УПЛОТНЕНИЕ- устройство, предотвращающее или уменьшающее утечку жидкости или газа через зазоры между деталями машин и сооружений, а также защищающее детали от проникновения грязи и пыли.
Уплотнения бывают для подвижных и неподвижных соединений деталей.
Ниже будут рассмотрены назначение и конструкции различных уплотнений.
Самым простым по конструкции уплотнением является прокладка. В общем машиностроении прокладки изготавливают из следующих материалов:
- свинец,
- резина сплошная,
- картон технический промасленный,
- паронит,
- резина с парусиновой прослойкой,
- резина с металлической сеткой,
- полихлорвинил,
- медь,
- асбометаллические прокладки с медной оболочкой,
- асбометаллические прокладки с никелевой оболочкой,
- алюминий,
- асбест,
- мягкая сталь.
Диапазон рабочих температур – от 30 до 470 С.
Диапазон рабочих давлений – от 0,1 до10 Мпа.
Рисунок 1.1 – Конструкция сальникового уплотнения
Эти уплотнения предназначены для работы в различных средах, в том числе и агрессивных , уплотнения работают в следующих средах:
- различные кислоты,
- вода, воздух,
- вакуум,
- нефть,
- масло,
- пар,
Рисунок 1.2 – Уплотнительная прокладка для резьбовых соединений
Резиновые уплотнительные кольца для гидравлических и пневматических устройств предназначены для работы при температуре от -60 до +200 С в зависимости от группы резины и при давлении:
- До 50 МПа – в неподвижных соединениях и до 32 МПа в подвижных соединениях в минеральных маслах, жидких топливах, эмульсиях, смазках, пресной и морской воде;
- до 40 МПа – в неподвижных соединениях и до 10 МПа – в подвижных соединениях в сжатом воздухе.
Скорость перемещения до 0,5 м/с в любой указанной среде.
Кольца изготавляют следующих групп точности: 1 – для подвижных соединений; 2 – для подвижных и неподвижных соединений.
Рисунок 2.1 – Резиновое уплотнительное кольцо
Рисунок 2.2 – Установка резиновых колец в гидро и пневмоаппаратуру.
а) без защитных колец, б) – с защитными кольцами.
Для повышения долговечности резиновых колец рекомендуется применять покрытия поверхностей штоков – хромирование, хромо – кислое анодирование, или другие методы поверхностного упрочнения. В подвижных соединениях должна обеспечиваться смазка трущихся поверхностей.
При установке резиновые кольца следует предохранять от перекосов, скручивания, порезов и механических повреждений. Поверхности сопрягаемых деталей должны быть чистыми, не содержать абразивных продуктов и продуктов коррозии, поверхности рекомендуется смазывать смазкой инертной к материалу колец, или рабочими жидкостями, обладающими ххорошими смазывающими свойствами.
Защитные кольца следует применять для предохранения от выдавливания резины в зазор под давлением рабочей среды. Защитные кольца устанавливаютсо стороны, противоположной направлению давления, а при двустороннем давлении – с обеих сторон уплотнительного кольца. Защитные кольца применяют:
- в подвижных соединениях при давлении свыше 10 МПа.
- в неподвижных соединениях при давлении более 20 МПа.
- при пульсирующем давлении свыше 10 МПа.
- в неподвижных соединенияхс уплотнительными кольцами из резин на основе фторсиликоновых каучуковпри давлении свыше 1МПа.
Торцовые уплотнения служат для предотвращения или уменьшения потери рабочей жидкости из рабочей зоны.
Рисунок 3.1 – Тоцовые уплотнения и посадочные места для них.
Тип уплотнения подвижнух соединений определяется скоростью и направлением относительного перемещения уплотняемых деталей, видом, температурой и давлением уплотняемой среды, состоянием окружающей среды, допускаемой утечкой жидкости и газа.
