпм кольцом пары трения, перед торцовым уплотнением предусмотрена дроссельная щель а (рис. 9.34), в которую подается холодная вода. [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...