Уплотнительные устройства - Макаров Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Движущая сила
Fk=-Z p{D*-d%
К. п. д. агрегата при .1' = Г — I и рсл ^ 0
S-- (в8)
Так как т]м учитывает потери энергии на трение в уплотнениях, то рассмотрим опытные значения коэффициентов трения для различных уплотнений, полученные на стенде с возвратно-поступа-тельным движением.
Принимая значения /пр, полученные выше опытным путем для различных уплотнений, задаваясь давлением р и зная D—d и /, можем определить механический к. п. д. гидроагрегата при любом значении тягового усилия F = Fa — Frp.
Изменение к. п. д. гидравлического цилиндра с изменением давления жидкости для D = 70 мм, подсчитанное по уравнению
70
(66) на основе опытных значений силы трения в различных уплотнениях, приведено на рис. 31.
Как видно из этого рисунка, для контактных уплотнений, изготовленных из резины, наиболее высокий к. п. д. получается при применении колец круглого сечения и малогабаритных манжет; наименьшее значение к. п. д. — при применении шевронных манжет (ГОСТ 9041—59) и манжет (ГОСТ 6969—54). Необходимо заметить, что при постоянных диаметрах штока и цилиндра для всех уплотнений значение к. п. д. увеличивается с увеличением давления (вследствие уменьшения коэффициента трения), например для манжет (ГОСТ 6969—54) при увеличении давления жидкости с 20 до 500 кгс/см2 к. п. д. увеличивается с 0,8 до 0,97.
Механический к. п. д. гидроцилиндра можно подсчитать также, пользуясь значением к. п. д. т]м70, приведенного на рис* 31 для D = 70 мм. Имея в виду, что на основании уравнения (68)
где г|) — коэффициент потерь; г|) = 1 — Ли иг|)70 = 1 — Лито! tWo — механический к. п. д. для гидроцилиндра с D = 70 мм.
При подаче давления со стороны поршня принимаем d = 0.
Глава III
УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ С ВРАЩАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
Уплотнительные устройства, предназначенные для герметизации соединений с вращательным движением деталей (валов), имеют широкое применение в машиностроении. Особенностями работы уплотнений для соединений с вращательным движением деталей являются плохие условия отвода тепла, выделяемого на трущихся поверхностях, и сравнительно быстрый износ уплотнительных элементов, а также соответствующего участка вала, особенно при наличии давления запираемой среды.
16. КЛАССИФИКАЦИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЙ С ВРАЩАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
Как было уже принято для соединений с возвратно-поступа-тельным движением, уплотнительные устройства для соединений с вращательным движением также могут разделяться:
1) по принципу действия уплотняющего элемента на контактные и бесконтактные;
2) по материалу уплотняющих деталей на неметаллические и металлические;
3) по продолжительности работы при движении на длительно и кратковременно работающие.
Кроме того, по направлению действия контактных давлений на уплотняющих поверхностях уплотнительные устройства можно разделить на радиальные и торцовые.
К контактным уплотнениям относятся: радиальные манжетные уплотнения, радиальные уплотнения с кольцами круглого сечения, радиальные сальниковые уплотнения, торцовые уплотнения.
К бесконтактным уплотнениям относятся: щелевые, центробежные, винтоканавочные, гидродинамические с деформируемой втулкой, лабиринтовые.
По величине давления уплотнительные устройства можно разделить: на работающие под низким давлением (подшипниковые узлы зубчатые и червячных редукторов), на работающие под высоким давлением (гидронасосы, гидродвигатели и др.) и вакуумные.
72
Контактные уплотнения обеспечивают надежное запирание жидкости, находящейся под давлением и без давления. Утечки жидкости по сравнению с таковыми для уплотнений с возвратнопоступательным движением являются незначительными. Центробежные и винтоканавочные уплотнения в состоянии покоя не обеспечивают запирания жидкости под давлением и нуждаются в дополнительных контактных устройствах, отключаемых при вращении.
Гидродинамические уплотнения с деформируемой втулкой как в состоянии покоя, так и при вращении вала не обеспечивают полного запирания жидкости, находящейся под давлением, и требуют отвода ее при работе и дополнительных устройств для запирания в состоянии покоя. Лабиринтовые уплотнения не обеспечивают полной герметизации соединения при наличии давления жидкости.
Ниже рассмотрим уплотнительные устройства, работающие под давлением запираемой жидкости.
В качестве радиальных контактных уплотнений применяются уплотнения кольцами круглого или прямоугольного сечения, а также манжетные и сальниковые уплотнения.
Установка резиновых колец и сальниковых уплотнений производится аналогично тому, как принято в уплотнительных устройствах для соединений с возвратно-поступательным движением. Основные размеры армированных манжет определяются по ГОСТ 8752—70.
Манжеты изготовляются с металлическим каркасным кольцом и кольцевой спиральной пружиной. Металлическое кольцо применяется для придания жесткости резиновым уплотнениям.
Уплотнение устанавливается открытой стороной к полости повышенного давления. При наличии давления жидкости манжету необходимо опереть на конусное кольцо.
