Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика, страница 115

В манжете с заостренной уплотняющей кромкой (рис. 362, а) максимальное контактное давление 69! смещено к аадней кромке. Во время движения поршня влево покрывающая стенку цилиндра пленка жидкости может выавать гидродинамическое давление с высоким градиентом, в результате герметичность будет потеряна. В манжете, покааанной на рис. 362, б, давление распределяется более симметрично. Герметичность соединения ухудшается с повышением скорости движения штока, что обусловлено в основном расклинивающим действием натягиваемой в зазор жидкости, а также ухудшением ань Рнс. ЗЗЗ.

Схемы обсспсчсння контакта манжеты с уплотвн- тельной поверхностью восстанавливаемости формы поперечного сечения уплотнительного кольца, в результате чего ухудшается ваполнение резиной микро- впадин и компенсация неровностей на штоке. С повышением давления восстанавливаемость формы кольца улучшается, в реаультате при высоком давлении утечки с повьппением скорости скольжения растут менее интенсивно, чем при пивком давлении.

Для улучшения начального контакта манжеты с уплотняемыми поверхностями, а также для сохранения ею формы манжету при монтаже уплотнительного пакета помещают между фасонными опорными 1 и распорным 2 кольцами (манжетодержателями см. рис. 36т, а и 363, а) иа металла или текстолита. Затяжка манжеты обычно регулируется с помощью шайб а (рис.

363, б) или пружин (рис. 363, в). Скосы манжет должны быть слегка поджаты к уплотняемой поверхности конической частью манжетодержателя (рис. 363, б). Для предохранения манжеты от затягивания в завор опорное кольцо должно быть посажено в канавку с минимальными зазорами. Для диаметров до 40 хьв зааоры составляют от 0,03— 0,05 мы на сторону и для диаметров больше 40 мк — от 0,05— 0,08 мм. Следует учесть, возможно увеличение зааора в результате 592 деформации сопряженных с уплотнением деталей под давлением жидкости. Для улучшения плотности контакта применяют также распорные металлические пружины 6 (рис. 363, г), а также манжеты, в которых пространство между раствором губок эаполнено мягкой резиной (рис.

363, д). Чистота обработки уплотняемой поверхности при применении ()-образных манжет должна быть не менее и 9. Стальные детали, скользящие по манжетам (внутренние поверхности цилиндров и внешние поверхности штоков), рекомендуется хромировать, а детали иэ алюминиевых сплавов подвергать хромокислому анодированию. У Рис. 364. Уплотнение штока (а) и поршня (6) аоротниковыми манжетами и поршня (и) шевронвыми машкетами Число манжет выбирают в зависимости от величины рабочего давления. Обычно рекомендуется применять от двух до трех и лишь в отдельных случаях до четырех манжет. Одна манжета рекомендуется для давления 35 — 40 кГ/ежа. Применение большого числа манжет повышает срок службы и надежность уплотнения, что в основном обусловлено дублированием их работы в случае выхода иэ строя одной или нескольких машкет и уменьшением нагрузки на каждую иэ них.

Хорошие качества по упругости уплотняю щего элемента, от которой эависит способность уплотнения компенсировать (в особенности при нулевом и низких давлениях жидкости) неточности в изготовлении и износ уплотняемых поверхностей, покаэали воротниковые манжеты. Схема таких манжет для уплотнения штока и поршня покаэана на рис. 364, а и б.

Шевронные манжеты. Шевронные манжеты (см. рис. 361, г — д) применяют глайным образом для уплотнения деталей с воэвратнопоступательным и реже с вращательным движением. Уплотнительный узел выполняют в виде колец, собираемых в пакет по несколько штук (рис. 364, в). Шевронные манжеты изготовляют иэ тех же материалов, что и ()-обраэные. На рис, 36$, г и д показаны сечения машин иэ 693 резины и кожи. Для повышения стойкости резиновых манжет их с двух сторон армируют прорезиненной хлопчатобумажной тканью. Опорные н распорные кольца шевронных манжет изготовляют с углами, превышающими на 50' угол губок манжет.

Маюкетные кольца не следует подвергать при монтаже значительным сжатиям, в результате которых уплотнение из автомати- а) ф Рис. 366. Схемы пакетов уплотнительных манжет ески дейстпующей конст новую набивку. Затяжка манжет рег айб а (рис. 365, а) или ! о д Рис. 366. Менжетный уплот нительный пакет 694 ч рукции превратится в простую сальни- улируется соответствующим подбором ш пружинами (рис. 365, б). Применение пружин устраняет необходимость регулирования затяжки уплотнения: нажимную втулку в атом случае можно затягивать до соприкосновения торца зажимной буксы с корпусом, Для малых диаметров уплотнения (Р ( 75 мм) применяется одинарная цилиндрическая или коническая пружина а (рис. 366), а для больших (П > 75 мм) — несколько пружин б (рис.

