Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА


 

Для нормальной работы гидроприводов необходимо надёжное уплотнение между элементами, работающими под давлением. Неплотные соединения сопрягаемых деталей приводят к утечкам жидкости, что уменьшает КПД гидроприводов и их жёсткость.

Для уменьшения утечек жидкости величина зазора между сопрягаемыми деталями должна быть минимальной, но достаточной для избежания их заклинивания вследствие неодинаковых температурных условий работы.

Если по конструктивным, а также технологическим условиям представляется возможным и необходимым полностью или частично устранить утечки жидкости, то между сопрягаемыми деталями ставят уплотнительные устройства.

При неподвижном соединении деталей надёжное сопряжение может быть достигнуто либо применением одной из неподвижных посадок, либо же с помощью уплотнительных материалов —– меди, фибры, резины, кожи.

Для уплотнения пробок, штуцеров и заглушек, перекрывающих отверстия в гидросистеме, работающей при высоком давлении, применяют медные прокладки; для уплотнения внутренних втулок используется кожа, фибра, резина и т. д.

Для соединения насоса с распределительной частью привода и двигателем применяются трубопроводы и шланги. Преимущественно применяются стальные, латунные и медные трубы.

Толщина стенки трубопровода может быть определена из формулы

, (17)

где δ и d — толщина стенки и внутренний диаметр трубы;

р — давление в трубопроводе;

σ — допустимое напряжение на разрыв.

При расчёте можно принимать для стальных труб σ = 500-600 кг/см2, для латунных σ = 250-300 кг/см2.

Соединение труб достигается с помощью развальцовки или же применяют ниппель, наконечник, привариваемый к трубе, фланцы и т. д.

На рис. 27 представлены различные способы соединения трубопроводов. На схеме а показано соединение трубопровода с помощью наконечника, приваренного к трубе; на схеме б — фланцевое соединение трубопроводов; на схеме в — соединение за счёт развальцовки трубы.

Соединение трубопроводов путём развальцовки применяется при давлениях, не превышающих 150-200 кг/см2, так как при развальцовке уменьшается толщина стенок трубы и появляются местные остаточные напряжения.

 

Рис. 27. Способы соединения трубопроводов: а) – соединение трубопровода с помощью наконечника, приваренного к трубе, б) – фланцевое соединение трубопроводов, в) – соединение за счёт развальцовки трубы

 

При давлениях, превышающих 150-200 кг/см2, применяются наконечники и фланцы. Первые требуют специальной автогенной установки, а качество соединения с трудом поддаётся контролю; фланцевое соединение занимает много места и его применяют при диаметрах труб, превышающих 25 мм. Соединение с помощью ниппеля ослабляет прочность трубы и обычно применяется для соединения труб небольшого диаметра. Если в процессе работы гидропривода необходимо периодически изменять расстояние между гидромеханизмами, то может быть использовано соединение с помощью мягкого кольца.



Существует ряд способов присоединения шлангов. На рис. 28 показано подключение шланга 1 с помощью ниппеля 2 и наконечника 3.

 

Рис. 28. Способ присоединения шлангов

 

При сборке наконечник навинчивается на шланг, затем вставляется ниппель и завинчивается в наконечник.

Качество соединений трубопроводов проверяется под пробным давлением; величины пробного давления (кг/см2) приведены ниже:

Рабочее давление... 2 5 13 20 50 80 125 200 320 500

Пробное давление.. 4 9 24 38 96 150 240 350 520 800

Для уплотнения деталей при их поступательном перемещении применяются мягкие набивки, манжеты, кольца и поршневые кольца. Мягкие набивки делают из хлопчатобумажных и льняных нитей, из маслостойкой резины, кожи, фибры; для манжет применяют маслостойкую резину, прорезиненную хлопчатобумажную ткань, кожу, а также полихлорвинил; уплотняющие кольца изготовляют из маслостойкой резины, поршневые кольца — из чугуна марки СЧ21-40.

На рисунке 29 показаны различные виды уплотнений. На схеме 29, а изображено уплотнение штока с помощью мягкой набивки; для лучшей герметизации торцовые поверхности в корпусе и штуцере скошены под 60° к уплотняемой поверхности штока. Такие уплотнения обычно применяются при давлениях в гидросистеме, не превышающих 30-50 кг/см2.

На схемах 29, б, в показано уплотнение штока с помощью манжет. Манжеты прижимаются к уплотняемой поверхности давлением жидкости. Для надёжного прижима между манжетами ставят распорные кольца со специальными канавками и отверстиями для проникновения жидкости под манжету.

Чем больше давление жидкости, тем с большей силой боковая поверхность манжеты прижимается к уплотняемой поверхности.

    Рис. 29. Различные виды уплотнений

При малом давлении жидкости манжеты оказывают небольшое сопротивление перемещению уплотняемых деталей.

Особенно хорошие результаты в этом отношении показывают U-образные манжеты, представленные на схеме г. Такие манжеты изготовляют из маслостойкой резины; при небольшом давлении к уплотняемой поверхности прижимается лишь острая кромка боковой поверхности манжеты; с увеличением давления ширина этой кромки увеличивается и увеличивается сила трения.

