Уплотнение по конусу

[snkb200 0]

Доброго времени суток. Помогите, плиз, в след. проблеме:

Как рассчитывается с какой осевой силой Q надо задавить уплотнение, для обеспечения герметичности(в нижней области имеется давление)? Если кто сможет поделиться литературой или ссылкой, по данной теме, буду благодарен.

[Атан 460]

Доброго времени суток. Помогите, плиз, в след. проблеме:

Как рассчитывается с какой осевой силой Q надо задавить уплотнение, для обеспечения герметичности(в нижней области имеется давление)? Если кто сможет поделиться литературой или ссылкой, по данной теме, буду благодарен.

Мне кажется, что всё проще. Сила Q должна быть заведомо больше силы, которая выдавливает пробку (мах значение внутреннего давления умножить на площадь пробки по нормали к силе).

[snkb200 0]

Мне кажется, что всё проще. Сила Q должна быть заведомо больше силы, которая выдавливает пробку (мах значение внутреннего давления умножить на площадь пробки по нормали к силе).

Поправьте если я не прав. Сила Q >= Сила трения по конусу(я не могу понять или найти как её рассчитывать) + [давление на пробку * площадь давления]. Вопрос в том, что будет с остальными элементами конструкции (на рисунке только уплотнение) при такой Q. Мне она нужна для расчета прочности остальных деталек.

[Атан 460]

Поправьте если я не прав. Сила Q >= Сила трения по конусу(я не могу понять или найти как её рассчитывать) + [давление на пробку * площадь давления]. Вопрос в том, что будет с остальными элементами конструкции (на рисунке только уплотнение) при такой Q. Мне она нужна для расчета прочности остальных деталек.

Если опять упростить, то сила трения равна: к-т трения*N, где N =[давление на пробку * площадь давления]*cos (угол).

[Booster 103]

Это практическая задача или теоретическая? Если практическая, то просто надо металлическую деталь заменить на болт, а снизу приклеить или лучше привулканизировать шайбу и гайку. Регулируя затяжку соединения, будешь регулировать плотность прилегания. Материал уплотнения?

[snkb200 0]

Большое спасибо за внимание к теме.

Это практическая задача или теоретическая? Если практическая, то просто надо металлическую деталь заменить на болт, а снизу приклеить или лучше привулканизировать шайбу и гайку. Регулируя затяжку соединения, будешь регулировать плотность прилегания. Материал уплотнения?

Задача иметь хоть какой то приблизительный расчет, т.е. есть ли смысл делать опытный образец. На рисунке только ЧАСТЬ устройства(метал. деталь в пробке условно обрезана), способ затяжки уплотнения почти такой же, как вы описали.

сила трения равна: к-т трения*N, где N =[давление на пробку * площадь давления]*cos (угол).

Как я понимаю, в данной формуле N - сила реакции опоры, но как она связана с давлением на пробку (При отсутствии давления снизу, разве сила трения будет равна нулю?). По учебникам N=m*g*cos(или sin) угла приложения, т.е. постоянная величина. По логике после "совпадения граней" (т.е. конусная пов-ть пробки совпала с конусной пов-тью корпуса) сила трения, как и сила реакции опоры резко возрастатет. Весь вопрос в установлении зависимости между осевой силой Q и "силой зажатия резин.уплотнения" (не знаю как правильно называется этот термин). Изменено 13 ноября 2012 пользователем snkb200

[Атан 460]

Большое спасибо за внимание к теме.

Как я понимаю, в данной формуле N - сила реакции опоры, но как она связана с давлением на пробку (При отсутствии давления снизу, разве сила трения будет равна нулю?). По учебникам N=m*g*cos(или sin) угла приложения, т.е. постоянная величина. По логике после "совпадения граней" (т.е. конусная пов-ть пробки совпала с конусной пов-тью корпуса) сила трения, как и сила реакции опоры резко возрастатет. Весь вопрос в установлении зависимости между осевой силой Q и "силой зажатия резин.уплотнения" (не знаю как правильно называется этот термин).

Сила трения зависит от давления. Чем больше давление, тем большее усилие нужно приложить к пробке (чтобы она не раскрылась). Когда давления нет - сила трения не равна нулю и зависит от веса пробки.

И ещё. Если схема уплотнения, как написАл Booster, то конус пробки нужно развернуть, чтобы давление само запирало пробку.

