Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Макаров Г.В. -> "Уплотнительные устройства" -> 33

Уплотнительные устройства - Макаров Г.В.

Макаров Г.В. Уплотнительные устройства — Л.: Машиностроение, 1973. — 232 c.
Скачать (прямая ссылка): uplotnitelnieustroystva1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 72 >> Следующая


Причины выхода из строя фторопластового сальникового уплотнения

В соответствии с экспериментальными данными можно отметить следующие основные причины нарушения герметичности соединений вала с корпусом, уплотняемых с помощью сальника из фторопласта.

1. Износ уплотнения с удалением части продуктов износа за пределы поверхности сопряжения сальника с валом: в результате чего уменьшается радиальное давление на поверхности контакта.

2. Наличие недопустимого теплового режима ла поверхности сопряжения вала с сальником. При значительном повышении температуры на поверхности скольжения происходят местное понижение механических свойств фторопласта на небольшой толщине слоя вблизи вала и быстрый износ разогретого участка. При изменении температуры от 20 до 60° С модуль нормальной упругости при сжатии и напряжения, соответствующие данной стадии деформирования, уменьшаются примерно в два раза. Также значительно уменьшается коэффициент линейного расширения. При вращении вала имеет место отслаивание наиболее нагретого кольцевого участка небольшой толщины, расположенного в средней части по длине сальника. Это явление происходит под действием сил трения и местного повышения температуры в зоне скольжения.

Для нормальной работы фторопластового сальника необходимо обеспечить условие, чтобы максимальная температура на поверхности вала была меньше допустимой.

101
3. Наличие биения вала относительно оси сальника. Необходимо иметь определенную величину поджатия сальника, обеспечивающую отсутствие местных зазоров в сопряжении вала с сальником.

4. Релаксация напряжений, проявляющаяся в уменьшении с течением времени удельного давления поджатия сальника.

Распределение удельных давлений по длине сальника.

Вопрос об удельных давлениях от сил трения на рабочих ,поверхностях сальника рассмотрен во II гл.

На рис. 53 отражено влияние рабочего давления запираемой среды на распределение осевого давления в набивке. Кривая abc представляет собой равнодействующее давление от предварительного поджатия сальника pz и рабочего давления р.

Если р << р2, то рабочее давление не оказывает влияния на распределение удельных давлений.

Если р == pz, то со стороны давления среды поджатие сальника несколько возрастает.

В рассматриваемых случаях имеет место неравенство

P < Pz-

Минимальное поджатие сальника, определяющее начало нарушения герметичности при положительных и отрицательных температурах

Как показывают опыты, с увеличением предварительного осевого поджатия сальника давление, при котором происходит нарушение герметичности, также повышается.

Это объясняется повышением жесткости сальника при увеличении предварительного обжатия. При этом для того, чтобы при одном и том же биении вала не образовывался зазор в соединении, для одной и той же деформации сальника необходимо большее осевое давление. Подобное же влияние на фторопластовый сальник оказывает и понижение температуры.

При проведении экспериментов при биении вала 0,03—0,04 мм получены следующие зависимости:

при 20° С

Pz1 min ^ 110 4-0,42(/?— HO);

при —50° С

Pzx min ^ 170 -J- 0,65 — 180).

от поджатия сальника р2 и от рабочего давления запираемой среды р по длине сальника

102
Результаты замеров и расчетные кривые приведены на рис. 54. Характеристики пружин, применявшихся при испытаниях, и схемы их сборки представлены на рис. 55. Коэффициент жесткости пружин C0 изменялся в пределах

130-7-800 кгс/мм.

Р,кгс

2800

250

200

150

100.

pi :
1
л ^


100

200

JOO

400 Рг2кес/см

Рис. 54. Зависимость осевого давления при разгерметизации сальника от первоначального давления затяжки: I — t = 20° С;

2 _ t= —50° С

2400

2000

1600

*200

800

U00

0

/ / / у
/ J / /
/ А
j L
С/ j 7 V CTl>
Г J


1 2 3 U 5 6 7 fl, MM

Рис. 55. Характеристики тарельчатых пружин в зависимости от схем их сборки (DXdXSX Xh0 = 63,5 X 33,5 X 2,5 X 2 мм)

Долговечность фторопластового сальника, поджатого пружиной

Рассмотрим совместно вопросы, характеризующие долговечность работы сальникового уплотнения, исходя из износа при допустимом тепловом режиме.

В качестве исходных величин используются получаемые опытным путем

dh

dt

функции интенсивности износа

значение Pz1 тШ, при котором происходит нарушение герметичности (h — ход пружины; t — время). Конструкция исследуемого сальника и диаграмма изменения усилия пружины изображены на рис. 56.

Уменьшение объема сальника при износе с увеличением хода пружины

dv = Sc dh,

(81)

где Sc = -j- (D2 — d2) — площадь поперечного сечения сальника.

С учетом поверхности сопряжения сальника с валом

dr

bv — Srр ^

(82)

Рис. 56. Фторопластовое сальниковое уплотнение и график изменения усилия пружины

103
где 5тр = п dl — поверхность трения сальника по валу; dr — бесконечно малое увеличение внутреннего диаметра сальника за время dt.

Изменение усилия пружины при износе

dP = —C0dh,
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 72 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed