Что такое манжета в технике
Манжеты, как расходник, необходимы для корректной работы гидроцилиндра на всём промежутке эксплуатационного срока, указанного производителем. Именно преждевременное разрушение манжет приводит к выходу гидроцилиндра из строя. Сокращение ресурса идёт в геометрической прогрессии. Назначением манжеты является сохранение жидкости, защита от протечек элементов гидроцилиндра.
Манжета штока, головки цилиндра или его поршня могут быть различны. Существуют два класса подобных изделий: динамические и статические. Динамические манжеты используются на подвижных частях гидроцилиндра. Статические – на неподвижных.
Разновидности динамических уплотнений
Динамические манжеты по принадлежности к рабочему элементу:
Поршневая манжета необходима для защиты (барьера) для давления системы. Этот элемент защищает поршень от попадания на него жидкости. Помогает в управлении движением цилиндра.
Штоковые манжеты позволяют эффективно контролировать толщину плёнки на штоке при работе. Именно от этой характеристики будет зависеть надёжность защиты штока от коррозии.
Буферные манжеты в большей степени применяются в сочетании с штоковыми – ослабляют колебания.
Базовые критерии выбора манжет для гидроцилиндра
Критически важно осуществлять выбор данных элементов в привязке к комплексу технических особенностей: диапазон давления в системе; общие габаритные размеры гидроцилиндра; скорость хода подвижных частей гидроцилиндра; температурный диапазон; используемая жидкость в гидроцилиндре; сфера применения.
Под диапазоном давления жидкости в системе подразумевается не только номинальное (рабочее) давление, но и пиковые всплески. Манжета должна их выдерживать.
От рабочей температуры среды так же зависит многое. А именно – если манжета не способна противостоять интенсивным выделениям тепла, преждевременно произойдёт отвердение и деградация.
Следует избегать химической эрозии манжет гидроцилиндра. Она возникает, когда материал манжеты не может сопротивляться химической активности используемой в гидроцилиндре жидкости.
Наиболее распространёнными материалами для производства данных расходников являются: резина, фторкаучук; полиуретан.
В видео перечислены все виды гидравлических манжет:
Манжета
Смотреть что такое «Манжета» в других словарях:
МАНЖЕТА — франц. manchette, уменьш. от manche, рукав, от лат. manica, от manus, рука. Рукавчик у сорочки. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. МАНЖЕТА, МАНШЕТА (фр.… … Словарь иностранных слов русского языка
манжета — ы, ж., МАНЖЕТ а, м. manchette. 1. Обшлаг или обшивка рукава сорочки, блузы. БАС 1. Съемная или пришитая отделка разнообразной формы на нижнем крае рукава рубашки, блузки, платья. М. одновременно стягивают край рукава и украшают его материалом для … Исторический словарь галлицизмов русского языка
МАНЖЕТА — пристёгивающийся или пришивной обшлаг к рукаву. Различают манжеты мужские и женские; фасоны женских манжет более разнообразны. Ниже даны основные чертежи выкроек манжет: манжета одинарная без сгиба, с отворотом; манжета двойная со сгибом; манжета … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства
МАНЖЕТА — МАНЖЕТА, тка жен. или манжеты мн. брызжи, сборчатая или посаженная оборка рубашечного воротника, рукавов. Манжетный, точный, относящийся к манжетам. Манжетник муж. ница жен. кто делает или охотно носит их. | Растен. Alchemila vulg. Толковый… … Толковый словарь Даля
манжета — отворот, рукавчик, манжетка, обшлаг, манжет Словарь русских синонимов. манжета сущ., кол во синонимов: 7 • зарукавье (4) • … Словарь синонимов
МАНЖЕТА — (от франц. manchette букв. рукавчик), в технике уплотнительная деталь машины обычно в виде кольца. Препятствует перетеканию (вытеканию) жидкости или газа, попаданию пыли и грязи в рабочие полости … Большой Энциклопедический словарь
МАНЖЕТА — МАНЖЕТА, манжеты, жен. (франц. manchette). Пристегнутый или пришитый обшлаг, рукавчик у рубахи, блузки. Крахмальные манжеты. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МАНЖЕТА — МАНЖЕТА, ы, жен. 1. Пристёгивающийся или пришитый отворот на конце рукава. Кружевные манжеты. 2. Отглаженный отворот штанины, а также пришитая застёгивающаяся полоса ткани, стягивающая низ штанины. Гольфы, спортивные бриджи на манжетах. | уменьш … Толковый словарь Ожегова
манжета — манжета, ж. и устарелое манжет, м … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
манжета — Раздуваемая муфта, закрепленная на трахеальной трубке вблизи стороны пациента для обеспечения уплотнения между трубкой и трахеей. [ГОСТ Р 52423 2005] Тематики ингаляц. анестезия, искусств. вентиляц. легких EN cuff DE Cuff FR ballonnet … Справочник технического переводчика
Манжета — У этого термина существуют и другие значения, см. Манжета (значения). Манжета рубашки … Википедия
Сальники и манжеты, особенности их износа
Манжеты и сальники — это уплотнительные детали, предназначенные для герметизации сочленений в различных механизмах. Основная сфера применения — уплотнение круглых валов, совершающих вращательные движения, и штоков, двигающихся по вертикали. Цель — недопущение подтеканий смазки или других эксплуатационных жидкостей, а также просачивания газов в пневматических механизмах.
Чем отличается манжета от сальника?
По сути, это — одна и та же деталь, только представленная в разных вариантах исполнения. Манжета изготавливается исключительно из резины. Сальник фактически является ее разновидностью и отличается наличием армирующего элемента, а данное название обусловлено историей возникновения детали: до появления резины уплотнение вращающихся или вертикально движущихся механизмов осуществлялось с помощью льняной нити, фетра или войлока, которые смазывались салом. Сегодня официальное определение сальника — «армированная манжета».
Изделия выпускаются во множестве типоразмеров и вариантов исполнения. Однокромочные манжеты изготавливаются без пыльника, поэтому используются только для герметизации сочленений. Также имеются двухкромочные сальники. В них есть пыльник, который уплотняет механизм и защищает его компоненты от попадания пыли и грязи.
Сальники и манжеты применяются:
Особенности выбора сальников и манжет
Первый параметр, на который нужно обратить внимание при покупке уплотняющих деталей, — это типоразмеры. Также учитывайте следующие характеристики:
Иногда необходимо также учесть направление движения. В этом случае оно указывается на сальнике стрелкой.
Особенности износа сальников и манжет
Детали эксплуатируются в агрессивных условиях, поэтому необходимо соблюдать правила пользования. Учитывайте следующее:
Изношенные детали восстановлению не подлежат, при выработке ресурса или повреждениях их следует заменить.
Какие сальники лучше
Армированные манжеты являются достаточно надежными и высококачественными резинотехническими уплотнениями. Однако, с течением времени, под воздействием очень многих видов агрессивных химических элементов, а также разных механических нагрузок, и этот тип уплотнений может выйти из строя. Замена сальников — процедура не сложная, но достаточно трудоёмкая. Именно поэтому практически каждый опытный автолюбитель перед самой заменой старается узнать, какие сальники лучше приобрести для своего автомобиля.
Казалось бы, ну, узнал какой размер сальника нужен, затем заказал подходящий по типоразмеру уплотнитель и поставил его — делов-то! В принципе, многие автовладельцы как раз так и делают. Но если Вы хотите, чтобы приобретенная армированная манжета служила максимально долго, Вам придется потратить немного своего времени, на то, чтобы изучить характеристики сальников и ознакомиться с их разнообразием. В машиностроении обычно используются всего лишь 4 разновидности. Итак, существуют следующие виды сальников:
Такая классификация разделяет армированные манжеты по материалу изготовления. Собственно, определить, какие сальники лучше для конкретных условий эксплуатаци и как раз таки и позволяет уникальный состав резинотехнической смеси. В зависимости от того, какие компоненты были использованы при производстве, меняются многие качества изделий, в том числе, стойкость к тем или иным агрессивным веществам, а также рабочий диапазон температур. Определить характеристики сальников можно будет по следующей таблице:
Маркировка армированных манжет
Основной материал изготовления
Предназначение данных изделий
Рабочий температурный диапазон
Таким образом, опираясь на эти параметры, можно самостоятельно определить, какой сальник поставить в конкретном узле. Маслобензостойкие могут выдерживать длительный контакт с различными топливно-смазочными веществами, совершенно не разбухая в течение длительного времени. Термостойкие способны выдержать более высокие эксплуатационные температуры в рабочей среде. А пищевые вообще могут быть задействованы в фармацевтике или даже в пищевом производстве, так как биологически полностью безопасны для человека.
