Уплотнительные устройства - Макаров Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
В дальнейшем принимаем
Mt = -у— lPrfn-
Величину Mt замеряем при опытах. Тогда приведенный коэффициент трения
f«=A- <101>
Для торцовых уплотнений
мт = SkP^Rc,
где Sk — контактная площадь; р' — среднее контактное давление (рис. 66);
Отсюда приведенный коэффициент трения
Mt
/п =
SkP'Rc
(102)
Опытные данные изменения момента сил трения Mt в зависимости от давления жидкости для различных уплотнений пред-
ние (латунь — сталь)
ж
sK
= 0,72;
80 pfкгс/CM2
Рис. 70. Изменение момента сил трения при вращении вала диаметром 70 мм для различных видов уплотнений:
1 — резиновое кольцо круглого сечения в наклонной канавке на внутренней поверхности цилиндра; 2 — армированная манжета (ГОСТ 8752—70); 3 — резиновое кольцо в прямой канавке на внутренней поверхности цилиндра; 4 — резиновое кольцо в наклонной канавке на наружной поверхности вала; 5 — торцовое уплотне-
6 — торцовое уплотнение (латунь — сталь) k ~ 1,92; 7 — малогабаритная манжета
для возвратно-поступательного* движения. Жидкость — веретенное масло 2
Рис. 71. Изменение приведенных коэффициентов трения в зависимости от давления жидкости для различных видов уплотнений:
1 — торцовое уплотнение (латунь — *^ж
сталь) k = с = 1,92; 2 — резиновое
к
кольцо круглого сечения в наклонной канавке на наружной поверхности вала; 3 — резиновое кольцо круглого сечения в прямой канавке на внутренней поверхности цилиндра; 4 — торцовое уплотнение k — 0,72; 5 — малогабаритная манжета для возвратно-поступательного движения, установленная на внутренней поверхности цилиндра; 6 — армированная манжета (ГОСТ 8752—70); 7 — резиновое кольцо круглого сечения в наклонной канавке на внутренней поверхности цилиндра
ставлены на рис. 70, где диаметр вала 70 мм, а рабочая жидкость — веретенное масло 2.
Из этого рисунка следует, что самые малые потери в уплотнениях имеют самосмазывающиеся резиновые кольца, установленные наклонно на внутренней поверхности цилиндра.
Самые большие потери имеют малогабаритные манжеты, предназначенные для возвратно-поступательного движения, и торцовые неразгруженные уплотнения.
122
Необходимо отметить, что применение наклонных канавок, выполненных на наружной поверхности вала для резиновых уплотнительных колец, при опытах не дало никаких преимуществ по сравнению с прямой канавкой, напротив, при этом резко повысились значения моментов трения.
Резиновые кольца, установленные в канавках (прямых и наклонных), выполненных на наружной поверхности вала, оставались неподвижными при вращении вала.
Таким образом, применение уплотнительных колец, установленных наклонно, рекомендуется в цилиндре и не рекомендуется на валу.
о)
Mt,'кгс см
^ Мт>кгс-CU 200
100
і
J
WutMfc
Рис. 72. Изменение момента сил трения в манжетном уплотнении в зависимости:
а — от давления жидкости при вращении вала вручную? 1 — в начале работы; 2 — после работы; б — от скорости вращения вала электродвигателем; 1 — р — 20 кгс/см2; 2 — р — 10 кгс/см2;
3 — р = 0
На рис. 71 представлены кривые изменения приведенных коэффициентов трения в зависимости от давления, соответствующие данным выше значениям моментов сил трения.
Замер моментов сил трения производился при скорости вращения вала, близкой к нулю. Как видно из рис. 71, минимальные значения /п имеют уплотнительные кольца, установленные в наклонной канавке на внутренней поверхности цилиндра.
Максимальные значения /п имеют неразгруженные торцовые уплотнения.
Значения коэффициентов трения убывают с увеличением давления р, особенно на участке от 0 до 30 кгс/см2.
При определении сил трения в уплотнениях значение коэффициента трения необходимо принимать в соответствии с рис. 71.
Как показывают эксперименты, коэффициент трения в начале работы имеет большие ’значения, которые уменьшаются по мере приработки уплотнения. Изменение момента сил трения с учетом приработки для резинового манжетного уплотнения с конусным кольцом (/' = 5 мм) при диаметре вала 70 мм представлено на рис. 72. Момент сил трения колеблется также в зависимости от характера изменения давления, а именно: будет ли замер произ-
123
K-Mr/Mo П
10
водиться при переходе от высокого давления к низкому или наоборот. Момент сил трения для заданного давления при постепенном увеличении получается меньше, чем при постепенном его понижении.
При малых значениях давления коэффициент трения резины по стали бывает большим, например при р = = 0,3 кгс/см2 /п = 0,8-т-1,1.
Как показывают опыты, коэффициент трения изменяется с увеличением скорости вращения вала.
На рис. 73 представлено изменение коэффициента kv для резиновых армированных манжет (ГОСТ 8752—70) с подкладным кольцом (рабочая среда—» масло веретенное АУ) в зависимости от скорости вращения вала (d = 70 мм) и коэффициента-трения Д
f = kJ 0, (103)
где f о — коэффициент трения, полученный при скорости вращения вала, близкой к нулю.
Коэффициент kv имеет следующее приближенное выражение:
f_ 08 /о
