с обычным (кривая а) и наклонным под углом 3° (кривая Ь) ее распо­ ложением.

Кольца круглого сечения допускают более высокие, чем манжетные уплотнения, давления жидкости, а также допускают возможность при­ менения одного кольца при действии жидкости в двух направлениях; кроме того, они отличаются высокой надежностью. Опыт показывает, что эти кольца пригодны при некоторых условиях для работы при пере­ паде давления до 100 кГ/см2.

Влияние угла наклона

Трение и соответственно температура рабочей кромки кольца умень­ шаются с увеличением угла его наклона. Указанные зависимости харак­ теризуются кривыми перепада температуры между зоной контакта коль­ ца с валом и масла в корпусе уплотнения в зависимости от окружной скорости вала и угла а наклона кольца, приведенными на рис. 380.

Одновременно при увеличении угла а снижаются механические по­

тери энергии, что обусловлено улучше­

чи

Кольцо из В-Щ

\У

нием условий смазки. Однако при по­

вышении угла а наклона ухудшается

35 • Размер 3,6*23мм

^OL=0°

герметичность

уплотнения.

Утечка

Радиальное сжатие 13%у

в этом случае появляется, когда линей­

30

ная

величина

наклона

становится

^ 25

/гзо'

больше ширины полоски / контакта

згУ

кольца с валом:

I

dBtg a > /,

%20

4°30'У\

где dB— диаметр вала.

е is

> 9°^

Эта

утечка

обусловлена

перено­

!

сом

уплотняемой поверхностью вала

жидкости в виде тонкой пленки, кото­

<110

рая,

снимаясь

(сгребаясь)

уплотни­

тельным кольцом на стороне низкого

давления, образует с течением времени

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

«утечку».

Для

кольца

размером

Окружная скорость бала 6 м/сек

50,8X3,2

мм,

наклоненного

под уг­

лом

a

3,5°

(окружная

скорость

Рис. 380. Зависимость перепада тем­

6,3 м/сек и давление уплотняемой

пературы между

зоной

контакта

среды 6,2 кГ/см2), эта утечка соста­

кольца

с валом

и масла

в уплотни­

вила

при испытаниях 0,2

см^/час. По­

тельной камере

от окружной скорос­

этому значение угла а для распростра­

ти вала

(14—25 мм)

ненных в насосах размеров вала

рекомендуется выбирать равным а = 3,5-=-4°. Перепад тем­

ператур на кромке уплотнительного кольца с жидкостью можно

прини­

мать при расчетах колец, установленных под углом a = 3,5-f-4°,

равным

25° С

(см. рис. 380).

Окружные скорости

Рассматриваемые кольца рекомендуется применять при окружных скоростях вала до 2,5 м/сек и давлении жидкости до 5 кГ/см2. При этом радиальное сжатие колец должно быть в пределах 9—11%. При умень­ шении окружной скорости до 1,5 м/сек радиальное сжатие при сохра­ нении той же температуры может быть повышено до 13% и давление до 15 кГ/см2. При окружной скорости 0,5 м/сек давление может быть по­ вышено до 50 кГ/см2.

Допустимая величина окружной скорости зависит также от диамет­ ра вала, повышаясь с увеличением последнего. Это обусловлено улуч-

452

шением теплоотвода с увеличением диаметра, а также уменьшением частоты деформаций уплотнительного кольца, вызываемых радиальны­ ми биениями вала.

Зависимость допустимой окружной скорости вала от его диаметра

приведена ниже:		дан­
Согласно иностранным			Диаметр вала в м м	3—7 9—17 19—32
ным,	рассматриваемые кольца
применяются в насосах при		чис­
лах	оборотов уплотняемого	вала	Окружная скорость	2,5
до 9000 об/мин.

В ы б о р п р о ч и х р а б о ч и х п а р а м е т р о в к о л е ц

Размеры уплотнительного кольца и канавки для его размещения должны быть подобраны такими, чтобы устранить возможность прово­ рачивания кольца в канавке относительно оси вала, для чего момент силы трения кольца в канавке должен превышать момент силы трения его по вращающемуся валу, для этого монтажное натяжение кольца

вканавке должно превышать натяжение по валу.

Впрактике размеры кольца и вала подбираются так, чтобы кольцо надевалось на вал без растяжения, т. е. внутренний диаметр кольца

должен быть равен или несколько больше диаметра dB вала. Наружный же диаметр кольца в свободном состоянии должен быть на 5—8% боль­ ше диаметра dK донышка канавки.

При установке кольца на вал с растяжением наблюдаются случаи его разрушения. Последнее обусловлено так называемым «эффектом Джоуля», согласно которому повышение температуры резинового коль­ ца в растянутом состоянии увеличивает нагрузку на уплотняемую по­ верхность (силу обжатия этой поверхности), что, в свою очередь, сопро­ вождается увеличением потерь на трение и дальнейшим повышением температуры.

Радиальное сжатие колец в канавке [см. выражение (359)] в общем случае выбирается равным до = 9-г-,13% диаметра поперечного сечения кольца в свободном его состоянии. Однако часто для уменьшения тре­ ния и нагревания уплотнительного узла применяют радиальные сжатия в пределах 5-5-6% поперечного сечения кольца. Очевидно, что размер­ ные допуски на изготовление деталей уплотнительного узла должны быть в этом случае такими, чтобы при наихудших с этой точки зрения, их сочетаниях было гарантировано обжатие колы а.

При выборе максимальной Дотах и минимальной доmin величин сжа­ тия учитывают также окружную скорость вала. Последняя зависимость приведена ниже:

Окружная скорость			Радиальное сжатие
				96 от d
	вала		м м
	м / с е к			®min	^шах
До	1,5	От 0,1	до 0,13	10	13
До 3		От 0,09	до 0,11	9	и
10.	Чистота обработки поверхности вала должна быть не ниже					V ^—
	Овальность	вала — не более 0,01 мм,		радиальное	биение	вала —
не более 0,05 и осевое биение — не более 0,3—0,5 мм.

Для изготовления колец рекомендуется резина средней твердости (до 80 единиц по Шору).

Рекомендуемые размеры колец приведены ниже:

453