Герметичности уплотнения

Таким образом, достаточная предварительная затяжка F3aT, обеспечивающая нераскрытие стыка деталей, является необходимым условием надежности и герметичности соединения.

При температурах свыше 150°С для легких сплавов и 300°С для конструкционных сталей в затянутых соединениях становятся существенными явления релаксации и заедания. Релаксация связана с ползучестью материала при высоких температурах. Она проявляется в постепенном ослаблении затяжки соединения. При этом нарушается одно из главных условий прочности и герметичности соединения. Для уменьшения релаксации необходимо повышать упругую податливость деталей соединения, применять материалы с высоким пределом ползучести (например, хромистые и хромоникелевые стали [181), снижать допускаемые напряжения для болтов.

Решение. Принимаем способ фиксации по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями 2/ и 2е сопрягаемых конусов Zpf — 5 мм. По табл. П49 выбираем С =1:7. Квалитет для допусков Т'о,- и Т[>е сопрягаемых конусов намечаем исходя из следующих соображений: для повышения герметичности соединения допуск угла конуса А Т принимаем седьмой-восьмой степени точности (см. табл. П48); при фиксации по Zpf допуск угла не должен выходить за пределы поля допу-

На рис. 233, а — в показаны способы крепления трубок в листовых деталях и плитах. Толстостенные трубки толщиной стенки 2 — 5 мм • (жаровые и водяные трубки котлов) крепят развальцовкой концов трубок с помощью роликовых вальцовок. Для увеличения прочности и герметичности соединения в стенках отверстий проделывают кольцевые канавки (виды б, в).

Расчет производит по условию герметичности соединения. Уплотняющим элементом служит прокладка, которая должна сжиматься давлением, значительно превосходящим давление в цилиндре и большим предела текучести материала прокладки с учетом упрочнения. Деформи-

Выбор квалитета зависит от точности изготавливаемого объекта и характера соединений, а также от имеющегося металлообрабатывающего оборудования. В литературе приводятся данные по соотношению стоимости и точности обработки, а также по методам обработки, обеспечивающим получение различных квалитетов [8, 30]. Ориентировочно можно указать на следующие области применения тех или иных квалитетов: 4-й и 5-й квалитеты применяются редко, в особо точных соединениях, требующих высокой однородности зазора или натяга. 6-й и 7-й квалитеты применяются для ответственных соединений, где к посадкам предъявляются высокие требования в отношении определенности зазоров и натягов для обеспечения механической прочности деталей, точных перемещений, плавного хода, герметичности соединения и др. Более грубые 8-й и 9-й квалитеты применяют для посадок с перемещением деталей или с передачей усилий при относительно невысоких требованиях к однородности зазоров и натягов и для посадок, обеспечивающих среднюю точность сборки. 10-й квалитет применяют в грубых посадках с зазором. Наибольшее распространение в машино-и приборостроении имеют 7-й и 8-й квалитеты.

Из условия герметичности соединения сила затяжки одного болта Q = (5 (1 -х) Pj = 1,5 (1 -0,3) • 5880 = 6170 Н,

стойкости, КПД машин и герметичности соединения. Однако при этом растет стоимость изготовления деталей машин. Поэтому в каждом конкретном случае параметры шероховатости следует выбирать в соответствии с конструктивными требованиями к деталям машин.

герметичности соединения с топкой;

герметичности соединения с тспкой;

3. Для герметичности соединения болты ставятся с предварительной затяжкой при сборке. Учитывая упругую асбестовую прокладку в соединении, принимаем %=*0,45. При постоянной нагрузке /Сзат =1,75.

помпажных .клапанов, обеспечение герметичности уплотнения нагнетателя на всех режимах его работы, управление пусковой турбиной и ее защита.

Автоматизация рабочего процесса ГПА предусматривает-следующие основные операции управления, контроля и защиты: пуск и остановку агрегата; поддержание нормальной работы агрегата; измерение теплофи-зических и вибрационных параметров процесса; защиту при возникновении угрозы агрегату; обеспечение герметичности уплотнения ЦБН.

7. Высокая стойкость материала штока к щелевой эрозии, позволяющая противостоять действию потока уплотняемой жидкости через сальник при нарушении герметичности уплотнения. Высокая стойкость материала штока против задирания о сопряженные детали из конструкционных материалов. Повреждение поверхности штока в зоне контакта с набивкой неминуемо приводит к разгерметизации сальника. Твердость материала штока должна быть обязательно более высокой, чем твердость сопряженных деталей.

