Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 33
Текст из файла (страница 33)
6,28 изображены конструктивные схемы установки незащемлеииой мембраны. Эффективная площадь мембраны приближенно определяют по формуле Рк = О 9Вхо, де Во — дна етр опорного диска. Рабочий ход мембраны з щ 0,8(Н вЂ” 5), где Н вЂ” высота расточки; 5 — толщина мембраны. Угол расточки а не должен превышать 60' дли приводов двустороннего действии; 90' для приводов одностороннего действии. Отиошсние диаметров расточкн Рх(Р = 0,75 †: 0,8 (Р и Р, см. рис. 6 28!. 2 При отношении диаметром менее 0,75 расточка должна образовываться двуми отдельными деталями, что значительно облегчает монтаж мембраны. Диаметр опорных шайб г( выполняют иа 2 — 3 мм меньше внутреннего диаметра расточкн Р,.
Рис. 6Л6. Коиструхтивиые схемм устаиовки всзащсмлсииых мембраи: а — двустороннего действии; б — одиостороиисго действии Наружный диаметр мембраны изготовляют примерно на 1% больше наружного диаметра расточки Р. Угол заострении кромки мембраны принимают (см. рис. 6,28) () = (0,556Р0,65) а, Край кромки мембраны должен иметь скругленне радиусом 0,5 — 1 мм. На рис.
6.28, б приведена конструктивная схема устанонки мембраны этого типа в пневмоприводах типа В26-4 Силофоны. В пневматических системах свльфоиы нашли приыенение как силовой элемент ряда приборов (манометров, датчиков, регуляторов); уплотнительное устройство штоков и толкатслей; сальник для гибкого соединения труб. Спльфоны, как и мембраны, обеспечиваю~ высокую герметичность, однако величина осевого перемещении их незначительна. Сильфоны изготовляют из томпака, латуни, фосфористой и берилдиевой бронзы, антикоррозиониых сортов стали, резины и синтетических материалов, Наибольшее перемещение обеспечивают сильфоны из резины — до 506% полной его длины в свободном состоянии в каждую сторону.
Рекомендуемая максимальваи величина перемещения металлического сильфоиа составляет 25% его свободной длины (15% иа сжатие и 10% на растяжение) (7!. При высоких требоваииих к долговечности величина перемещений сильфона ие должна превыпхать 7 — 12%. Долговечность сильфона из коррозиоино-стойкой стали в циклах до разрушения может быть определена из выражения [7): Ж =- (11 200)зРв'б, где Н вЂ” число циклов (деформаций до разрушения); зг — амплитуда колебания напряжения, МПа, Металлические сильфоиы изготовляют однослойными и многослойными с наружным диаметром от 5 до 250 мм.
Номинальное давление сильфоиов зависит от конструктивных параметров и материала, из которого они изготовлены. Так, допускаемое давление дли однослойных сильфонов малого диаметра составлиет до 3 МПа, большого диаметра — до 0,2 МПа, Многослойные свльфоны использу1от в пневматических системах с более высоким рабочим давлением. ц) ф Рис. 6.66. Ковсгруктиввые схемы заделки сильфапов: л — реззвовый сильфои для защиты штока; б — металлический сильфои дли вщдиты ! штока; е — металлический сильфои в Роли силового злемивтз 159 рпс. З.ат. Копструктпокые схемы устакоккк манжет по ГОСТ зтзт — тэ беа «онуспого (а) а с копускым (б) упорамк нательных соединений с кольцами круглого сечения, основной причиной выхода из строя уплотнительных соединений манжетного типа является высокая температура в месте контакта манжеты с по- Вкл Показатели на = зшз — з.щ На = з,з — (,25 мкм П!ерохоеатость поеерхкостк ткердость покерхкостк треккк Лха стали )(НС, ке менее Ккелктет по Ст сзи !(З вЂ” тб Рехкохькое биение (мм, ке более) прк частоте кркщекка вала, с ' (об(мкгц): Хо З,З (Хо ббо) се.
З,З Ло зб (ск. 5ОЭ Хо )боз) Несоосность поселочкого места относительна оск вала (млк пе более) прк хкеметре посахочкого гкеекк: ко зо ск ЗЗ Хо !50 Рмс. З.ЗЭ. Поворотное соеам" немке за (а 0.20 о,)5 Рос. Э.З). Конструктивная схема установки «ругаого кольца е канавка пов углом к паоскостм, перпепапкуапрпоя к оси кращенка 0,)я з,! з 161 6 Е. И. Герц и Хр, 160 На рис.
6.29 приведены конструктивные схемы заделки снльфонов. К преимуществам металлических сильфонов следует отнести работоспособность в широком диапазоне температур онружающей и рабочей среды. Так, сильфоньг из специальных сортов коррозионно-стойкой стали работают при температуре от †2 до +650 'С (7!. 6.3. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ СОЕДИНЕНИЙ Герметизацию вращающихся соединений пневматических устройств обеспечивают контактными и бесконтактными уплотннтельными устройствами.
