Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Рис. 8.12. Варианты уплотнения неподвижных соединений При всех вариантах уплотнения между соединяемыми деталями должно быть создано контактное давление, превышающее максимальное рабочее давление. Уплотнение подвижных соединений. Уплотнение подвижных соединений может быть бесконтактным (щелевыми, лабиринтными) или контактным, выполненным при помощи различных уппотнителей.
Бесконглактные уплотнения. Эти уплотнения, в частности, щелевые (рис. 8.13, а), используются во многих гидроагрегатах (в насосах, распределителях и т.п.). Утечки через бесконтактные уплотнения неизбежны, однако их можно снизить за счет уменьшения зазора 5 между подвижными деталями. Рис. 8.13. Бесконтактные уплотнения 169 8. Монтаж гидроаппаратоа Для повышения сопротивления щели при высоких числах Рейнольдса, соответствующих турбулентному режиму течения, на одной (рис.
7.13, б) или обеих (рис. 7.13, в) поверхностях„образующих щель, выполняют лабиринтнь(е канавки, которые вследствие чередующегося изменения сечения щели повышают ее сопротивление. Недостаток щелевых уплотнений — высокая стоимость изготовления сопрягаемых деталей и возможность облитерации щели. Конгпакгпные уплогпнения. Эти уплотнения выполняются посредством колец (металлических и резиновых) и манжет. Металлические кольца — одно из самых простых и долговечных уплотнений.
В качестве материала колец используют серый чугун, бронзу или металлографитовую массу. Рис. 8.14. Стыковые замки металлических уплотнительных колец При давлениях р < б МПа используют кольца, стыки которых выполнены прямыми (рис. 8.14, а); при давлениях р > 20 МПа стыковые замки могут быть косыми (рис.8.14, б) и ступенчатыми (рис. 8.14, в, г).
В ступенчатом стыковом замке часто одну из сопряженных поверхностей выполняют плоской, а вторую — несколько выпуклой (рис.8.14, г), благодаря чему повышается удельное давление в стыке колец, способствующее повышению герметичности. Форма поперечного сечения колец — прямоугольная.
Число колец в уплотнении колеблется от 2 до 9, в зависимости от перепада давлений. К недостаткам уплотнения металлическими кольцами относится необходимость точного изготовления деталей соединения, так как кольца не компенсируют микронеровности, овальность, конусность и т.п. Кольца создают дополнительную силу трения и не обеспечивают полную герметичность. Резиновые кольца отличаются простотой конструкции, минимальными размерами, возможностью герметизации радиьльного соединения независимо от направления действия давления, широкой универсальностью, низкой стоимостью, хорошей герметичностью.
Рабочие температуры — 60...+300 'С (в зависимости от группы резины), уплотняемые давления до 50 МПа в неподвижных соединениях и до 32 МПа — в подвижных; скорость перемещения до 0,5 м/с. Характерные размеры колец (рис. 8.15, а): внутренний диаметр И, и диаметр сечения г/з.
Рис. 8.15. Резиновые уплотнительные кольца При монтаже колец для уплотнения торцовых (рис. 8.15, б) и радиальных соединений (рис. 8.15, в, г) размеры сопрягаемых деталей (диаметр штока г/ш„цилиндра Нц, глубина цековки А) выбираются такими, чтобы кольцо деформировалось и прижималось к упгютняемым поверхностям.
Под действием давления кольцо может вытесняться в радиальный зазор 6 (рис.8.15, д). поэтому при значениях р > 10 МПа и Ь > 0,02 мм рекомендуется устанавливать защитные кольца из фтороппаста, полиамидной смолы или других материалов (рис. 8.15, е). 170 В.б. Уплотнения Перед монтажом кольца рекомендуется смазывать, а при монтаже их следует предохранять от перекосов, скручивания и механических повреждений.
Манжеты угиютнительные (рис. 8.16, а) предназначены для уплотнения деталей гидроцилиндров при давлениях от 0,1 до 50 МПа, скоростях перемещения уплотняемых деталей до 0,5 м/с и температурах — 60...+200 С. Герметичность обеспечивается эа счет деформации лепестков манжеты при монтаже (рис. 8.16, б) и от давления рабочей жидкости. Рис. 8.16. Принцип действия манжеты Давление масла должно разжимать лепестки манжет (рис. 8.16, в), в противном случае манжета не будет выполнять свои функции (рис. 8.16, г). Ассортимент манжетных уплотнений огромен (рис. 8.17), при их выборе следует руководствоваться типоразмером, конструктивным исполнением и материалом.
