Подобные фаски должны быть предусмотрены также в местах раз­ мещения подводящих и отводящих каналов и отверстий, расположенных на пути движения кольца при работе агрегата (рис. 369,6).

Внешний коней ихтона

Ч

'УУУУ/ у / / / / / / /У / / / / /

У

зом, чтобы при наихудшем сочетании отклонений в размерах сопрягае­ мых деталей кольцо сохраняло монтажное сжатие.

Глубина канавки, в которую помещают кольцо, вместе с зазором между уплотняемыми поверхностями должна быть меньше диаметра d поперечного сечения свободного кольца на величину k. Значение k опре­ деляет величину предварительного сжатия кольца, а следовательно, плотность контакта и силу трения ненагруженного уплотнения. Для под­ вижных соединений с кольцами, имеющими диаметр поперечного сечения 2 мм, величина k должна быть примерно равна 10—12% диаметра сече­ ния и для колец с диаметром 2—6 мм— 10—8% диаметра сечения.

Для уплотнений неподвижных соединений предварительное сжатие может быть увеличено; величина k может, если это допускается усло­ виям монтажа, составлять 15—20% диаметра поперечного сечения кольца.

Фактическое сжатие кольца может быть меньше расчетного. Значе­ ние фактического сжатия кольца с учетом возможных отклонений в раз­ мерах

(361)

^min

где dmin— минимальный диаметр сечения уплотнительного кольца с уче­ том возможных производственных отклонений;

&тах — возможный максимальный размер (глубина) канавки под кольцо (см. рис. 361).

Радиус Г\ закругления внешних кромок канавки должен быть равен €,02—0,03 мм\ при увеличении этого радиуса увеличивается вероятность

439

выдавливания материала кольца в зазор. Так как наличие острых кро­ мок канавки может привести, и в особенности при пульсирующем дав­ лении, к разрушению из-за подреза уплотнительного кольца, кромки не закругляют, а лишь притупляют без применения режущего инструмента. Радиус \г2 сопряжения боковых стенок с дном канавки выбирается рав­ ным 0,3—0,8 мм.

Радиус г закругления для угловой канавки с закругленным дном (см. рис. 361, г) принимают равным r=d/2, где d — поперечное сечение кольца.

Ширина а канавки должна быть примерно на 20% больше диамет­

кольца;

d — действительный диаметр поперечного сечения уплотнительного кольца;

k — радиальное сжатие уплотнительного кольца; г2— радиус у дна канавки; г! — радиус внешних углов канавки.

Следует отметить, что рекомендуемые выше значения радиального сжатия кольца обусловлены реальными производственными допусками на размеры деталей, однако с точки зрения качества уплотнения (герме­

4 4 9

тичности и трения) не являются наивыгоднейшими. Так, например, опыт показывает, что при жестких допусках на размеры и качественном из­ готовлении деталей уплотнительного узла, уплотнение круглыми коль* цами с малым, но гарантированным сжатием, обеспечивает более на­ дежную герметичность без нагрузки давлением; одновременно с этим

однако при этом должны быть учтены реальные производственные до­ пуски на точность изготовления деталей уплотнения с тем, чтобы при всех условиях сохранялось поперечное сжатие кольца не менее 5%.

КОЛЬЦА КРЕСТООБРАЗНОГО СЕЧЕНИЯ

В последнее время стали применять и широко рекламировать в ино­ странной печати уплотнительные кольца крестообразного сечения (рис. 371), которые сочетают положительные качества колец прямо­ угольного и круглого сечений.

Кольцо этого типа представляет собой кольцо круглого сечения, с четырех сторон которого частич­ но выбран материал. Ввиду того, что трение рези­ нового кольца о металл в отличие от трения твер­

малом давлении порядка 15—20 кГ/см2 две кольцевые полоски, кото­ рыми кольцо контактирует с валом при отсутствии давления, сливаются в одну общую, причем ширина двух слившихся в одну полосок превы­ шает таковую для обычного круглого кольца.

УПЛОТНЕНИЯ АГРЕГАТОВ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИИ

На рис. 372 представлены схемы уплотнительных устройств для вы­ соких давлений уплотняемой среды, принцип действия которых основан на использовании принципа нескомпенсированных площадей, заключаю­ щегося в том, что усилие давления жидкости на элемент большой пло­ щади передается на второй элемент меньшей площади, благодаря чему в последнем развивается более высокое давление, чем давление жид­ кости.

Типичным уплотнением этого типа является уплотнение с помощью Т-образного уплотняющего кольца (манжеты) а из синтетического каучука (см. рис. 372, а), к которому с обеих сторон прилегают по не­ сколько разрезных опорных колец b малого сечения, изготовленных из более жесткого и упругого материала (например, фторопласта-4).

Усилие, развиваемое давлением жидкости на Т-образное кольцо а, передается на соответствующие в зависимости от направления давления опорные кольца b, которые, деформируясь под действием этого давле­ ния в радиальном направлении, герметизируют зазор.

Поскольку площадь Т-образного кольца больше площади опорного кольца, последнее будет поджиматься с контактным давлением, превы-

441

тающим давление уплотняемой среды. Это уплотнение пригодно для работы при давлении до 1500 кГ/см2 и выше.

Уплотнение подобной же схемы, предназначенное для агрегатов вы­ соких давлений (порядка 700 кГ/см2), приведено на рис. 372, б. Давление

Рис. 372. Схемы уплотнений для агрегатов высоких дав­ лений

жидкости, действующее на резиновое кольцо а, сжимает проставочные кольца Ь, прижимая их к уплотняемым поверхностям. Подбором вели­ чины площади резинового кольца а, на которую действует давление жид­ кости и площади проставочных колец Ь, можно получить требуемую нескомпенсированность (усиление) давления. Для обеспечения герметич­ ности при малых давлениях должно быть предусмотрено некоторое рас­ ширение концов губок (уса) с в сравнении с основанием. Высота этих губок не должна быть большой, поскольку увеличение ее связано с повы­ шением трения.

КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО УЗЛА

Важным фактором в работе уплотнительного узла является каче­ ство обработки поверхностей, с которыми контактирует уплотнительное кольцо, улучшение чистоты обработки этих поверхностей повышает гер­ метичность. Так, например, при повышении чистоты обработки штока силового цилиндра с 7 до 10-го класса утечки уменьшились в 6 раз (дав­ ление 200 кГ/см2; скорость движения штока — 0,84 м/сек).

Износ колец увеличивается с увеличением неровностей поверхности, по которой скользит кольцо, а также с уменьшением ее твердости. По­ этому срок службы уплотнения увеличивается, если трущиеся поверх­ ности хромированы.

Практически чистота обработки поверхностей деталей подвижных

знакопеременным действием давлений жидкости, поверхности канавки должны быть обработаны по требованиям, предъявляемым к подвижным соединениям.

442