Розанов Л.Н. Вакуумная техника 1990 (1065500), страница 50
Текст из файла (страница 50)
К разборным вакуумным соединениям предъявляются следующие требования: минимальное натекание и газовыделение; механическая прочность; термическая стойкость — способность выдержи. вать многократные прогревы без нарушений герметичности; коррозионная стойкость; максимальное число циклов разборки и сборки с сохранением герметичности; удобство ремонта и технологичность в изготовлении; возможность легкой проверки на герметичность. В вакуумной технике в системах с температурой прогрева до 300'С широко применяются резиновые уплотнители. Резина обладает хорошими упругими свойствами, и для создания вакуумно-герметичного соединения со стальной поверхностью с ЙЛ= 10 мкм требуются небольшие усилия. Для прокладок шириной 4 мм удельное усилие уплотнения 4 ...8 Н/мм, что соответствует удельным давлением 1 ..2 МПа.
Резиновые уплотнения допускают практически неограниченное число разборок и сборок, просты в изготовлении, редко нуждаются в ремонте. Недостатком резиновых уплотнений является повышенное газовыделение и газопроницаемость по сравнению с материалом уплотняемых деталей. Форма уплотннгеля круглая или квадратная, диаметр или сторону квадрата которого из конструктивных соображений выбирают 3...5 мм. Соединение на рис.
11.14, а между двумя плоскими фланцами— самое простое в изготовлении и ремонте, но оно не обеспечивает точной фиксации уплотняемых деталей. В нем не ограничивается максимальное усилие иа прокладку, что может привести при неправильной сборке к большим перегрузкам прокладки, сопровождающимся ее пластической деформацией. Для фиксации соединяемых деталей и ограничения уплотняющего усилия могут использоваться дополнительные конструктивные элементы. Основные размеры динений (рис.
11.14, а, б) может быть как круглая, так и квадратная. Основные размеры соединения показаны на рис. 11.16 и в табл. 11.10, Соединения на рис. 11.14, а, б используются очень часто в различной вакуумной аппаратуре. Для создания необходимого усилия герметизации степень деформации прокладки составляетЗОс!о. Соединение на рис, !1.14,г с подачей повышенного давления внутрь уплотнителя рекомендуется для уплотнения фланцев очень большого диаметра.
Оно имеет повышенную деформацию уплотни- Таблица 11.9 Основные размеры фланцевых соединений с резиновым уплотинтелем (рис. 11.15) Л Оалуумному иасосу д) е) О, и, Ра Оф Р О 6,6 2,5 5,0 96 1 28 180 290 450 3,9 !4 !2 6,0 8,0 4,8 6,4 17 21 !6 20 12 4,5 !4 !6 Табл иц а 11.10 Основные размеры соединений с резиновым уплотннтелем (рис.
1!.16) Ог о, о, 10 1,8 13 15 10 З,О 12 17 12 14 Р и с. 11.16, Конструкции разборного соединенкя с несимметричными фланцами и резиновыми прокладками Рис. 11.15. Конструкция разбор. ного соединения с симметричными фланцами и резиновыми про.
кладками 14 4.2 16 20 19 21 25 16 18 270 271 Рис. 11.14. Конструктивные схемы разборных вакуумных соединений с полимерными уплотнителямн флаицевого соединения с резиновыми прокладками показаны на рис. 11.16 и приведены в табл. 11.9. 5 Соединение на рис. 11.14, б ограничивает максимальное усилие сжатия прокладки и обеспечивает осевую фиксацию за счет со. прикосновения соединяемыхдеталей. Форма уплотиителя для сое- 10 16 25 40 63 100 160 250 400 10 15 20 25 32 50 60 80 100 125 !60 200 260 300 400 660 55 60 70 100 130 165 225 335 510 46 52 62 70 78 011 !20 145 170 195 235 275 340 380 490 600 40 45 55 ВО 110 145 200 310 480 14 19 24 30 37 56 66 86 106 131 166 206 266 306 407 508 12,2 18,2 27,2 42,2 66,0 103 255 405 34 39 48 55 62 90 102 125 145 170 210 250 308 350 455 565 22 28 38 53 78 118 !78 268 4!8 14 20 30 45 70 1!О 170 260 410 22,5 27,5 32,5 38,0 45,0 690 79,0 100 120 146 188 228 288 328 430 530 13,5 18,5 23,5 29,0 36,0 55,0 65,0 86,0 106 132 168 206 268 308 410 510 19 23 33 47 ВО 110 166 268 408 г) Таблица 11.11 Число вол.
