Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Для устранения возможности выдавливания кольца в зазор уменьшают радиальный зазор, а также увеличивают твердость резины. Поскольку последнее приводит к снижению ее эластичности и к потере упругости кольца, в особенности при низких температурах, а следовательно, к потере герметичности уплотнения, применяют два кольца, расположенные одно Ь а а а) б) Рис. 203.
Типы уплотнений резиновыми кольцами прямо- угольного сечения над другим (рис. 203, а). Внутреннее (нижнее) кольцо а изготовляют из мягкой резины (50 — 70 единиц по Шору), сохраняющей эластичность при низких температурах, и внешнее Ь из более твердой резины (80 — 90 единиц по Шору), способной противостоять давлению жидкости, стремящемуся выдавить кольцо в зазор. Подобное уплотнение пригодно для работы с давлением порядка 300 кГ)смв.
Для повышения плотности контакта резинового кольца с уплогняемой поверхностью в канавку под кольцо часто подводится давление жидкости (рис. 203, б). В этом случае представляется возможным применить кольца из резины Н 4 высокон твердости (80 — 90 единиц по Шору) или фторопласта, благодаря чему устраняется опасность выдавливания кольца в зазор. а а) Кольца а в этом случае поб) мещаются в канавки без бо- Рис. 204. Схемы уплотнений резиновым кольцом крукового зазора, между дном глого сечения канавки и кольцом предусматривается небольшой радиальный зазор, способный компенсировать набухание резины. Поджатие внутренних колец осуществляется давлением утечек жидкости через внешние уплотнения.
Опыты с подобными уплотнениями показывают, что они надежно работают при давлениях 350— 400 кГ)смз. Уплотнения кольцами круглого сечения. В современной технике наиболее широко распространены уплотнения резиновыми кольцами круглого сечения (рис. 204), принцип действия которых аналогичен принципу действия колец прямоугольного сечения. Эти кольца надежно и длительно работают при давлениях до 350 кГ)смв.
При предохранении кольца от выдавливания в зазор они применяются при давлениях 1000 кГгсмз и в отдельных случаях при давлениях до 5000 кГ!смз. Кольца круглого сечения применяются как в неподвижных, так в подвижных соединениях. Для размещения их применяются преимущественно прямоугольные канавки. Поскольку резина практически несжимаема, объем канавки должен быть больше объема кольца на величину возможного 241 увеличения последнего в эксплуатации. Практически канавки под них обычно конструируются с расчетом на возможное набухание колец в рабочей жидкости в пределах 15% первоначального объема. В большинстве случаев размеры колец и канавок в поршне выбирают такими, чтобы при монтаже кольца в канавке (при нулевом обжатии) был сохранен боковой зазор (а — с() = 0,2 —:0,25 мл (рис.
204, а). Для обеспечения требуемого монтажного сжатия кольца (контактного напряжения) диаметр с( поперечного его сечения в свободном состоянии и глубину Ь канавки (рис. 204, а и б) выбирают такими, чтобы кольцо, помещенное в канавку между уплотняемыми поверхностями, было обжато по поперечному сечению на величину й = с( — Ь. Уплотнение оценивается коэффициентом пРедварительного (монтажного) диаметрального сжатия сечения кольца в радиальном направ- ленин о — Ь ш = — 100%.
Обжатие колец в канавке в общем случае выбирается равным ш=9 —:13%. Указанным предварительным сжа- а-с а) э) Рис. 20о. Уплотвение резиновыми коль нами с защитными простенками тием кольца создается герметичность соединений при нулевом и малом давлении жидкости. При наличии же давления кольцо под его действием, деформируясь у внешней стороны канавки, создает плотный контакт с уплотняемыми поверхностями (рис. 204, в). Чистота обработки поверхностей деталей, с которыми контактирует уплотнительное кольцо подвижного соединения, доводится с целью уменьшения трения до т7 9 — 10.
Уплотнительное кольцо круглого сечения деформируется под действием давления жидкости и при соответствующих условиях, определяемых давлением жидкости, твердостью резины и величиной уплотняемого зазора, может быть выдавлсно в зазор между уплотняемыми поверхностями (рис. 204, в). Указанное выдавливание кольца в зазор является, как и для колец прямоугольного сечения, основной причиной его разрушения. При выдавливании кольца в зазор острый угол кромки а канавки врезается в кольцо, разрушая его поверхность (рис. 204, в). Для устранения выдавливания кольца в зазор размер последяего должен быть настолько малым, насколько это позволяют технологические возможности.