Характеристики сальников
Практически все основные характеристики сальников, в том числе и максимальный ресурс работоспособности, зависят от основного материала изготовления, а также от наличия или отсутствия в составе специальных добавочных химических компонентов. Если взять для примера высокотемпературные изделия, то можно заметить, что благодаря добавлению в них особых веществ, устойчивость к жару повышается почти что на +50°С. Поэтому в некоторых случаях придется выбирать, какие сальники лучше, опираясь на их материал изготовления.
Обратите внимание на то, что армированные манжеты с одной кромкой и изделия с двумя кромками будут выполнять разное по качеству уплотнение. Пыльник обеспечивает во много раз большую герметичность, поэтому защищает изделие еще и от излишков масла. Так что характеристики сальников зависят так же еще и от этой конструктивной особенности. Например, однокромочный уплотнитель обеспечит около 30000 километров пробега, в то же время как двукромочные позволяют увеличить данный показатель практически в два раза.
Довольно часто автовладельцы спорят еще и о том, какие сальники лучше — кромки которых были изготовлены формовым способом из специальных пресс-форм, либо же те, что были созданы неформовым методом, а затем обработаны механическими приспособлениями для придания необходимых качеств поверхности. Однако, по заверению производителей, оба этих способа производства ничуть не влияют на итоговые характеристики сальников, так как различие между ними состоит только лишь в задействовании технологических установок.
Зато одном из главных советов от производителей следует напутствие обращать свое внимание на то, какой размер сальника Вы приобретаете. В принципе, Вы можете купить армированные манжеты с погрешностью в 1 миллиметр во внутреннем диаметре. Данные изделия легко установятся в посадочные места, но будут работать с наименьшим КПД. Если внутренний диаметр приобретенного изделия будет больше необходимого, то в соединении уменьшится герметичность, а если меньше — намного увеличится скорость износа резины.
Таким образом, если Вам необходима максимально долгосрочная работа уплотнителя, не поскупитесь купить сальник из качественного материала, и обязательно подбирайте свой конкретный размер. При этом, если для ремонта отечественных машин Вам вполне подойдут импортные аналоги сальников, то устанавливать отечественную армированную манжету на любую зарубежную технику совершенно не рекомендуется. Так же при выборе не забудьте подобрать изделие в соответствии с рабочей температурой в Вашей эксплуатационной среде.
Аналоги сальников
Несмотря на то, что многие производители сальников делают данные уплотнения по различным стандартам изготовления, импортные и отечественные армированные манжеты, как правило, имеют одинаковые конфигурации и типоразмеры. Само собой, производители сальников могут использовать для изготовления разные резинотехнические смеси и особые добавочные компоненты. Но это будет влиять только лишь на износостойкость изделий и на степень устойчивости к различным агрессивным воздействиям и механическим нагрузкам.
Сами же, размеры сальников для определенной детали в конкретной марке машины у разных производителей будут одинаковыми. В этом можно запросто убедиться, взглянув на кромку этих изделий. Маркировка сальников, включающая в себя и типоразмер, наносится производителями на внешнюю сторону. Таким образом, можно сравнить продукцию из стран Европейского Союза и армированные манжеты из Российской Федерации, и убедится в абсолютно полной идентичности подобных уплотнительных изделий по размерному ряду.
Правда, зачастую, очень многие производители сальников, для того чтобы хотя бы как-нибудь обозначить индивидуальность и уникальность своей продукции, изготавливают и выпускают специальные нестандартные размеры сальников. Если в обычных изделиях, как правило, все параметры, а именно, наружный диаметр, внутренний диаметр и высота имеют целые числа, например 4х11х6 миллиметров, то нестандартные армированные манжеты в своих габаритах имеют уже десятичные параметры, например, 49,25х33,4х9 миллиметров.