тав л ое ь и 34 39 48 55 62 70 90 102 125 145 170 2!О 250 308 350 430 565 665 ?65 10 15 20 25 32 40 50 60 80 100 125 160 200 260 300 380 500 600 700 46 52 62 70 78 85 !10 120 145 170 195 235 275 340 380 460 600 700 800 19,5 24,5 31,5 37 44 52 70 80 100 120 !45 !ВО 220 280 320 400 525 625 725 13,5 И,5 23,5 29 36 44 55 70 90 110 135 170 210 270 310 390 515 615 7!5 1О 12 3,5 !4 12 18 20 Р пс. 1! 18. Схемы уплотнений с металлическими прокладками: о — ироволоииой ораклалкой; 6 — с плоской ироклалкой, работаюи1ей иа срез; в — Локтевое г — со всестороииии свыти! еи; д — Ножевое; е — каиввоиво.клииовое; ж — елоифлат 24 2го 272 Рг тельного элемента и способно комРг пенсировать волнистость уплотняю- щей поверхности фланцев. Ру Соединение на рис.
! 1.14, д имеет двойное уплотнение с промежуточной откачкой. Оно значительно сложнее других соединений с резил новыми прокладками, но обеспечи- Р, вает повышенную надежность и уменьшение газопроницаемости сое- — т- дннеиия. Рис. 1! Р? Коиструкцик соедп. Соединение на рис. 11.14, е отликеккв с несимметричными флап- чается армировкой уплотнительного цвмк и фтороплвстовым уплоткк- элемента со стороны вакуума металлической фольгой, что обеспечивает снижение газовыделения и газопроницаемости соединения за счет уменьшения реальной поверхности соприкосновения уплотнителя с вакуумом.
Вместо резины в качестве уплотнителя применяют фторопласт, име!ощий меньшее газовыделение и газопроницаемость. Недостатком фторопласта является очень низкий предел упругости, поэтому Осповкыс размеры соединений с фтороплвстовым уплотпптелем (рис. 11Л7) для уплотнения фторопластом необходимо создавать напряженное состояние всестороннего сжатия.
Наилучшим образом этому соответствует конструктивная схема, изображенная на рис. 1!.14, в. Она обеспечивает ограничение усилия, действующего на прокладку, и фиксирует соединяемые детали как в осевом, так и в радиальном направлении. Форма уплотнителя квадратная. В зазор 0,1 мм фторопласт не вытекает даже при очень больших удельных нагрузках. Основные размеры соединения с несимметричными фланцами и фторопластовым уплотнителем показаны на рис. 11.17 и в табл. 11.11. Для техники сверхвысокого вакуума большое значение имеют металлические уплотнения, допускающие прогрев до температуры 450...500'С. Заполнение микронеровностей происходит за счет пластической деформации материала прокладки.
Текучесть мета'.!лов значительно меньше, чем у резины, и поэтому для создания уплотнения требуются значительно большие удельные давления и более высокий класс чистоты поверхности, Газовыделение металлических прокладок в 10' раз меньше, чем резиновых, но соединение с металлическими прокладками сложнее в изготовлении, допускает ограниченное число прогревов и сборок. Схемы наиболее распространенных металлических уплотнений показаны на рис, 11.18, а...ж.
