Смазка, уплотнения, корпусные детали, двигатели1 / Лекция 16_Смазка, уплотнения, корпусные детали, двигатели

Для удовлетворения особо высоких требований к герметичности применяют

специализированные виды уплотнений, обычно, более сложные и дорогие. Из них наиболее распространены следующие:

•суфлерные уплотнения (уплотнения передавливанием). Действие уплотнения основано на подаче под давлением в рабочую камеру (в герметизируемый объем) специальной жидкости или воздуха. Благодаря их постоянному вытеканию наружу через неплотности и зазоры, исключается проникновение во внутрь каких-либо веществ. Возможна подача специальной среды, обычно воздуха, в промежуточную камеру, расположенную между герметизируемыми полостями машины. В этом случае среда будет перетекать в оба соседних объема и исключит утечки из одной полости в другую;

•гидравлическое уплотнение. Действие основано на заполнении зазоров жидкостью, которая создает гидравлическую пробку. Жидкость в зазоре удерживается, например, центробежными силами;

•уплотнение с полной герметизацией гибкими элементами. Такие элементы служат гибкой стенкой, соединяющей относительно подвижные детали, либо движение передается сквозь гибкий элемент. Например, герметизация сильфоном при возвратно-поступательном движении деталей (рис.).

31

Сильфон представляет собой гофрированную тонкостенную трубку, которая одним концом плотно закрепляется в неподвижной детали (на рисунке – защемляется шайбой, закрепленной к корпусу), а другим концом – в относительно подвижной детали (на рисунке – приварена к штоку). Податливость сильфона позволяет штоку свободно смещаться в осевом направлении, а непрерывность стенки гарантирует отсутствие утечек. При передаче вращательного движения применяются специальные виды герметичных муфт и передач, например, герметичная волновая передача.

К промежуточному типу относятся стояночные уплотнения: при работе машины, в узле с подвижными деталями уплотнение работает как бесконтактное, а при их остановке уплотнение захлопывается, т.е. детали по поверхности стыка плотно прижимаются. Зазор в рабочем состоянии может создаваться вследствие действия центробежных сил, клиновым механизмом и иными способами.

32

Двигатель – неотъемлемая часть любой машины: как источник механической энергии обеспечивает ее функционирование. За исключением особых условий, в проектируемых устройствах целесообразно применение двигателя как готового покупного изделия, выпускаемого промышленностью. Это экономит время и средства на его разработку и изготовление, повышает надежность всей системы, обеспечивает взаимозаменяемость и т.д. В таких случаях двигатель подбирается по каталогам предприятий-производителей, что позволяет также оценить и его доступность. Ниже приводятся основные сведения и характеристики типовых двигателей, необходимые для их подбора.

Классификация двигателей по виду создаваемого движения.

Двигатели

33

Двигатели вращательного движения наиболее распространены. Они подразделяются на следующие:

• двигатели, обеспечивающие длительное (в пределах ресурса) вращение своего вала, т.е. позволяющие вращать вал в пределах - ∞ < ϕ < ∞ (при реверсивной работе). Такие двигатели также называют моторами;

•поворотные двигатели. Угол поворота их вала изменяется только в ограниченных пределах – 0 < ϕ < ϕ o (величина интервала обычно не превышает 270о). В пределах этого интервала обеспечивается точное позиционирование вала (его поворот на требуемый угол);

•шаговые двигатели. Обеспечивают поворот своего вала на величину, кратную некоторому шагу ∆ϕ , т.е. ϕ = ϕ 0 ± k ∆ϕ , где k=1,2,... ∞, а ϕ 0 – начальное значение угла. Величина шага может быть различной. Шаговые двигатели предназначены для точного (в пределах шага) позиционирования вала.

•Двигатели поступательного движения не позволяют получить большие линейные перемещения (за исключением, может быть, транспортных двигателей, перемещающих повозки по длинным магистралям). Они подразделяются только на два вида:

•линейные двигатели. Обеспечивают перемещение своего штока в пределах

0 < s < s o (шток может ходить в пределах от миллиметра до нескольких метров);

• линейные шаговые двигатели. Обеспечивают перемещение штока в пределах определенного интервала с заданным шагом, т.е. s = s 0 ± k ∆ s , где k=1,2,... kmax . Величина шага может быть различной. Шаговые двигатели, по сравнению с линейными, имеют более сложную конструкцию, но и точнее позиционируют шток.

34