Для предохранения уплотнительных колец от выдавливания в зазор применяются защитные кольца, помещаемые с одной или по обеим сторонам уплотнительного кольца (рис. 205, а и б). Защитные кольца рекомендуется применять при давлениях более 100 кГ1смв. При использовании защитных колец резиновые уплотнительные кольца круглого сечения могут быть применены при давлении порядка 1000 кГ1онз и выше. Однако защитные кольца (особенно кожаные) значительно повышают (в 2 — 3 раза) трение уплотнительного узла.
Защитные кольца могут быть изготовлены из любого эластичного материала,,обладающего достаточной жесткостью, чтобы противодействовать выдавливанию его давлением жидкости в зазор. Наиболее распространены кольца из кожи, твердой резины, фторопласта, текстолита и пр. Расчеты колец и канавок. В гидросистемах машин в основном применяют прямоугольные канавки (см.
рис. 204, а), размеры которых должны быть выбраны таким образом, чтобы при наихудшем сочетании отклонений в размерах сопрягаемых деталей было обеспечено минимальное монтажное сжатие кольца. Глубина канавки, в которую помещают кольцо, вместе с зазором 242 между уплотняемыми поверхностями должна быть меньше диаметра с( поперечного сечения свободного кольца на величину л, значение которой определяет величину предварительного сжатия кольца. Для подвижных соединений с кольцами, имеющими диаметр поперечного сечения 2 лш, величина А должна быть приблизительно равна 10% диаметра сечения и для колец с диаметром 2 — 6 мм она равна 10 — 6% диаметра сечения.
Для уплотнений неподвижных соединений предварительное сжатие может быть увеличено, в соответствии с чем величина й может, если это допускается условиями монтажа, составлять !5 — 20% диаметра поперечного сечения кольца. С учетом допусков на размеры деталей фактическое сжатие кольца может быть меньше расчетного. Фактическое сжатие кольца с учетом изменения линейных размеров 1сиа — Ьтах где с( ю — минимальный диаметр сечения уплотнительного кольца с учетом возможных производственных отклонений; Ь,„ — максимальная глубина канавки под кольцо, Ширина канавки должна быть примерно на 20 — 25% больше диаметра й поперечного сечения кольца в свободном его состоянии или равна ширине кольца в обжатом состоянии.
УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ Уплотнение (герметизация) вращающихся валов осуществляется двумя способами: по окружности вала (радиальное уплотнение) и по торцовым поверхностям (торцовое или механическое уплотнение). Оба способа уплотнений построены на контактном принципе. Уплотнения радиального типа. В машиностроении получили распространение уплотнения радиального (манжетного) типа (рис. 206). Для изготовления манжет используют резину, резиноподобные материалы и реже— кожу. Рис. 206.
Манжеты лля уплотнений вращающихся валов На рис. 206, а и б представлены конструктивные схемы типовых манжет нз резины и на рис. 206, в — из кожи. Уплотнения с резиновыми манжетами (рис. 206, а и в) отличаются друг от друга местом расположения металлического каркаса (кольца жесткости) 1, служащего для увеличения жесткости манжет 2.
Каркас располагается с внешней (рис. 206, а) и внутренней (рис. 206, б) стороны манжет, а также заделывается внутрь манжеты. Каркас обычно соединяется с манжетой вулканизацией. Особенностью работы уплотнений вращающихся валов является то, что контакт уплотнительной манжеты с поверхностью уплотняемого вала происходит по небольшой поверхности, вследствие чего на этой поверхности и контактирующей с ней уплотняющей кромке манжеты развиваются высокие температуры. Ввиду того, что с повышением давления уплотияемой среды контактное давление и трение растут, рассматриваемые уплотнительные манжеты применяются при давлениях жидкости перед уплотнением не выше 1 — 2 кГ!сна 243 Манжета должна устанавливаться на вал с натяжением, которое достигается тем, что диаметр с(„отверстия в манжете в свободном состоянии выбирается меньше диаметра а(, вала (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