Соединения с круглил! уплотнителем (рис. 11.18, а) наиболее просты в изготовлении, ремонте и надежно работают с прокладками из меди н золота. Усилие ч ч ч ч ч ч ий ч Резьба сч ь, ьч о" ча »8 26 26 26 26 26 27 27 18 18 20 21 2! !9 !9 21 23 25 25 !О 10 !2 12 !2 !4 !4 !В !8 20 21 21 19 !9 2! 23 2о 25 35 35 37 37 37 39 40 31 3! 33 34 35 3! 3! 34 38 42 42 15 20 25 30 37 56 1О гб 20 25 32 50 60 80 100 125 160 200 260 300 380 500 600 700 40 45 55 бо 70 90 МВХ1 МВХ1 М10 Х 1,25 М10Х1,25 М10Х1,25 М12Х1,25 М12Х!,25 М12Х1,25 М12Х!,25 М!4Х1,5 М14Х1,5 М14Х1,5 М16Х1,5 М!ВХ1,5 М16Х1,5 М16Х!,о М18Х!,5 М18Х1,5 58 65 78 85 92 120 130 175 200 225 280 320 420 475 560 680 800 900 20 25 ЗО 35 45 60 70 11О 1ЗО 150 195 235 320 360 440 565 672 772 52 60 75 80 86 115 !25 165 190 215 270 308 4!О 465 550 670 790 890 15 20 25 30 40 5о 65 105 125 !50 100 230 3!О 350 430 555 662 762 4 4 4 4 8 8 12 12 12 1б 20 28 32 36 48 52 60 0,5 !ОО 66 128 86 148 106 175 132 215 255 342 382 462 588 698 798 168 208 268 308 388 508 610 710 0,6 275 Р я с.
!!.19. Конструкция квиавочно-клпнового соединения герметизации в таких соединениях с золотой проволокой 8 0,8 мм составляет 350 Н/мм. Усилие герметизации в уплотнении (рис. 11.18, б) очень чувствительно к соосности режущих кромок. Для прокладок толщиной 4 мм минимальное усилие герметизации для неотожженной меди 470 Н/мм, а для алюминия — 340 Н/мм. Конусное соединение (рнс. 11.18, в) по сравнению с плоским требует несколько меньшего усилия герметизации, но имеет большие габариты и плохо работает при, неравномерных прогревах, сопровождающихся появлением зазора при радиальном градиенте температуры.
Уплотнение со всестороннил! сжатием (рис. 11.18, г) плохо разбирается из-за проникновения материала прокладки в зазоры между сопрягающимися деталями. Ножевое уплотнение (рис. 11.18, д) имеет наименьшее среди металлических уплотнений усилие герметизации и может применяться вместо резиновых уплотннтелей, отличается увеличением усилия герметизации при повторных сборках. Канавочно-клиновое соединение (рис. 11.18, е) с медной плоской прокладкой толщиной 0,5 мм имеет усилие герметизации 280 Н/мм. Основные размеры этого соединения показаны на рис, (1.19 и в табл. 11.12.
Уплотнение типа «конфлат» (рис. 11.18, ж) широко применяется для прогреваемых сверхвысоковакуумных систем. Фланцевое соединение с этим уплотнением показано на рис. 11.20, а основные размеры даны в табч. 11.13. При прогреве разборных соединений до 450...500'С, для того чтобы не произошло разгерметизации после охлаждения, необходимо постоянство коэффициентов линейного расширения всех входящих в соединение материалов во всем рабочем диапазоне температур. Медь и нержавеющая сталь имеют близкие коэффициенты линейного расширения, поэтому медь широко применяется в качестве 274 Тв 6 ля ц а 11.12 Основные размеры сосдяясввя с плоской металлической прокладкой в канавочно-клввовым уплотвяющям профвлсм !рвс. 11Л9) материала прокладки между деталями из нержавеющей стали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