К контактным устройствам относятся: радиальные кольцевые, мавжетные, сальниковые и торцовые уплотнения. К бесконтактным — )целевые, лабиринтные и некоторые типы других специальных уплотнений. В пневматических устройствах общепромышленного примевения наибольшее расярострзиеине получили контактные уплотпительные устройства. Бесконтактные уплотнительные устроиства нашли применение в компрессорах, пневмотурбинках и специальных пневматических устройствах. Однако они не обеспечивают полной герметизации соединения. Контактные уплотнения радиального типа.
Резиновые кольца круглого сечения рекомендуют для герметизации вращающихся соединений (поворотных пневмодвигателей и соединений) пненматических устройств кратковременного действия с неболыпой окружвой скоростью. На рис. 6.30 показано поворотное соединение с резиновыми кольцами. Г!Ри более высоких окружных скоростях (выше 0,5 и/с) или длительной работе на контактной поверхности развиваются высокие температуры, что приводит к выводу уплоп)ения из строя.
Рекомендуемая величина радиальвого сжатия кольца не должна превышать 5 — 6% при размещении кольца в канавке, расположенной перпендикулярно оси вращения, и 9 — 11ло при расположении колец в канавке под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной к оси вращения (2, 6!. Угол и (рис. 6.31) обычво принимают равным 3 — 4'. Наклонное расположение кольца по отношению к оси вращения значительно улучшает отвод теплоты от поверхности трения и подвод смазочного материала, что снижает коэффициент трения и повышает надежность работы уплотнительного узла.
Рекомендуется (2! размеры кольца и вала подбирать так, чтобы кольцо можно было монтировать на вал без растяжения, для чего наружный диаметр кольца в свободном состоянии должен быть на 5 — 8% больше диаметра донышка канавки. Это обеспечивает контакт кольца с уплотнясмой поверхностью вала только за счет окружного и поперечного сжатия кольца без его растяжения.
Шероховатость поверхности вала должна быть не вьппе )7н = 0,25 — 0,1 мнм, овальность не более 0,01 мм, радиальное биение вала ае более 0,05 мм и осевое биение не более 0,3 — 0,5 м)л. Для поворотных пневмодвигателей и соединений не предъявляюгся высокие требования к долговечности уплотнений, поэтому требования к точности и шероховатости обработки менее жесткие. Мннясеты, Герметизацию вращающихся соединенвй устройств манжетами в основном применяют при давлении рабочей среды до 0,6 МПа. Как и для уплот- и) 5) верхностью вала.
Эта температура повышасгся при увеличении давления рабочей среды и окружной скорости вращения вала. Сложность обеспечения подачи смазочного материала к месту контакта манжеты с поверхностью вала н отвода теплоты ограничивают использование манжет для герметизации устройств с высокой окружной скоростью (как правило, не выше 1О м(с). Конструктивная схема установки манжет по ГОСТ 8752 †приведена на рис. 6.32. При давлении рабочей среды выше 0,05 МПа рекомендуется установка коиусного упора (см.
рнс. 6.32, б) для предохранения рабочей кромки манжеты от выворачивания. Манжету следует устанавливать на вал с натяжением, при котором внутренний диаметр уплотняющих кромок увеличивается на 5 — 8% (21 На практике внутренний диаметр манжеты в свободном состоянии обычно выбирают на 1 — 2 мм меньше диаметра вала. Материалом для изгото.
аления манжет служат различные сорта резин и кожа, Технические требования к деталям, сопря)кенным с уплотнениями манжет. ного типа приведены в табл. 6.11 (5!. Перед монтажом необходимо правильно собрать и смонтировать пружину на манжетах по ГОСТ 8752 †, Пружина, свервутая в кольцо, должна ложиться на плоскость, при этом допускаемый просвет не должен быть более 2 мм. Смонтировавная ва ыан)кете пружина должна равномерно облегать сжимаемую кромку манжеты.
Манжета должна бьжь плотно установлена в корпусе, исключающем ее проворачивавие или осевое перемещение. Снльннкозые рплотненцч. Этот тип уплотнений применшот для защиты внутренних полостей устройств от пыли и влаги, герметизации рабочей среды, а также предотвращения утечки смазочного материала из подшиппиковых узлов пневматических устройств. На рис. 6.33 приведены основные конструктивные схемы сальниковых уплотнений. Наиболее просты сальниковые уплотвеаия, предназначенные для защиты внутренних полостей устройств от попадания пыли н влаги (см.
рис. 6.33, а). Это уплотнение не обеспечивает герметизацию избыточного давления. Материалом для набивки сальникового уплотнения этого типа Таблица б.() Технические требоеаппо к деталям, сопряженным с упхотпеппкмк манжетпого типа Рнс. а.ээ. Кенструятяеяые схемы сееьеяеееы» упеетненяй дея соеденеенй с ерещетееьеыы деяценяеы служат фетровые и войлочные кольца, Аналогично сальниковым уплотнеаням для соединений с возвратно-поступательным движением, их разделяют на уплатнения с ручной и пружинной затяжкой набивки (см.