Уплотнительные элементы сальников неподвижных соединений часто изготовляются из асбестового шнура или волокнистого асбеста с графитом. Эти материалы обладают слишком высокой пористостью и проницаемостью и, будучи даже сильно сжаты, не обеспечивают достаточной герметичности уплотнения. Повышение эффективности уплотнения достигается различными средствами. В частности, применяют обтюраторы, представляющие собой прессованные асбестографитовые кольца с сечением, близким к прямоугольному, армированные по торцам тонкими

Уплотнения такого типа широкого промышленного распространения пока не получили в связи с неудобствами в изготовлении и обслужива-. нии, хотя при тщательном изготовлении, монтаже и уходе за ними возможно обеспечение высокой степени герметичности уплотнения.

Набивки в виде шнура из графитовых волокон в чистом виде и в комбинации с тефлоном выпускают фирмы "Гарлок" (Швейцария) — тип "Графайт 200", ТСрэйн Пэкинг" (Великобритания)-типы 425 и 25 gP, "Меркель" • и "Бургманн" (ФРГ) - типы 6030, 6060 и 6062, "Нипон Карбон" (Япония) — типы 111 и 122, "Латти" (Франция) — тип "Графил". В нашей стране освоен выпуск набивок марки УС (углеродная, пропитанная суспензией фторопласта-4) и УСФ (углеродная с сердечником из фторлона, пропитанная суспензией фторопласта). Набивки такого типа обладают высокой химической стойкостью, термостойкостью и износостойкостью, хорошей прирабатываемостью и самосмазываемостью. Однако применение шнуровых набивок из графитового волокна в арматуре АЭС ограничено относительно высокой пористостью, характерной для структуры плетеного шнура. Это создает значительные трудности в достижении герметичности уплотнения даже при высоких значениях усилия затяжки сальниковых болтов. На западе находят применение в пароводяной арматуре набивки из графитового материала,

Наряду с указанными преимуществами графитовые набивки имеют и ряд недостатков, выявленных в процессе эксплуатации. Слоеные кольца, обладая высокой плотностью, создают высокое гидравлическое сопротивление уплотняемой рабочей среде, но малая прочность их структуры приводит к быстрому разрушению граничащего со штоком слоя и удалению отделившихся от набивки частиц в зазоры между штоком, нажимной втулкой и кольцом сальника, даже если они очень малы. Такой износ приводит к выбиванию набивки из камеры, т.е. к отказу оборудования. Допустимая величина зазоров для этих набивок не превышает 0,1 мм. Графитовые кольца из спирально навитой ленты имеют и другой недостаток, заключающийся в том, что при сжатии их в осевом направлении не всегда удается достаточно плотно сблизить между собой витки и тем самым достичь необходимой герметичности уплотнения. Оказалось затруднительным даже путем дополнительной подтяжки сальниковых болтов устранить утечку между витками ленты. Кроме того, обнаружился еще один существенный недостаток, присущий таким кольцам. Он заключается в том, что при затяжке набивки в сальниковой камере графит, прижимаясь к, гладкой поверхности штока, налипает на нее и создает прочный неровный слой по всей поверхности контакта. Прочность налипшего графита такова, что его с трудом очищают лезвием ножа. Естественно, что при работе указанное явление вызывает значительное повышение трения в сальниковом узле и резко снижает ресурс его работы. Эти причины не позволяют эффективно использовать подобные набивки для сред давлением выше 30 кгс/см2.

Для контроля герметичности уплотнения в стенке нижней сальниковой камеры выполнены отверстия, служащие для отвода и измерения утечки через сальник.

Опыты по определению зависимости герметичности уплотнения от площади поперечного сечения сальниковой камеры выполняли с помощью устройства, представленного на рис. 14. Камеру растачивали по диаметру последовательно с 30 до 40 и 50 мм. Диаметр штока оставался постоянным. Опыты проводили при давлении воды 50, 100, 150 и 250 кгс/см2. Шток во время испытания оставался неподвижным. Результаты испытаний приведены на рис. 21, из которого видно, что увеличение утечки через сальник пропорционально увеличению площади поперечного сечения камеры, т.е. площади фильтрации рабочей среды, что соответствует известным законам. Из этого рисунка также виден эффект самоуплотнения набивки под действием давления рабочей среды. Уровень утечки через сальник при давлении воды 250 кгс/см2 существенно меньше, чем при давлении 150 кгс/см2.

Возрастающую роль в герметичности уплотнения начинает играть при, этом интенсивность износа и удаления из камеры частиц материала набивки. Геометрическим фактором, определяющим герметичность,становится уже h Id, поскольку на износ влияет не площадь поперечного сечения набивки, а поверхность контакта, определяемая диаметром подвижной уплотняемой детали.

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.