Долговечность уплотнения

Для полного устранения консоли деталь монтируют на неподвижной опоре 1 (см. рис. 108, в), через которую проходит приводной вадик 2, разгруженный от изгиба и передающий детали крутящий момент через шлицевой венец. Здесь подшипники нагружены так же, как у двухопор* ного вала. Однако они работают в менее благоприятных условиях^ так как у них вращается наружное кольцо (а не внутреннее,, как в случае двухопорного вала), вследствие чего их долговечность уменьшается. '

Тепловыделение в подшипнике возрастает пропорционально нагрузке, а долговечность уменьшается примерно пропорционально кубу нагрузки, поэтому в конструкции опор главное внимание должно быть-обращено на снижение рабочих нагрузок и устранение внутренних и паразитических нагрузок.

приводит к резкому уменьшению долговечности. При нагружении по пульсирующему циклу с той же величиной размаха До долговечность уменьшается в 15—20 раз. В такой же степени переход к пульсирующему циклу проявляется при испытаниях ста-ли 347.

Опытные данные, однако, свидетельствуют о том, что влияние статической нагрузки в области малых значений долговечности (jV=10-i-103) также значительно. Так, по данным К. Р. Миллера и Дж. Марина влияние средней деформации на долговечность уменьшается с ростом числа циклов (рис. 89), т. е. с переходом в область упругих деформаций. Такой результат представляется вполне естественным, если учесть, что перевод петли 0—е в область больших пластических деформаций (в одной из крайних точек цикла) под действием нагрузки Wm (см. рис. 88Д в) значительно больше влияет на долговечность, чем смещение петли в области упругого деформирования. Поэтому уравнение Закса

Приведенные примеры расчета сопловых лопаток турбин (эти детали наиболее подвержены воздействию термоциклических нагрузок) свидетельствуют о следующем. При значениях температуры цикла /max, которые существенно увеличивают пластичность материала (1050—1100°С), влияние амплитуды деформации на долговечность уменьшается — запас пластичности материала достаточно велик. При /max='1000° С, когда пластичность сплава ЖС6К резко уменьшается, роль термических напряжений существенно возрастает, что приводит к уменьшению долговечности. В лопатке всегда имеются зоны, нагретые до различных температур; следовательно, сопротивление термической усталости различное в разных точках, и не всегда трещины термоусталости возникают в наиболее нагретых зонах. Часто о«и появляются в переходных областях (от горячих зон к холодным), что может быть связано с местным уменьшением деформационной способности материала. В связи с этим расчет теплового и напряженного состояний лопаток для дальнейшей оценки их сопротивления тер.моусталости следует выполнять не для одного опасного сечения, а для нескольких сечений по высоте лопатки.

ее от 873 до 1273 К долговечность уменьшается в е °°° = 3,5

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что с уменьшением числа циклов в блоке программы (с возрастанием числа повторений блоков программного нагружения до разрушения) расчетная долговечность уменьшается (около 5 %). Большое влияние числа циклов в блоке программы на усталостную долговечность доказано в испытаниях [6]. Небольшое количество блоков, реализованных до усталостного разрушения (около 10), может быть причиной повышения определенной в программных испытаниях усталостной долговечности на 30 %. С ростом количества блоков значение усталостной долговечности приближается к усталостной долговечности, определенной в испытаниях со случайной нагрузкой.

Формула (1) отражает следующую закономерность, подтвержденную практикой: удельное повреждение D возрастает (а долговечность уменьшается), когда большая длина траектории (S0) описывается при больших напряжениях oXfa и вУтл-

Хотя противофазный и термоусталостный режимы упругопласти-ческого деформирования принципиально одинаковы (сжатие при высокой температуре цикла), отсутствие контролируемых ограничений деформаций при испытаниях на термоусталость предопределяет возможность одностороннего накопления деформаций, а следовательно, развитие значительных квазистатических повреждений. В результате смещение кривых термической усталости (сплошные линии) относительно базовой кривой малоцикловой усталости (штрихпунктирная линия), полученной при жестком противофазном нагружении, определяется прежде всего долей квазистатического повреждения. Выдержка при максимальной температуре цикла существенно снижает малоцикловую долговечность. Так, при размахе упругопластической деформации 0,3 — 1,0 % и тв = 60 мин долговечность уменьшается в 3 — 10 раз по сравнению с базовой.

Анализ кривых показывает, что при повышении температуры испытания от 470 до 800 °С долговечность уменьшается в 2 — 3 раза. Кроме того, на сопротивление усталости значительно влияет шероховатость поверхности.

