Уплотнения, применяемые в станочных гидроприводах, должны удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать хорошую герметичность,
- быть надежными и долговечными в эксплуатации,
- создавать минимальный уровень трения,
- быть удобными для монтажа и демонтажа,
- иметь небольшие габаритные размеры, низкую стоимость и т.д.
Различают уплотнения, предназначенные для герметизации неподвижных и подвижных соединений, а также деталей, совершающих возвратно-поступательное и вращательное движение.
Для уплотнения неподвижных соединений применяются резиновые кольца круглого сечения (рис. 6.2,е; см. также на рис. 2.6 поз. 6; на рис. 4.3,а - уплотнение детали 4 и др.) и прокладки из различных материалов (прессшпана, меди, резины, полимерных и других материалов).
Для уплотнения валов и осей часто применяют манжеты резиновые армированные.
Для подвижных соединений возвратно-поступательного движения применяются следующие уплотнения:
а)кольца поршневые чугунные (рис. 6.2,а). Они могут работать при высоких давлениях (р£50 МПа) и скоростях (v£7,5 м/с), отличаются большой долговечностью (8-10 лет), имеют весьма низкий уровень трения.
Силу трения (Н) в уплотнениях можно определить по формуле: S =p × D × b × b × (p + n × pк),
где D – диаметр поршня, мм; b - ширина кольца, мм;
b = 0,07-0,15 – коэффициент трения кольца (увеличивается при уменьшении скорости движения);
n – количество колец (при р=6,3 МПа и D=40-500 мм n=2-3);
pк – контактное давление кольца, МПа:
| D | ||||
| pк | 0,056 | 0,056 | 0,056 | 0,056 |
б) уплотнения шевронные резинотканевые (рис. 6.2,б, см. также на рис. 2.6 поз. 10). Используются при давлениях р£63 МПа, скоростях v£3 м/с и температурах от -50 до +100°С. Число манжет: 3 при р£6,3 МПа, 4 при р£10 МПа и т.д. Манжеты устанавливаются между опорным и нажимным кольцами.
Сила трения манжет составляет: при d£100 мм »8%, а при d<250 мм »6% усилия, развиваемого поршнем (d - диаметр канавки, в которой находится уплотнение);
в) манжеты (воротники) уплотнительные резиновые (рис. 6.2,в). Применяются при р£50 МПа, v£0,5 м/с и температурах от -60 до +200°С.
Сила трения (Н): S =p × D × l × b × (p + pк),
где D - диаметр уплотняемой поверхности, мм; l - ширина рабочей части манжеты (l £ H), мм;
b = 0,1-0,13 - коэффициент трения; pк= 2-5 МПа, контактное давление, возникающее при монтаже;
г) кольца резиновые уплотнительные круглого сечения (рис. 6.2,г,д). Эти уплотнения предельно просты и компактны, отличаются удобством монтажа и достаточно хорошей уплотняющей способностью. Используются при р£32 МПа (в неподвижных соединениях - р£50 МПа), v£0,5 м/с и температурах от -60 до +200°С.
Сила трения (Н): S =p × D× q,
где D - диаметр уплотняемой поверхности, мм;
q - удельная сила трения, q»0,1-3 Н/мм при р=5-25 МПа и d2=1,4-8,5 мм (d2- диаметр сечения кольца).
Срок службы уплотнений зависит от температуры и качества материала. Например, гарантийный срок эксплуатации уплотнительных колец составляет:
для резины группы 2 при температуре: +25°С - 6 лет, +50°С - 3700 час., +70°С - 720 час.;
для резины группы 4 при температуре: +25°С - 7 лет, +50°С - 8500 час., +70°С - 1800 час.