Тем не менее, такие нюансы не остаются незамеченными, и другие производители сальников подстраивают производство таким образом, чтобы выпускать идентичные РТИ с абсолютно одинаковыми стандартными и нестандартными типоразмерами. Это необходимо для того, чтобы обеспечить взаимозаменяемость всей резинотехнической продукции. В дело вступает обычная конкуренция: если клиенту предложить наиболее качественные аналоги сальников по меньшей цене, то вполне очевидно, на чем в итоге остановится его выбор.
Более того, множество видов разной зарубежной техники, в частности, автомобилей, выпущенных более 15-ти лет назад, уже не выпускаются и не имеют официальной сервисной поддержки. Если выбрать для них подходящие размеры армированных манжет заграницей в принципе не составит труда, то заказать такие уплотнители в Россию будет очень накладно. Поэтому многие наши предприятия и выпускают аналоги сальников импортных заводов из Чехии, Польши, Германии, а также других стран Европейского Союза или же Америки.
Правда, существуют и обратные ситуации, когда Российскому потребителю требуется выбрать размеры сальников импортных под старые отечественные автомобили, поскольку армированные манжеты зарубежного производства, по мнению многих автовладельцев, во много раз лучше справляются с различными нагрузками. Как раз для таких вышеописанных случаев мы решили разместить в этом материале специальную таблицу российских аналогов импортных сальников, по которой можно будет подобрать соответствующее уплотнение.
Т аблиц а российских аналогов импортных сальников
Контактные уплотнения (сальники, манжеты, кольца)
Сальники
Сальники принадлежат к числу отживающих систем уплотнения. Их основной недостаток — повышенный износ, сопровождающийся потерей уплотнительных свойств, и неприспособленность к высоким окружным скоростям. Все же благодаря простоте и дешевизне сальники до сих пор применяют в узлах неответственного назначения.
Сальник представляет собой кольцевую полость вокруг вала, набитую уплотняющим материалом. Для набивки применяют хлопчатобумажные ткани, очесы, шнуры, вываренные в масле, фетр, асбест и подобные материалы с добавлением металлических порошков (свинца-баббита), графита, дисульфида молибдена и других самосмазывающихся веществ.
На рис. 607 представлены простейшие формы сальников, устанавливаемых непосредственно в корпусные детали (рис. 607, I—IV) или в промежуточные детали (рис. 607, V—VIII).
На рис. 608, I изображено простейшее сальниковое уплотнение с конической канавкой (стандартный угол профиля канавки 15° ± 1°). Коническую форму придают канавке в расчете на то, что уплотнение в виде, например, цилиндрического фетрового кольца, будучи плотно установленное в коническую канавку, стремится под действием сил упругости сжиматься к центру, охватывая вал.
Набивка работает непосредственно по валу или по промежуточной втулке; для увеличения надежности и повышения срока службы поверхность вала (или втулки) должна иметь твердость не ниже HRC 45 и шероховатость не более Ra = 0,32—0,65 мкм. Обратную схему, при которой набивка работает по корпусу (рис. 608, II), применяют редко вследствие повышения окружной скорости скольжения в связи с этой конструкцией.
Для увеличения надежности уплотнения применяют двойные сальники, расположенные друг за другом (рис. 608, III) или, при ограниченности осевых габаритов, друг над другом (рис. 608, IV). Для компенсации происходящего в эксплуатации износа осуществляют затяжку набивки (рис. 608, V, VI).
Надежность сальника резко возрастает при подводе смазки (хотя бы в незначительном количестве) так как при смазке уменьшается коэффициент трения, тепловыделение и повышается герметичность. В конструкции, изображенной на рис. 608, IV, смазка подводится из уплотняемой полости через радиальные отверстия в корпусе сальника.
Периодическая подтяжка крайне нежелательна, потому что требует постоянного внимания обслуживающего персонала. Кроме того, при неумелом обращении возможна перетяжка сальника, приводящая к перегреву и выходу уплотнения из строя.
Совершеннее конструкции с автоматической затяжкой с помощью пружины (рис. 608, VII, VIII).
На рис. 608, IX—XI показаны конструкции сдвоенных сальников с пружинной затяжкой.
Для уплотнения жидкостей, пара и газов при высоком давлении применяют сальники с увеличенной длиной набивки и с затяжкой набивки внутренней (рис. 609, I) или наружной (рис. 609, II) гайкой, грундбуксой (рис. 609, III) или пружинами (рис. 609, IV—VI).
В случаях, когда необходимо полностью исключить просачивание жидкости через уплотнение, применяют спаренные (рис. 609, VII) или многорядные (рис. 609, VIII) сальники с промежуточными распорными втулками между набивками и со сливом жидкости, просачивающейся через первые (со стороны давления) набивки.
Гидропластовые уплотнения
Часто применяют сальники с уплотняющим элементом в виде втулки из термопластов, например, из поливинилхлоридов. Гидропластовую втулку заключают в замкнутое кольцевое пространство в корпусе (рис. 610, I). Зазор между валом и отверстием делают минимальным. Уплотняющий элемент затягивают на валу винтом, действующим на гидропласт через притертый плунжер; давление плунжера, передаваясь всей массе гидропласта, заставляет втулку плотно охватывать вал.
Во избежание выдавливания гидропласта в зазор между валом и корпусом, на торцах кольцевой канавки корпуса устанавливают выполненные из антифрикционного металла кольца по посадке Н7/h6 относительно вала (рис. 610, II). Кольцам придают некоторую свободу радиального перемещении для того, чтобы поверхности скольжения не разрабатывались при биении вала.
Манжетные уплотнения
Манжета представляет собой выполненное из мягкого упругого материала кольцо с воротником, охватывающим вал. Под действием давления в уплотняемой полости воротник манжеты плотно охватывает вал с силой, пропорциональной давлению (рис. 611, I). Для обеспечения постоянного натяга воротник стягивают на валу кольцевой пружиной (на рис. 611 не показана).
Манжета должна быть расположена воротником навстречу уплотняемому давлению; при обратном расположении (рис. 611, II) давление отжимает воротник от вала. При необходимости двустороннего уплотнения устанавливают две манжеты с воротниками, направленными в разные стороны (рис. 611, III). Наружную сторону манжеты плотно крепят к корпусу.
В ряде случаев манжету делают с двумя воротниками, один из которых уплотняет вал, а другой корпус (рис. 612), в силу того же манжетного эффекта.
Возможные формы манжет показаны на рис. 613, I—XII.
Манжеты раньше изготовляли из лучших сортов воловьей кожи, подвергая ее распариванию и прессованию для придания нужной формы. На рис. 614 показаны способы установки кожаных манжет.
На рис. 615 приведены примеры применения манжет в уплотнениях торцового типа.
На рис. 616 изображена многорядная установка манжет в уплотнениях для высоких давлений (жидкостей, паров и газов).
Манжеты чаще всего изготовляют из пластиков типа поливинилхлоридов и фторопластов, превосходящих кожу по упругости и износостойкости, Полихлорвиниловые манжеты выдерживают температуру до 80°С. Фторопластовые манжеты могут работать при температурах до 300°С.
Армированные манжеты для валов
Широко применяют в машиностроении армированные манжеты для валов. Эти уплотнения представляют собой самостоятельную конструкцию, целиком устанавливаемую в корпус; манжету изготовляют из синтетических материалов, что позволяет придать ей любую форму; воротник манжеты стягивается на валу кольцевой витой цилиндрической пружиной (браслетной пружиной) строго регламентированной силой.
На рис. 617 показаны различные типы манжет (первые относятся к более ранним конструкциям).
Конструкции на рис. 617, I—VIII с манжетой в кассете из листовой стали (иногда очень сложной сборки) почти вышли из употребления. Основной их недостаток — сложность герметичной посадки уплотнения в корпус. При достижимой штампованием точности размеров трудно обеспечить плотную посадку кассеты в корпус, поэтому возникает необходимость применять уплотняющие мази. В современных конструкциях посадочный пояс уплощения выполняют как одно целое с манжетой (рис. 617, IX и следующие). Благодаря податливости материала в данном случае легко достигается уплотнение по корпусу даже при значительных колебаниях посадочных размеров. Необходимая радиальная жесткость придается введением в тело манжеты каркасных колец из листовой стали.
Манжеты делают с одним (рис. 617, X, рис. 618, I, II) уплотнительным гребешком, с двумя рис. 617, XI, ХII) и большим (рис. 617, XIII) числом гребешков. В конструкции на рис. 617, XIII браслетная пружина заменена кольцом из упругого синтетика. В конструкции на рис. 617, XIV необходимая упругость придается кольцевым валиком у гребешка, в конструкции на рис. 617, XV — кольцевым ребром вокруг гребешка (для придания устойчивости ребро заключено в штампованную обойму).
На рис. 617, XVI показана рациональная конструкция манжеты с двумя гребешками; один (стянутый пружиной) уплотняет вал, другой предупреждает проникновение в уплотнение грязи извне. На рис. 617, XVII изображена конструкция манжеты для радиальной сборки, на рис. 617, XVIII, XIX — конструкции сдвоенных манжет. Своеобразная конструкция двухгребешковой манжеты показана на рис. 617, XX, XXI. В свободном состоянии манжета имеет форму, изображенную на рис. 617, XX. При установке в корпус (рис. 617, XXI) уплотнительные гребешки расходятся, создавая натяг на поверхности вала; натяг поддерживается браслетной пружиной.
Манжеты изготовляют прессованием или пресс-литьем (с опрессовкой внутренних металлических элементов) из эластичных, износостойких, масло- и химически стойких пластиков и резины. Браслетные пружины изготовляют из пружинной проволоки диаметром 0,2—0,5 мм и подвергают закалке и среднему отпуску, защищают кадмированием, цинкованием или делают их из бронзы.
Способы соединения концов пружин показаны на рис. 619. В конструкции на рис. 619, I на одном из концов пружины навивка ступенчатая. При соединении ступенчатый конец (предварительно закрученный в сторону, обратную ходу витков) ввертывают в витки другого конца.
В конструкции на рис. 619, II хвостовику пружины придана коническая форма, облегчающая завертывание; в конструкции на рис. 619, III соединение концов производится с помощью отдельной витой вставки.
Способы установки манжетных уплотнений в корпусах показаны на рис. 620. При способе установки, показанном на рис. 620, I, соединение с корпусом достигается за счет упругого радиального сжатия манжеты при вводе в корпус; однако соединение получается ненадежное. В конструкции на рис. 620, II уплотнение, предварительно сжатое, вводят в выточку в корпусе; высота буртика у входа в канавку не должна превышать допустимого упругого сжатия манжеты.
На рис. 620, III показан более правильный способ установки: манжету фиксируют в осевом направлении привертной шайбой. Во избежание проворота манжеты в корпусе и для обеспечения герметичности манжету сажают с небольшим осевым натягом (порядка 0,5 мм). На рис. 620, IV показана аналогичная установка с замыканием соединения в осевом направлении фигурной шайбой и зегером. На рис. 620, V—IX показаны способы установки манжет в промежуточных корпусах. При установке манжет с гибким воротником, подверженных действию повышенного давления, необходимо предупреждать возможность выворачивания воротника манжеты под давлением. В этих случаях рекомендуется установка опорного диска с профилем, соответствующим профилю манжеты (рис. 621).
Поверхности, по которым работают манжеты, должны обладать твердостью не менее HRC 45 и иметь шероховатость не более Rа = 0,16—0,32 мкм.
На рис. 622, I—III показаны три случая установки манжет. Во втором и третьем случаях необходимо предупредить возможность просачивания масла по зазору между валом и втулкой (или ступицей насадной детали). Это достигается обработкой торцов (а) до шероховатости Rа = 0,63—1,25 мкм и соблюдением строгой перпендикулярности торцов относительно оси отверстия. Для обеспечения полной герметичности рекомендуется покрывать торцы герметизирующими мазями или устанавливать на торцах уплотнительные прокладки.
На валах, на которые надевают манжету при сборке, должны быть предусмотрены пологие фаски (рис. 623, II). Это избавляет от необходимости применять специальные монтажные приспособления, например, монтажную втулку (рис. 623, III).
При работе манжеты по промежуточной втулке или по ступице насадной детали (см. рис. 622, II и III) пологие заходные фаски на втулках и ступицах обязательны, так как в данном случае применить способ монтажа, приведенный на рис. 623, III, невозможно.
На рис. 624 даны примеры установки манжетных уплотнений в узлах с шарикоподшипниками.