При монтаже места установки и трущиеся поверхности рекомендуется смазать тонким слоем густого смазочного материала. При давлении свыше 10 МПа следует применять защитные кольца, а при повышенной запыленности — гряэесъемники. Рис. 8.17. Примеры выполнения манжет Манжеты армированные служат для уплотнения валов, работающих в минеральном масле при избыточном давлении до О, 05 МПа, скорости до 20 м(с и температуре от — 60 до +70 'С (рис. 8.18). Манжета состоит из эластичного корпуса 3, жесткого каркаса 1 и браслетной пружины 2.
Пружина 2 создает дополнительную радиальную нагрузку, когда уплотнение установлено на вал. Пружина также компенсирует изменения радиальной нагрузки, которые возникают при изменении свойств эластичного корпуса вследствие воздействия теплоты и масла. Она контролирует окончательный внутренний диаметр уплотняющего элемента путем прижимания рабочей поверхности эластичного корпуса вплоть до того момента, когда витки пружины прижмутся друг к другу.
Рис. 8.18.Манжета армированная 171 8. Монтаж гидроаппаратоа Утечка рабочей жидкости через манжеты не превышает 0,1 смз/ч. Повышенная утечка может иметь место вследствие повреждения лепестка манжеты ипи рабочей поверхности вала, наличия загрязнений или в результате повышенного биения вала, Производители уплотнений предлагают большое разнообразие армированных манжет (рис.
8.19, а), отличающихся профилем эластичного корпуса, металлического каркаса и используемыми материалами, что позволяет выбрать уплотнение наиболее полно отвечающее конкретным условиям эксплуатации. Рис. 8.19. Примеры армированных манжет и альтернативные уплотнения Уплотнения, представленные на рис.
8.19, б, в предназначены для замены резиновых армированных манжет, работающих в особо жестких усгювиях эксплуатации: в пониженные температуры (до — 60 С); в радиальные биения и смещения валов (до 0,2 мм); а ударные нагрузки и вибрация; в повышенные загрязненность и влажность с наружной стороны; в работа в усгювиях повышенного давления рабочей среды (до 0,6 МПа); в наличие обратного перепада давлений на уплотнении (до 0,1 МПа).
Принципиь льно конструкция уплотнения состоит из обоймы 2, в которой размещены выполненное из фгоропласта уплотни ельное кольцо 4, стальная браслетная пружина 3. При установке уплотнений герметизация по корпусу осуществляется уплотнением резиновым кольцом 1 (рис.8.16, б) или посадкой с натягом (рис.8.19, в).
Манжеты шевронные (рис. 8.19, а) предназначены для уплотнения цилиндров и штоков гидравлических устройств, в которых в качестве рабочей жидкости используются минеральные масла или водные эмульсии. Температура рабочей среды составляет от — 50 до+100 С в зависимости от группы резины; рабочее давление до 63 МПа, скорость возвратно-поступательного движения до 3 м/с. Рис. 8.20. Манжета шевронная Уплотнения устанавливаются в комплекте из нескольких манжет в зависимости от диаметра цилиндра и давления.
При монтаже уплотнительного пакета (рис. 8.19, б) для сохранения формы манжеты 2 помещают между фасонными нажимными 1 и опорными 3 кольцами (манжетодержателями), выполненными из бронзы, 172 6.6. Уплотнвния текстолита, полиамидов, фторопластов или полиуретанов. Помимо резино-тканевого исполнения, манжеты изготавливают из резины и резины на основе фтор-каучука. Когда одновременно действуют высокое давление и температуры свыше 200 'С, то упгютнитепьные элементы изготавливают из фторопластовых композиций. Помимо манжет для уплотнения штоков и поршней гидроцилиндров, применяют комбинированные опорно-уплотнительные элементы из композиционных материалов и резины, обеспечивающие (в зависимости от модели) минимальиое трение, расширенный твмпературный диапазон, повышенную надежность и стойкость к механическим повреждениям (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
