Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Макаров Г.В. -> "Уплотнительные устройства" -> 55

Уплотнительные устройства - Макаров Г.В.

Макаров Г.В. Уплотнительные устройства — Л.: Машиностроение, 1973. — 232 c.
Скачать (прямая ссылка): uplotnitelnieustroystva1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 72 >> Следующая


На рисунке показано примерное распределение давления жидкости по радиусу опорной поверхности (от точки А до точки В) и по средней окружности опорной поверхности (сечение С — С).

Благодаря наличию радиальных каналов, нормальных к направлению движения, связанных с полостью масла, смазка в уплотнении все время возобновляется и при соответствующей клиновой форме зазоров создается подъемная сила, способствующая обеспечению- жидкостного трения.

От утечки наружу жидкость удерживается цилиндрическим пояском. Клиновые канавки лучше делать на неподвижном

174
кольце, так как при этом облегчаются условия заполнения их смазкой.

Рассмотрим зависимости, определяющие распределение давления в уплотнении и наличие жидкостного трения.

Избыточное давление dp" в клиновом зазоре при отсутствии утечки в стороны— по торцам зазора (рис. 102) определяется уравнение Рейнольдса [23]

d^ = HriV (135)

В виду малости угла а, примем tg а а, тогда Zim = CCArm, /і = ах.

Здесь т] — динамический коэффициент вязкости; v — скорость относительного перемещения поверхностей; hm — абсцисса, соответствующая р = ршах.

С учетом сделанных допущений

dp" _ 6т]0 / X — хт \ dx а2 \ X* /

Давление в сечении зазора, определяемом координатой х при т] = const,
При X == b2 имеем р" = 0. Тогда

г _ 2&А

т~ Ьг+ Ь2 ' Подставляя значение хт, получим

„ _ &П?

" as

а«

-X r I -*2 6?

Наибольшее избыточное давление будет

Anax = -§- 5 ^1Mb1 + 62) 1 ^136)

Подъемная сила, возникающая в уплотнении за счет протекания жидкости в клиновом зазоре, будет равна

где В — длина подводящей канавки в радиальном направлении; z—число канавок (сегментов); L — Ьг— Ьг — длина масляного клина одного сегмента, замеренная по среднему диаметру; ? — поправочный коэффициент, учитывающий утечки через торцы; Ve — скорость, соответствующая среднему радиусу опорной по-

Среднее избыточное давление по всей контактной поверхности, соответствующее подъемной силе,

Уравнение (137) имеет важное значение для проектирования гидродинамических торцовых уплотнений, так как показывает, что с увеличением скорости вала условия работы уплотнения улучшаются. Допускаемое давление жидкости зависит от конструктив-

„ Sx

ных размеров, отношения площадей -тгК вязкости масла и ско-рости вала.

Аналогичное выражение подъемной силы, возникающей в уплотнении за счет протекания жидкости в клиновом или ступенча-

176

F- = ?SZjV* = 6pSn^(lnA-^fj-), (137)

верхности клиновой части уплотнения P

= V-где г — радиус вала.

где

Sk = -J (D2-Cll).
том зазоре, можно написать, используя исследования, проведенные в области ступенчатых упорных подшипников скольжения [92]

с1» __ Г'

Г--------я----O1,

где S = ZL0B0; C1 — постоянная величина для данной конструкции уплотнения, взятая с графика (рис. 103).

Приняты размерности для величин JB0 и h в м, F в кгс, S в м2,

V в м/с; ті в кгс-с/м2.

с.

Рис. 103. Изменение коэффициента C1, характеризующего подъемную силу, в зависимости от конструктивных параметров

№ кривой U B0 ^nasa 5паза
L0 B0
1 0,25 0,727 0,966
2 0,50 0,734 0,853
3 0,75 0,746 0,799
4 1,00 0,759 0,759
5 1,50 0,787 0,708
6 2,00 0,813 0,680
7 3,00 0,850 0,653

Можно принимать следующие ориентировочные соотношения конструктивных величин:

Hn Л і 4 La t п
Значительное увеличение отношения -J- увеличивает нагрев

Во

уплотнения. Уплотнение может выполняться с клиновыми канавками и ступенчатыми (см. рис. 101).

Согласно исследованиям [92], подъемная сила при наличии ступенчатых канавок выше, чем для клиновых (примерно, до 7%). Величину утечки, а также нагрева жидкости можно регулировать

за счет подбора отношения площа-

F-W, кгс 8

р. кгс/С M 160

деи в уплотнении

Sk9

где S71

площадь гидравлического поджатия; Sk — контактная рабочая площадь уплотнения.

Для обычных торцовых уплотнений, если исходить из допустимой температуры местного нагрева и отсутствия задиров рабочих поверхностей, допустимая нагрузка резко падает с увеличением скорости.

Для торцовых же гидродинамических уплотнений в силу наличия жидкостного трения и нев-прерывного возобновления смазочного слоя жидкости можно с увеличением скорости допускать большее рабочее давление, что является их положительным свойством.

Работа гидродинамических торцовых уплотнений в сильной степени зависит от вязкости жидкости и требует точного обеспечения заданного клинового зазора. Торцовое гидродинамическое уплотнение является сравнительно малогабаритным и простым по конструкции.

Пример. Определить подъемную силу в гидродинамическом торцовом уплотнении. Дано: D1 = 94 мм, dx = 80 мм, d2 = = 74 мм, d = 70 мм. D =100 мм (см. рис. 101).

Принимаем: -у- = 0,6; Zi0 = 0,01 мм; t = 0,016 мм.

Число сегментов z = 12. При этих данных имеем:

Рис. 104. Зависимость подъемной силы Fff и избыточного давления

р" (--------) от средней скорости

диска при температуре 50° С:

1 — масло АМГ-10; 2 — масло веретенное АУ; 3 — вода

B0:

D — d,
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 72 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed