Герметичность уплотнения

болтов должна обеспечить герметичность соединения или нераскрытая стыка под нагрузкой. Задача о распределении нагрузки между элементами такого соединения статически неопределима и решается с учетом деформаций этих элементов. Обозначим: F3UT — сила затяжки болта; F=R/z — внешняя нагрузка соединения, приходящаяся на один болт (г — число болтов).

Разновидностью радиально-лучевого центрирования является штифтовое (пальцевое) центрирование. Центрирующие штифты плотно устанавливают в совместно обработанные отверстия соединяемых деталей (рис. 261, б). Буртик в данном случае служит для предварительного центрирования фланцев при обработке. Затяжки соединения этот способ не обеспечивает; штифты лишь фиксируют детали в осевом и радиальном направлениях. Герметичность соединения можно обеспечить упругими уплотняющими элементами, закладываемыми в стык (рис. 261, в).

Введение упругих прокладок 4—6 улучшает конструкцию. В частности, эта мера обеспечивает герметичность соединения, если прокладка достаточно толста и упруга, а также перекрывает несовпадение уплотняемых поверхностей. С целью обеспечения герметичности и точной осевой фиксации фланца устанавливают прокладки из мягкого металла (красной меди, свинца, алюминия) толщиной, превышающей глубину гнезда под прокладку. При затяжке металл прокладки пластически деформируется, уплотняя соединение и фиксируя фланец 7. Для истечения избытка металла должен быть предусмотрен свободный объем. Напряжения смятия, возникающие в прокладке под действием рабочих осевых усилий, должны быть меньше предела текучести материала прокладок. Иначе возможна потеря точности осевой фиксации.

Цр функциональному признаку различают прочные швы, применяемые в силовых конструкциях, и прочноплотные швы, обеспечивающие наряду с восприятием сил герметичность соединения и применяемые при изготовлении конструкций резервуарпого типа. Для прочноплотных швов применяют заклепки с усиленными головками, обычно с коническими подголовками, обеспечивающими герметичность посадки заклепки в отверстии. Заклепки в прочноплотных соединениях, работающих при высоких температурах, ставят в горячем состоянии независимо от толщины склепываемых деталей. Швы обычно делают двух- или трехрядными.

Подчеканенные швы сохраняют герметичность в эксплуатации лишь при условии достаточной жесткости соединения. При недостаточной жесткости герметичность соединения, особенно в условиях циклической нагрузки, быстро нарушается в результате периодической деформации стыка.

Кольца выполняют неразрезными, так как разрезные кольца не обеспечили бы высокой точности базирования. Соединения обладают следующими достоинствами: допускают зажим в любом угловом положении, обеспечивают хорошее центрирование, не ослабляют вала шпоночными канавками или шлицами, могут передавать значительные моменты и осевые силы, обеспечивают герметичность соединения. Однако рассматриваемые соединения довольно сложны, требуют точного изготовления, так как кольца мало деформируются, требуют места для расположения гайки.

Затянутый болт с дополнительной осевой нагрузкой — это болты для крепления крышек резервуаров, нагруженных давлением жидкости или газа и др. Затяжка болтов должна обеспечить герметичность соединения или нераскрытие стыка (не допустить появления зазора) под нагрузкой. Эта задача решается с учетом деформаций деталей соединения.

Трубная коническая резьба (табл. 5) аналогична закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы с а = 55°, но выполняемой на конической поверхности, Ато обеспечивает герметичность соединения. Коническая резьба трубы может сопрягаться с цилиндрической резьбой муфты.

Клеевое соединение обладает бензо- и маслостойкостью, обеспечивает возможность соединения практически любых конструкционных материалов, гарантирует герметичность соединения, не дает коробления соединяемых деталей, обладает высокой усталостной прочно- . стью, требует меньших трудовых затрат, чем другие виды неразъемных соединений.

на стол 2, который с помощью пневмопривода поднимают вверх. При этом пресс-форму прижимают к верхней плите 3 машины так, чтобы литниковый ход в пресс-форме и отверстие в плите для подвода модельного состава совместились. Снизу на пресс-форму надвигают кожух 4, перемещающийся с помощью воздушных цилиндров 5 и плотно прижимающийся к плите 3. Резиновая прокладка в месте стыка обеспечивает герметичность соединения.

Клеевые соединения обеспечивают возможность соединения практически любых конструкционных материалов, гарантируют герметичность соединения, исключают коробление соединяемых деталей, обладают высокой усталостной прочностью и бензо-масло-стой-костью, требуют меньших трудовых затрат, чем другие виды неразъемных соединений.

На виде г показана нецелесообразная конструкция плоского золотника. Рабочая поверхность т корпуса расположена в цилиндрической выемке; прошлифовать эту поверхность с необходимой точностью невозможно. Шлифование рабочей поверхности золотника затруднено из-за цапфы п. Незначительная непсрпендикуляриость поверхности относительно оси цапфы может нарушить герметичность уплотнения.

Манжеты (табл. 1) обеспечивают герметичность уплотнения в гидравлических устройствах для возвратно-поступательного движения; работают при давлении до 320 кгс/сма и температуре от +80 до —35 °С.

В процессе ремонта отбраковывается значительная часть крепежных деталей в связи с коррозией и повреждениями резьбы. Отбракованные детали заменяются новыми. В ряде случаев, при отсутствии запасных, крепежные детали изготовляются силами ремонтного цеха или завода. Возможны случаи, когда возникает необходимость в изготовлении новых шпинделей, штоков и ходовых гаек (резьбовых втулок). Крепежные резьбы выполняются с полем допуска 8д для болтов и 7Н для гаек по ГОСТ 6093—70. Трапецеидальная резьба для шпинделей и штоков выполняется по классу ЗХ, а для резьбовых втулок (ходовых гаек) по классу 3 по ГОСТ 9562—75. Шероховатость поверхности профиля резьбы крепежных деталей, обеспечивающих герметичность уплотнения рабочей среды, допускается Rz max 20, а во всех прочих случаях Rz max40 no ГОСТ 2789—73.

Иногда применяют однокамерные трех- и четырехступенчатые сальники. В трехступенчатом сальнике (см. рис. 1,6) камера разделена двумя фонарными кольцами, что, как считают, повышает герметичность уплотнения. Некоторые фирмы ФРГ в арматуре /)у 150 мм и выше для радиоактивных сред применяют четырехступенчатые сальники (см. рис. 1,в) с блокирующим паром давлением 6 кгс/см2*. Камера разделена по высоте тремя фонарными кольцами. К среднему из них подается пар, блокирующий радиоактивную утечку. Таким образом, через нижний отбор отводится радиоактивная утечка с частью блокирующего пара. Остальная же часть пара удаляется из сальника через верхний, нерадиоактивный отбор.

маются к штоку и стенке камеры. Это позволяет резко повышать герметичность уплотнения и увеличивать ресурс его работы за счет снижения износа набивки в результате трения. В качестве материала армирующих колец наиболее целесообразно использовать нержавеющую сталь аусте-иитного класса толщиной 0,05—0,3мм, в зависимости от диаметра колец, в мягком состоянии. Проведенные стендовые и промышленные испытания показали, что армированные уплотнительные кольца не задирают поверхности штока и во много раз увеличивают сроки службы арматуры между ее ремонтами.

Поскольку все же показатель проницаемости сальниковых набивок является показателем, совокупно отражающим влияние на герметичность уплотнения многих факторов: свойств материала набивки, наличия или отсутствия предварительной подпрессовки, а также степени влияния усилия затяжки сальника, температуры, свойств среды и других, определение фактического коэффициента проницаемости для различных набивок применительно к условиям работы уплотнений являетсй весьма важной задачей. Задача эта может быть решена в лабораторных условиях путем определения герметичности сальниковых уплотнений и определения коэффициента проницаемости путем пересчета с использованием всех имеющихся данных по методике, изложенной ниже.

Большинство из описанных ниже экспериментов по определению факторов, влияющих на работу сальниковых уплотнений, исследованию опытных образцов различных набивок и установлению их свойств, определяющих герметичность уплотнения и силы трения, проводились на испытательном стенде [26].

ее поперечного сечения F(h/F см/см2). В табл. 2 приведены усредненные результаты опытов с набивками АГ-1, АГ-50 и АГФ-50, цель которых -определить влияние давления рабочей среды при различных соотношениях h/F на герметичность уплотнения.

При определении необходимой высоты набивки неподвижного уплотнения характерным является соотношение h/F. Другими словами, при равной высоте герметичность уплотнения определяется площадью кольца набивки, т.е. площадью фильтрации, но не диаметром крышки. Для шнуровой набивки или прессованных колец марки АГ-50 высота набивки может быть довольно точно определена по расчетному уравнению (см. с. 96). Для этого лишь следует задать допустимое значение утечки через уплотнение и знать полученное экспериментальным путем значение коэффициента проницаемости набивки при сжатии ее рабочим давлением.

Весьма эффективно применение в таких уплотнениях армированных асбестографитовых колец. Установлено, что достаточно высокой герметичности уплотнения можно достичь, применяя одно уллотнительное армированное кольцо — обтюратор, высотой, превышающей его ширину на 25-30%, т.е. h - (1,25 -г 1,30) • Ъ. Известный опыт применения таких обтюраторов в крупных задвижках АЭС показывает, что установка двух колец указанных размеров обеспечивает практически полную герметичность уплотнения.

уравновешивается реакцией кольца, прижимаемого к ушютни-тедьным поверхностям с усилием, большим, чем сила давления, на величину предварительного сжатия кольца. Поэтому жидкость не может нарушить герметичность уплотнения. Под давлением кольцо в канавке сдвигается, деформируется и увеличивает поверхность контакта (фиг. 2). Сила прижатия кольца к контактным поверхностям пропорциональна давлению уплотняемой среды. ''• Для надежного уплотнения при малых давлениях необходим предварительный натяг кольца, который создается тем, что в свободном состоянии оно выступает из канавки на величину, большую фактического зазора между уплотняемыми поверхностями. Этими условиями и определяется глубина канавки. Предварительный натяг составляет обычно 5—8% от диаметра