Для полного устранения консоли деталь монтируют на неподвижной опоре 1 (см. рис. 108, в), через которую проходит приводной валик 2, разгруженный от изгиба и передающий детали крутящий момент через шлицевой венец. Здесь подшипники нагружены так же, как у двухопор-ного вала. Однако они работают в менее благоприятных условиях, так как у них вращается наружное кольцо (а не внутреннее, как в случае двухопорного вала), вследствие чего их долговечность уменьшается. ,

Долговечность насоса зависит главным образом от срока службы торцового уплотнения я коррозионной стойкости крыльчатки, корпуса насоса и других деталей, соприкасающихся с.водой. Долговечность уплотнения определяется материалом трущихся поверхностей. Неподвижный корпус уплотнения выполняем из стали 4X13, подвергая его азотированию (ЯК700-800). Подвижный диск уплотнения изготовляем из той же стали; его рабочую поверхность покрываем слоем металлокерамической бронзографитной композиции, пропитанной силиконовым пластиком.

Существенное влияние метода обработки штоков, определяющего характер микрорельефа их поверхности на долговечность уплотнения, отмечается и другими авторами. Так, в работе [28] показано, что острые

Важное значение имеет правильное выполнение элементов геометрии уплотнительного узла. Так, большого внимания требуют кромки канавок, которые должны закругляться по радиусу не более 0,1 мм. Увеличение радиуса закругления равносильно увеличению зазора, со всеми вредными последствиями этого. Величина зазора между сопряженными поверхностями в большой мере определяет качество и долговечность уплотнения. В зависимости от величины рабочего давления зазоры могут колебаться в значительных пределах. Доктор техн. наук проф.

Долговечность насоса зависит главным образом от срока службы торцового уплотнения я коррозионной стойкости крыльчатки, корпуса насоса и других деталей, соприкасающихся с.водрй. Долговечность уплотнения определяется материалом трущихся поверхностей. Неподвижный корпус уплотнения выполняем-из стали 4X13, подвергая его азотированию (ЯК700-800). Подвижный диск уплотнения изготовляем из той же стали; его рабочую поверхность покрываем слоем металлокерамической бронзографитнод композиции, пропитанной силиконовым пластиком.

Для напрессовки торцового уплотнения на посадочный поясок шипа необходимо пользоваться специальным приспособлением—оправкой. Если в комплекте запасных частей нет торцовых уплотнений, допускает-сл установка подшипников без торцового уплотнения, но долговечность уплотнения при этом снижается вдвое.

Максимальная эффективность и долговечность уплотнения достигаются при гладко обработанной поверхности вала, т. е. при величине микронеровностей от 0,25 до 0,5 мк. Важное значение играют направление следов окончательной обработки и шаг образованных ими винтовых линий; желательно проводить оконча тельное шлифование или полировку с концентрическим расположением следов.

Величина зазора S между уплотняемыми деталями, которая в значительной мере определяет работоспособность и долговечность уплотнения, зависит от сечения кольца, твердости резины и давления в системе. Рекомендуемые величины зазоров могут быть определены по графику, приведенному на рис. 92.

подпятником. Эти уплотнения (группа 2а) являются развитием механических уплотнений для наиболее тяжелых условий эксплуатации, когда основным требованием является надежность и долговечность уплотнения. Принципиальная схема уплотнения показана на рис. 5. В камеру 5 под давлением подводится разделительная жидкость от вспомогательного насоса /, благодаря чему между торцами 4 и 6 обеспечивается гарантированный зазор, снижаются потери на трение и практически предотвращается износ. Гидростатические уплотнения часто применяют для герметизации агрессивных сред, горячих жидкостей в питательных

трения о вал и развивающейся при этом высокой температуры твердеет, что понижает ее упругость и способствует возникновению на ней трещин. Однако, как показывают испытания, при работе при температуре масла 100° G и выше манжеты из синтетического каучука обеспечивают более высокую долговечность уплотнения по сравнению с уплотнением из кожи.

Для напрессо'вки торцового уплотнения на посадочный поясок шипа необходимо пользоваться специальным приспособлением—оправкой. Если в комплекте запасных частей нет торцовых уплотнений, допускается установка подшипников без торцового уплотнения. но долговечность уплотнения при этом снижается вдвое.

Более интенсивный износ вала при манжете из синтетического каучука объясняется тем, что он, в отличие от кожи, не впитывает масло, ввиду чего ухудшается смазка поверхностей скольжения. Кроме того, кромка манжеты из синтетического каучука вследствие трения о вал и развивающейся при этом высокой температуры со временем твердеет, превращаясь в эбонит, что понижает ее упругость и способствует возникновению на ней трещин. Однако, как показывают испытания, при работе в условиях температуры масла 100° С и выше синтетический каучук обеспечивает большую долговечность уплотнения по сравнению с кожей.