Сальниковые войлочные кольца предназначены для уплотнения валов, работающих при окружной скорости не более 2 м/с, сальниковые кольца из тонкошерстного войлока предназначены для уплотнения валов, работающих при окружной скорости не более 5 м/с.
Сальниковые уплотнения не рекомендуется применять:
а) в ответственных конструкциях и в условиях повышенной загрязненности окружающей среды;
б) при избыточном давлении с одной стороны кольца;
в) при температуре выше 90 С.
Применение сальниковых колец.
1.При работе сальниковых колец в среде, вызывающейповышенный износ валов, рекомендуется устанавливать на вал защитные втулки.
2. При установке в поджимные сальники кольца можно сдваивать.
3.При работе в сильно загрязненной, пыльной и влажной среде рекомендуется применять сальниковые войлочные кольца в сочетании с канавочными уплотнениями или с лабиринтными уплотнениями или с лабиринтно-канавочными уплотнениями.
Рисунок 4.1 – Сальниковое уплотнительное кольцо
Рисунок 4.2 – Форма и размеры сальниковых колец и канавок для них.
Щели концентрических проточек заполняют пластичной смазкой. Образуемый затвор препятствует вытеканию масла и ограничивает проникновение посторонних веществ извне. Применять канавочные уплотнения рекомендуется для узлов, работающих сравнительно чистой среде. Канавки очень полезны в комбинации с уплотнениями другого типа.
Для лучшего удержания смазки канавки делают в крышке и на валу. Температура разжижения смазки, заполняющей щели, должна быть выше рабочей температуры узла, чтобы не было вытекания масла из щели.
Рисунок 5.1 – Конструкции канавочных уплотнений.
Уплотняющее действие лабиринтного устройства основано на создании малого зазора сложной формы между вращающимися и наподвижными деталями узла. Зазор заполняют пластичной или жидкой смазкой
Лабиринтные уплотнения имеют различные преимущества перед фетровыми и манжетными:
- малое внутреннее трение смазки,
- неизнашиваемость деталей,
- простота в эксплуатации,
- неограниченность окружных скоростей вала
Лабиринтные уплотнения применяют для защиты от вытекания смазки и попадания в неё влаги и грязи из внешней среды, чаще в комбинации с уплотнениями других типов.
Рисунок 6.1 – Общий вид и основные размеры лабиринтных уплотнений.
Уплотнение защитной шайбы незначительно. Шайбу применяют в узлах, работающих на пластичных смазках при окружной скорости не более 5м/с
На рисунке 7.1 приведена вращающаяся шайба; она под влиянием возникающих центробежных сил отбрасывает попадающие на нее масло или посторонние вещества. Действие этой шайбы более эффективно по сравнению с неподвижной и тем сильнее, чем выше окружная скорость шайбы. Применяют для любых смазок при окружной скорости не менее 5 м/с.
Рисунок 7.1 – Конструкция подвижной защитной шайбы
Комбинированные уплотнения представляют собой комбинацию уплотнения различных типов. Их часто применяют в ответственных конструкциях и при особо тяжелых условиях эксплуатации. Ниже приведены примеры таких уплотнений:
- Фетровое кольцо и отражающий фланец, отбрасывающий масло в полость крышки.
- лабиринтно-канавочно-войлочное уплотнение.
- жировое и канавочно-войлочное уплотнение.
- уплотнение крышкой, поверхность которой одновременно работает как центробежное кольцо.
Рисунок 8.1 – Конструкции комбинированных уплотнений.
1.УПЛОТНЕНИЯ НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1 Уплотнения для труб и резьбовых соединений
2.РЕЗИНОВЫЕ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ КОЛЬЦА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ПНЕВМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ.
Способы установки резиновых колец
3. ТОРЦОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
4. УПЛОТНЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
5. КАНАВОЧНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
6. ЛАБИРИНТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
7. ЗАЩИТНЫЕ ШАЙБЫ
8. КОМБИНИРОВАННЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
В БИБЛИОТЕКУ