[snkb200 0]

Сила трения зависит от давления. Чем больше давление, тем большее усилие нужно приложить к пробке (чтобы она не раскрылась). Когда давления нет - сила трения не равна нулю и зависит от веса пробки.

Давление подводится после сборки всего ус-ва.

Вы говорите, что сила трения зависит от веса пробки, т.е. является постоянной величной. Чтобы гарантировать герметичность, пробку нужно установить как можно ниже по схеме. Но ведь чем глубже в конус заталкивать пробку, тем большее усилие требуется приложить. Вот определение этого усилия (или положения пробки графически), при котором обеспечивается герметичность, и вызывает вопрос. После установки пробки в нужном положении, она держится в этом положении гайкой.

И ещё. Если схема уплотнения, как написАл Booster, то конус пробки нужно развернуть, чтобы давление само запирало пробку.

Разворот пробки не проходит по конструкции (такой вариант уже прорабатывался).

[Атан 460]

Давление подводится после сборки всего ус-ва.

Вы говорите, что сила трения зависит от веса пробки, т.е. является постоянной величной. Чтобы гарантировать герметичность, пробку нужно установить как можно ниже по схеме. Но ведь чем глубже в конус заталкивать пробку, тем большее усилие требуется приложить. Вот определение этого усилия (или положения пробки графически), при котором обеспечивается герметичность, и вызывает вопрос. После установки пробки в нужном положении, она держится в этом положении гайкой.

Я Вас не понимаю... Нужное Вам усилие (Q) равно: [давление на пробку * площадь давления]+[давление на пробку * площадь давления]*cos (угол)*f(к-т трения)*к(к-т запаса).

Q=((P*S)+(P*S)*cos (угол)*f)*k. Вес пробки не учтён.

Если вес пробки значительный, то его надо вставить в формулу.

[valeo-ua 95]

а что это у вас резинка разрезана?

я-бы сказал что у вас через эти отверстия больше разгерметизация пойдет чем через стенки конуса.

возможно вплоть до того что пробку просто заклинит в конусе и будет перемещаться только шток.

если так и предусмотрено, то весь расчет будет состоять из решения простой задачки давления и суммарной площади сечений этих отверстий

[ber2004 23]

По "Голубев А.И.,Кондаков Л.А.(ред) Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник (1986)(464с)" (см. стр. 113) начальное давление должно быть на резиновом конусе 1.5...3 МПа, т.е. радиальная деформация конуса (для обычных резин, применяемых в кольцах круглого сечения) - ок. 20%. Если резина конуса мягкая - деформация будет больше.

Давление пересчитать в нормальную силу, умножить на коэфф. трения - и получится сила трения, которую и преодолеваем.

Давление внутри в расчете начального "натяга" резины никак не участвует, т.к. он именно начальный, а потом начнет работать самоуплотнение. А вот крепеж это внутреннее давление конечно будет воспринимать и на прочность его посчитать невредно.

[breeze 3]

Подскажите, а как делаются угловые выточки (квадрат 6,8) в такой детали?

<noindex></noindex>

<noindex></noindex>

Это какая-то протяжка или что?

Данная деталь - компонент конусного крана (поз. 5).

<noindex></noindex>

Функция этой шайбы, насколько я понимаю, заключается в предотвращении отвинчивания затяжной гайки 9: при повороте затвора 3, поворачивается шайба 5, служащая опорной поверхностью гайки 9. С этим связан второй вопрос: между шайбой 5 и гайкой 9, которая к слову является самостопорящейся, с нейлоновым кольцом, находятся шайба 7 (обычная плоская) и пружинная (гровер) шайба 8 - является ли обоснованной такая конструкция? Кажется, что шайбы 7 и 8 немного лишние.

Третий вопрос: седло 2 (если я правильно называю эту часть седлом - может ее правильно называть уплотнением?) сделано из фторопласта и вроде как комбинация металл - фторопласт при надлежащем качестве изготовления в дополнительных уплотнениях не нуждается. В шаровых кранах по крайней мере я такого не видел. Тем не менее, затвор 3 обмазан какими-то соплями зеленоватого цвета. Вещество по консистенции густое, что-то типа смазки, но не "жирное" и на смазку не похоже. Вопрос в том, что это и нужно ли оно? Мое предположение, что оно добавлено для того, чтобы не подгонять затвор к уплотнению и не доводить контактные поверхности до стадии бликующей полировки, а выполнить их с некими допуском, а возможные шероховатости, неровности и зазоры призвано нивелировать эта самая хрень. Короче, можно ли без нее обойтись?