Уплотнение разрезными пружинными кольцами
Уплотнение разрезными пружинными кольцами (рис. 625) надежно, оно может держать большие перепады давления и при правильном подборе материалов долговечно. Пружинные кольца изготовляют из закаленной стали, перлитного чугуна, кованой бронзы и устанавливают в стальном корпусе, термообработанном до твердости HRC 40—45. Наружную втулку уплотнения выполняют из закаленной, цементованной или азотированной стали. Кольца сажают в канавки корпуса с осевым зазором 0,005—0,020 мм. Просвет (а) (рис. 625, I) между наружной поверхностью корпуса и отверстием втулки делают равным 0,5—1,0 мм.
Кольцо устанавливают с небольшим натягом по отношению к втулке. В процессе работы кольца стоят неподвижно во втулке или слегка проскальзывают. Под действием перепада давления кольца прижимаются торцами к стенкам канавок корпуса. Обычно устанавливают два–три кольца; при повышенном перепаде давления число колец доводят до пяти–шести.
В многокольцевых уплотнениях, работающих при высоких перепадах давления, наиболее нагружено первое, ближайшее к герметизируемой полости кольцо; со временем на торцовой поверхности этих колец образуется ступенчатая выработка, являющаяся результатом прижатия кольца к стенке канавки.
Для равномерного распределения нагрузки между всеми кольцами, а также для подвода масла к трущимся поверхностям (при уплотнении маслосодержащих полостей) в первом (а иногда в нескольких передних кольцах) выполняют разгрузочные отверстия (а) (рис. 626).
Наружный диаметр колец в свободном состоянии d0 делают с таким расчетом, чтобы кольцо входило во втулку с небольшим натягом d0 = (1,02—1,03)d, где d — диаметр отверстия втулки.
Замки колец обычно изготовляют прямыми (рис. 627, I). У колец большого диаметра замки выполняют косыми (рис. 627, II) под углом 45°. Ширину прорези s в свободном состоянии выбирают из условия, чтобы после введения кольца во втулку в замке оставался просвет 0,3—0,5 мм. С учетом формулы для запишем
s = (0,3—0,5) + (0,02—0,03)d ≈ 0,5 + 0,08d.
В уплотнениях, работающих при повышенных температурах, зазор надо увеличить на термическое удлинение кольца.
Для беспрепятственного ввода колец в канавки необходимо соблюдать известное из теории разрезных пружинных колец правило: отношение b/d (рис. 628) должно быть не более 0,05.
Для колец из закаленной качественной стали это отношение может увеличиться до 0,1. Если отношение b/d превышает 0,1, то применяют корпуса из наборных дисков (см. рис. 625, II). Для удобства монтажа диски после установки колец завальцовывают на втулке из мягкой стали (см. рис. 625, III). Отношение высоты колец h к ширине b обычно равно 0,5—0,7.
Иногда применяют парную установку колец в канавках (см. рис. 625, IV) или монтируют кольца в корпусе в ряд (см. рис. 625, V, VI).
Для облегчения ввода при монтаже колец во втулки последние снабжают пологими фасками. Во избежание применения специальных монтажных приспособлений рекомендуется диаметр фаски D делать не менее наружного диаметра d0 кольца в свободном состоянии (рис. 629).
Уплотнение резиновыми кольцами
Уплотнения с резиновыми кольцами, вводимыми в канавки вала или промежуточной втулки, имеют ограниченное применение.
В конструкции на рис. 630, I уплотнение обеспечивают натягом между наружной поверхностью колец и втулкой. В конструкции на рис. 630, II использован манжетный эффект. Кольца расположены в канавках со скосом. Под действием давления в уплотняемой полости кольца, находя на скос, прижимаются наружной поверхностью к втулке. Уплотнение одностороннего действия. При необходимости обеспечить двустороннее уплотнение кольца устанавливают в канавках с попеременным чередованием наклона днищ (рис 630, III) или применяют канавки с двусторонним скосом (рис. 630, IV).
На рис. 631 изображено уплотнение, в котором использован центробежный эффект: резиновое кольцо имеет несколько наклонных гребешков, которые под действием центробежной сипы прижимаются к гильзе, создавая давление, пропорциональное квадрату частоты вращения. Кольца выполняют из мягких сортов маслостойкой и термостойкой синтетической резины.
Недостатки уплотнений резиновыми кольцами — ненадежность работы, быстрый износ резины в процессе эксплуатации, неопределенность сил прижатия.
Чаще применяют резиновые кольца в установках с возвратно-поступательным движением вала.