Расчёт уплотнения валов

Валы рабочих органов машин и аппаратов, снабжаются уплотняющими устройствами. Уплотняющие устройства предназначены для изолирования рабочего объёма от внешней среды с целью предотвращения попадания атмосферного воздуха, загрязнений рабочей среды и утечке в окружающую среду [11].

Сальниковые уплотнения (сальники). Различают сальники с мягкими и твёрдыми уплотняющими набивками. Сальник является ответственным узлом аппарата, требующим постоянного наблюдения и ухода.

Сальник состоит из корпуса, грундбуксы (упорного кольца), нажимной втулки, сальниковой набивки и затягивающих шпилек (рисунок 1). Уплотнение вала достигается за счёт притяжения набивки к валу.

1- корпус; 2- втулка нажимная; 3- сальниковая набивка; 4- кольцо упорное (грундбукса); 5- шпилька.

Рисунок 3.2 – Сальниковое уплотнение

Сальники без устройств охлаждения работают при температуре -20…70°С, и давлениях 0,04…0,6 МПа.

В качестве сальниковых набивок используются хлопчатобумажные, пеньковые, асбестовые материалы, фторопласт, а так же композиционные материалы.

Из всех сальниковых набивок, особо следует выделить фторопласт, как материал, имеющий высокую термостойкость, малый коэффициент трения и высокую агрессивную стойкость. Основной недостаток фторопластовой набивки – это её высокая жёсткость, требующая больших усилий сдавливания.

Целью расчёта сальникового уплотнения является определение усилия сдавливания набивки и потерь на трение вращающегося вала. Сальниковая набивка является твёрдым деформируемым телом, в связи с чем во внутренних слоях набивки напряжения не равны, т.е. РхРу.

Напряжение набивки обычно принимают[11]:

(3.25)

где m- коэффициент зависящий от материала набивки, который выбираем из таблицы [ ].

Рисунок 3.3 – Расчётная схема нагружения сальника

Ширина сальниковой набивки s определяется по формуле:

(3.26)

Усилие Ру определяется по формуле:

(3.27)

где Р0 – давление в аппарате; f=µ/m, µ- коэффициент трения.

При у=h, (3.28)

Тогда :

Исходя из ширины стандартных фторопластовых колец, устанавливаем 3 кольца шириной по 10 мм.

Усилие затяжки шпилек F определяется следующим образом:

(3.29)

Мощность, затраченная на преодоление сил трения в сальнике, является сложной функцией и зависит от ряда параметров, среди которых следует отметить большое влияние скорости вращения и диаметра вала. В связи с этим рекомендуется пользоваться эмпирической формулой для расчёта мощности:

(3.30)

3.7.1 Расчёт винтов на прочность [12]

Условие прочности:

(3.31)

где Fр – расчётное усилие в стержне винта.

Fр=1,3F (3.32)

где F- сила начальной затяжки.

Fр=1,3·481,5=625,95Н

(3.33)

Материалы по теме:

Технология производства сливок и сливочных напитков
Сливки питьевые – это концентрированная жировая часть молока, которую получают сепарированием. Молочная промышленность выпускает в реализацию в зависимости от режима термической обработки пастеризованные и стерилизованные сливки, УВТ – обработанные, УВТ обработанные стерилизованные. Кроме того, выр ...

Требования к качеству овощных блюд. Сроки хранения
Варёные овощи должны сохранить форму, клубни картофеля могут быть слегка разварившиеся. Цвет картофеля- от белого до жёлтоватого, не допускается покраснение или потемнение клубней. Цвет корнеплодов - свойственный их натуральному цвету. Картофель и корнеплоды, хорошо очищенные от глазков, чёрных пят ...

Орехи, семена и масличные культуры
К орехам относятся миндаль, фундук, фисташки, кешью, грецкий орех, лесной орех (лещина), кедровый орех, бразильский орех и являющийся бобовым арахис. Все они имеют сходный химический состав: 15 .25% белка, 45 .60 жира, 5 . 12 углеводов, 3 . 10 % пищевых волокон. Орехи содержат значимые количества к ...