В общем три вопроса:

1) Как изготовляются углы в шайбе 5

2) Нужны ли шайбы 7 и 8

3) Нужно ли как-то дополнительно герметизировать конусное уплотнение металл - фторопласт.

[Bully 1 098]

1 - Используется прошивники. Такие фрезерованные закаленные квадраты. Пробиваются как гвоздь молотком. (Правда, для этого случая конкретно можно и напильничком поколдовать - точности не требуется)

2 - шайба 7 предотвращает истирание прилегающей поверхности гайкой при закручивании. Шайба 8 (разрезная пружинная) создает уплотнение в резьбе для предотвращения произвольного самооткручивания в процессе работы.

3 - даже при самом хорошем притирании между поверхностями есть зазор, куда может потечь жидкость. Это исключают только прокладки или герметики (та самая жижа зеленоватого цвета у вас)

[breeze 3]

1) Это что-то типа штампа? Дело в том, что поверхность квадрата не имеет пояска, характерного для пробивки. Напротив, поверхность достаточно гладкая, как после фрезеровки. А напильником при серийном производстве не работают.

2) На вряд ли она против истирания. Есть подозрение, что гровер нужен, как страховка в случае "несрабатывания" нейлонового кольца в гайке (например при высоких температурах - максимальная вроде как в районе 200),а плоская, чтобы обеспечить опорную поверхность для гровера. Ибо в шайбе 5 квадратные углы.

3) При самом хорошем притирании никакого зазора нет. Но я сомневаюсь, что в таких кранах что-то притирают. Скорее расчет на высокий квалитет, хороший натяг и некоторую податливость фторопласта.

[BSV1 1 729]

3) Нужно ли как-то дополнительно герметизировать конусное уплотнение металл - фторопласт.

При разработке уплотнения металл-фторопласт надо учитывать, что фторопласт обладает свойством холодной текучести - при относительно небольшом давлении он течет, если есть куда (а в этой конструкции есть). Еще истирание при интенствном использовании. Видимо поэтому появилась герметизирующая смазка. Вообще-то странная конструкция. Сами придумали? Напоминает конусный газовый кран советских времен. Там тоже была герметизирующая смазка, но фторпласта не было.

[breeze 3]

Не, не сам. Это образец. Кран трехходовой. Используется совместно с манометром. Там сбоку еще есть отверстие для сброса давления.

[BSV1 1 729]

Не, не сам.

В принципе конструкция имеет право на существование. Но ядовитые и взрывоопасные газы я через такой кран пускать не рискнул бы.

[Bully 1 098]

1 - можно и через гидравлический штамп, но смысла особого нет, лишь бы квадрат получить. А это можно и вручную молоточком.

2 - сказанное остается в силе - это азы соединений на резьбе. Не зря стали делать винты/болты с круглым упором в головке. Ведь любой угол может истирать поверхность и заклинить в худшем случае.

3 - Это не так. Попробуй отверстие для канала охлаждения заткнуть просто шлифованной плиткой без уплотнения, предварительно прошлифовав торец. Вода все равно будет сочиться. В пресс-формах вообще для выхода воздуха из проблемных мест делают вставки на посадку "без зазора". Так что вот... Проблема такая из-за того, что любой материал при работе "дышит". Без уплотнения не обойтись

[ber2004 23]

1. Возможно, квадрат получен электроэрозией?

2. Нужны отчасти. Гровер 8 - стопорит гайку и может быть исключен, если гайка самостопорящаяся (с пластиковым кольцом, например, со шплитном и т.д.). Шайба с квадратом - сидит на квадратном участке шпинделя и принимает на себя силы трения, возникающие при вращении шпинделя. Если ее убрать, то это трение будет пытаться отвернуть гайку (при соответствующем направлении вращения) и требования к стопорению гайки станут ну очень высокими.

Шайба между ними компенсирует большой перепад диаметров. Если будет самостопорящаяся гайка с большим буртиком - шайба будет не нужна.

3. Если поверхности всех деталей достаточно гладкие (Ra0.8) то герметика не нужно, фторопласт сам по себе уплотнительный материал.

[Bully 1 098]

3. Если поверхности всех деталей достаточно гладкие (Ra0.8) то герметика не нужно, фторопласт сам по себе уплотнительный материал.

Это стандартное заблуждение. Пусть даже 0.01 будет, без герметика не будет толку (читай предыдущее сообщение). Фторопласт это все-таки не резина, не полностью повторяет форму прилегающего места