Манжетные уплотнения широко используются в практике, так как они обеспечивают надёжное уплотнение перемещающихся деталей. Однако манжеты уплотняют детали при их одностороннем движении; для двухстороннего уплотнения необходимо ставить две пары манжет.

В некоторых случаях всё устройство получается настолько громоздким, что от манжет приходится отказываться и применять менее надёжные, но более компактные резиновые или кожаные кольца.

Применяются кольца круглого и прямоугольного сечения (схема 29, д), которые ставят в канавку с небольшим натягом, но её ширину делают несколько больше ширины кольца, чтобы кольцо, разбухающее в процессе работы, не выдавливалось в зазоры уплотняемых деталей. Обычно ширина кольца принимается равной 4-6 мм, ширина канавки на 0,2-0,25 мм больше.

Иногда кольца делают составными, причём кольца, расположенные с боков, делают из твёрдой, а внутреннее кольцо из более мягкой резины.

Часто применяют кольца круглого сечения; при посадке кольца в канавку оно должно на 0,2 мм выступать над уплотняемой поверхностью. При этом зазор между уплотняемыми поверхностями не должен превышать: 0,1-0,2 мм при давлении до 40 кг/см2; 0,06-0,1 мм при давлении до 100 кг/см2; 0,02-0,06 мм при давлении до 200 кг/см2. Ширина канавки под кольцо должна равняться 1,25-1,3 диаметра поперечного сечения кольца.

Коэффициент трения уплотнительных устройств зависит от многих факторов:

- материала, из которого сделано уплотнение;

- качества обработки поверхности, вдоль которой перемещается уплотнение;

- давления, которым уплотнение прижимается к поверхности;

- качества смазки;

- срока службы манжет;

- скорости их перемещения и др.

С увеличением скорости коэффициент трения резиновых манжет, как правило, уменьшается, а кожаных остаётся без изменения.

Величина коэффициента трения изменяется в широком диапазоне; для резиновых манжет — от 0,03 до 0,23; для кожаных — от 0,06 до 0,2. В качестве среднего можно принять коэффициент трения равным 0,08.

Качество обработки поверхности влияет главным образом на срок службы манжет, а материал, из которого изготовлена эта поверхность, не имеет существенного значения; так, при одинаковой обработке чугунной и стальной поверхности коэффициент трения практически одинаков.

Силы трения для U-образных манжет определяются по формуле

, (18)

где f — коэффициент трения;

D — диаметр вала;

l — длина уплотнения; для U-образных манжет, приведённых на рис. 29, г, длина уплотнения равна lо;

Для шевронных манжет и мягкой набивки (рис. 29, в и 29, а) силы трения могут быть определены по формуле

, (19)

где k — коэффициент удельного трения. Величину k можно принять для шевронных манжет 2,2 кг/см2, а для мягкой набивки (в зависимости от затяжки сальника) 0,4-1,3 кг/см2.

Для поршневых колец силы трения могут быть определены по формуле

, (20)

где b — ширина поршневого кольца;

i — количество поршневых колец;

σ — удельное сопротивление кольца на стенки цилиндра, обусловленное упругими свойствами кольца.

Коэффициент трения f для поршневых колец принимается равным 0,07-0,15, а σ — от 0,6 до 0,9 кг/см2.

Срок службы уплотнительного устройства зависит от обработки уплотняемой поверхности, от скорости его перемещения, материала, из которого оно сделано. Для мягких набивок продолжительность работы уплотнения исчисляется в 500-800 рабочих часов; для уплотнительных колец и манжет — около 600 часов; для поршневых колец — до 2000 часов.

При проектировании уплотнений для вращающихся пар надо помнить о том, что одна и та же поверхность находится в постоянном контакте с уплотнением; последнее быстро нагревается и изнашивается, причём износ происходит тем быстрее, чем больше давление жидкости. При большой скорости вращения и значительном давлении обычные уплотнения оказываются малопригодными для уплотнения вращающихся пар, поэтому были разработаны специальные уплотнения.

На рисунке представлено уплотнение, применяемое для вращающихся валов при давлении не более 1 кг/см2 и линейной скорости до 4-5 м/сек.

 

Рис. 30. Уплотнение, применяемое для вращающихся валов

 

Манжеты изготовляются из маслостойкой резины. Для увеличения жёсткости в манжету завулканизировано стальное кольцо 1, а для плотного обхвата вала применена спиральная пружина 2.

 

Контрольные вопросы

1. Назначение аккумулятора в системах гидроприводов.

2. От чего необходимо разгружать насосы в объёмных гидроприводах?

3. В чём состоит отличие фильтра приёмного от фильтра напорного?

4. Для чего применяется реле давления?

5. Каким требованиям должны удовлетворять уплотнительные устройства?

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГИДРОПРИВОДАХ | ДРОССЕЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 366; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.006 сек.