365, б). При применении многопружинных устройств упрощается регулирование, которое достигается с увеличением или уменьшением количества пружин. В многопружинных устройствах обычно применяют одну пружину на каждые 25 мм длины средней окружности уплотнения. Рекомендуется применять усилие затяжки пружины, обеспечивающее осевое усилие затяжки пакета манжет, равное 0,9 — $ кГ на каждый сантиметр длины средней окружности пакета. Манжеты диаметром до 500 мм обычно изготовляются нераз-' резными и свыше 500 мм — разрезными.

Разрезные манжеты стыкуются по косому срезу под углом 30 или 45' к ее плоскости. При монтаже места стыка отдельнйх колец манжеты смещаются одно относительно другого на угол а = 360/х, гдех — число колец. Количество манжет в уплотняющем узле может быть выбрано в зависимости от давления и диаметра плунжера (табл. 20). Таблица 20 Завненмоеть палачества манжет от Ланаеннл н днаметра плуннюра Опыт показывает, что уплотнение, состоящее из шести— восьми манжет, эффективно предотвращает утечку жидкости при давлениях до 400-500 лГ)сме и может обеспечить при давлении до 350 нГ)сме срок службы до 2 лет и более непрерывной работы. Недостатком шевронных манжет является то, что они обладают высоким трением, в особенности при тугой затяжке уплотнительного пакета.

Манжеты прочих профилей. Применяют чашечные манжеты (рис. 367, а), которые обеспечивают при холостых ходах минимальное трение по сравнению с рассмотренными выше манжетами. а! б! б) г! Рве. 367. Схемы герметнаацнн с помощью чащечной (а) н уголновой (б) манжет н схема распора пешечной манжеты с помощью пружвны (д н 8) Однако силы трения при высоких давлениях могут вследствие большой поверхности соприкосновения манжет с подвижной деталью значительно возрасти. По этой причине эти манжеты могут быть рекомендованы лишь для давлений до 50 лГ/саба. Чашечные манжеты изготовляют из резины, прорезиненной ткани и из кожи, причем в последних двух случаях манжеты 696 изготовляются с закругленным основанием. Высоту манжет при диаметре до 50 лам '~выбирают равной 12 — 15 мм, при диаметре 50 — 100 лов — не более 16 мм, при диаметре 100 — 150 льы — 18 мм и при 150 — 200 мм — 25 мм.

В уплотнительном уале обычно применяют по одной манжете для каждой стороны. Если для повышения надежности применяют несколько таких манжет, их следует устанавливать так, чтобы нагрузка на одно кольцо не пере- давалась на соседние кольца.

Для обеспечения плотного контакта чашечной манжеты с цилиндром (в особенности при ниаких давлениях) часто применяют распорные пружинящие кольца лепесткового типа (рис. 367, в и г), которые поджимают кромку манжеты к цилиндру. Высота кольца И должна быть несколько меньше высоты й манжеты, с тем чтобы прижим осуществлялся по нескошенной части манжеты. Размер А кольца обычно принимают равным диаметру .Р цилиндра; размер В меньше А на величину, определяемую углом наклона лепестков; обычно этот угол выбирают равным 30'.

Кольца изготовляют иэ листовой пружинной стали или жесткой латуни. Толщина в материала для распространенных размеров манжет от 0,25 лш (для .Р 30 лов) до 0,5 мы (для Р > 30 лам). На рис. 367, б показана схема манжеты этого типа для уплотнения штоков, получившая название уголковой манжеты. Зги Рис. 366. Уплотнение штока силового цилиндра с помощью уголковой манжеты Ш:ыиаы % Рис. 369. Схемы уплотнительиых манжет фасониых сечений 696 манжеты применяют в основном для уплотнений штоков малых диаметров при относительно небольших (до 50 кГ/сма) давлениях.

Однако при соответствующем конструктивном исполнении они могут применяться при более высоких давлениях. Для улучшения условий работы манжеты применяют специальную поджимающую буксу (рис. 368). Раановидностью рассмотренных манжет являются прямоугольные манжеты с усом (рис. 369, а), которые применяются без распорных колец. Уплотнение подобными манжетами отличается малым трением и высокой герметичностью. Высокими герметизирующими качествами отличаются так называемые Е-образные манжеты (рис.

369, б). Герметичность зтих манжет обеспечивается внешними пружинными яаычками и жесткость — средним язычком. Толщина основания этой манжеты меньше глубины канавки, ввиду чего манжета отличается малым трением холостого хода, которое в этом случае обусловлено лишь упругостью боковых язычков. При известном давлении в контакт с уплотняемыми поверхностями приходит, в результате деформации манжеты, также и ее основание. Эти же манжеты, снабженные чугунным поршневым кольцом пг для предохранения выдавливания манжеты в валор (рис. 369, в), применяются для давлений порядка 1500 кГ/сма. УПЛОТНЕНИЯ РЕЗИНОВЫМИ КОЛЬЦАМИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ Такие уплотнения состоят из прямоугольного в поперечном сечении реаинового кольца, помещаемого в круговую канавку, выполненную в поршне или штоке (рис.