Уплотнения для подвижных соединений подразделяются на уплотнения для соединений с возвратно-поступательным движением и уплотнения для соединений с вращательным дви-жением. Классификация уплотнительных устройств подвижных соединений приведена на рисунк 2.1.
УПЛОТНЕНИЕ
ПОДВИЖНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
СОЕДИНЕНИЙ С ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
СОЕДИНЕНИЙ С ВРАЩАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
| КОНТАКТНЫЕ | БЕЗКОНТАКТНЫЕ | КОНТАКТНЫЕ | БЕЗКОНТАКТНЫЕ | |||||||||||||||||||||||
| КОЛЬЦЕВЫЕ | ЩЕЛЕВЫЕ | РАДИАЛЬНЫЕ | ЩЕЛЕВЫЕ | |||||||||||||||||||||||
| МАНЖЕТНЫЕ | ||||||||||||||||||||||||||
| МАНЖЕТНЫЕ | ПРОСТЫЕ | РАДИАЛЬНЫЕ | ВИНТОКАНАВО | |||||||||||||||||||||||
| САЛЬНИКОВЫЕ | ЧНЫЕ | |||||||||||||||||||||||||
| САЛЬНИКОВЫЕ | ЛАБИРИНТНЫЕ | РАДИАЛЬНЫЕ | ГИДРОДИНАМИ | |||||||||||||||||||||||
| КОЛЬЦЕВЫЕ | ЧЕСКИЕ | |||||||||||||||||||||||||
| С | ТОРЦЕВЫЕ | ЛАБИРИНТНЫЕ | ||||||||||||||||||||||||
| ДЕФОРМИРУЕМ | ||||||||||||||||||||||||||
| ОЙ ВТУЛКОЙ | ||||||||||||||||||||||||||
| СИЛЬФОННЫЕ | ||||||||||||||||||||||||||
Рисунок 2.1 – Классификация уплотнительных устройств подвижных соединений
Наиболее обширная область применения уплотнений в общем машиностроении – это герметизация входных и выходных валов машин. Уплотнения с одной стороны предупреж-
Расчёт и конструирование машин и аппаратов пищевых производств. Элементы теории и сборник задач Уплотнение соединений в машинах и аппаратах
дают утечку смазочного материала из корпуса машин, с другой – защищают внутренние по-лости корпуса от внешних воздействий (проникновения пыли, грязи и влаги извне). Это осо-бенно важно для машин, работающих на открытом воздухе в соседстве с агрессивными сре-дами.
Особенно ответственную роль играют уплотнения в машинах и агрегатах с полостями, содержащими химически активные вещества (химическое машиностроение) или пищевые продукты (пищевое машиностроение) и т. д. Надежная герметизация этих полостей является важным условием обеспечения работоспособности машин.
Другая область применения уплотнений – это герметизация полостей в машинах, содер-жащих газы и жидкости при высоких давлениях или под вакуумом. В роторных машинах (в паровых и газовых турбинах, центробежных и аксиальных компрессорах и т. д.) необходимо уплотнение вращающихся валов и роторов; в поршневых машинах – уплотнение возвратно-поступательно движущихся частей (поршней, плунжеров, скалок).
В поисках надежных решений конструкторы разработали большое число разнообразных систем уплотнений. Ниже описаны типовые конструкции уплотнений, применяемых в общем машиностроении. Эти конструкции лежат и в основе специальных решений. Все системы уплотнений можно разделить на два класса: контактные и бесконтактные.
В первом случае уплотнение достигается непосредственным соприкосновением подвиж-ной и неподвижной частей уплотнений. К числу этих уплотнений относят сальники, манже-ты, разрезные пружинные кольца, торцовые уплотнения и т. д.
Во втором случае контакт между частями уплотнения отсутствует. Уплотнительный эф-фект достигается с помощью центробежных сил, гидродинамических явлений и т. д. К числу этих уплотнений относят лабиринтные уплотнения, отгонные резьбы, отражательные диски, ловушки разнообразных типов и т. д.
Контактные уплотнения обеспечивают более высокую герметичность соединений. Их недостатки (ограниченность допустимых скоростей относительного движения, изнашивае-мость и потери уплотнительных свойств с износом) устраняют регулированием силы прижа-тия контактирующих поверхностей, рациональным подбором материала трущихся поверхно-стей, компенсацией износа с помощью упругих устройств.
Бесконтактные уплотнения при вращении валов могут запирать жидкость без утечки. Бесконтактные уплотнения имеют практически неограниченную долговечность и малые по-тери энергии при трении.