Устройство сальникового уплотнения для подвижных соединений

 

Изобретение может быть использовано при конструировании уплотнений для подвижных соединений, например валов и штоков. Цель изобретения состоит в повьппении надежности манжеты путем обеспечения постоянства осевого давления по всей глубине камеры сальника, которое достигается определенной зависимостью между глубиной сальника и внутренним радиусом камеры: , (R,-R-;L«j: , : (U,- г In t(2 (u,r +R) : ( /u r+R) , где Н - переменная глубина сальника. Не 0,HgJ; HP - глубина сальника; R - переменный радиус камеры сальника Re tR0, ° минимальный радиус камеры на глубине Н г - радиус вала (штока ); К - коэффициент , равный отношению радиального давления к осевому давлению . манжеты; jU, - коэффициент трения между манжетой и камерой сальника; (а -.коэффициент трения между манжетой и валом (штоком); R - максимальный радиус камеры на глубине , определяемый из формулы t(iHc, R - (f,: fx,. г In (|Uj: ц, г + + + 2 f 2- + RO). 1 ИЛ. с (Л со 4 to СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 F16 J 15/18

1 ()(lf л 1 °

13

%МЕЛi

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984729/25-08 (22) 30.10.85 (46) 30.09.87.Бюл.У 36 (75) Д.С.,Петросов (53) 62-762 (088.8) (56) Житомирский В.К.Уплотнения.М.:

Машиностроение, 1964, с.123. (54) УСТРОЙСТВО САЛЬНИКОВОГО УПЛОТНЕНИЯ ДЛЯ ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение может быть использовано при конструировании уплотнений для подвижных соединений, например валов и штоков. Цель изобретения состоит в повьппении надежности манжеты путем обеспечения постоянства осевого давления по всей глубине камеры сальника, которое достигается определенной зависимостью между глубиной сальника и внутренним

„„SU„„ l 341425 А1 радиусом камеры: H=1: К 51, (R R-/и :

: и.1 г 1 ° ((. и г +11 ): (Н . М1 г+R) где Н вЂ” переменная глубина сальника, H E (О,Н ; Н, - глубина сальника;

R - переменный радиус камеры сальника R е (Ro R 1; Ro - минимальный радиус камеры на глубине Н = Н г - радиус вала (штока ), К вЂ” коэффициент, равный отношению радиального давления к осевому давлению . манжеты; и, — коэффициент трения между манжетой и камерой сальника; †.коэффициент трения между манжетой и валом (штоком); R„ - максимальный радиус камеры на глубине

Н=О, определяемый из формулы

Кр„Н,— R.m 1и: р - г 1и (и . и г +

+ R )-R, + Н,: >, г 1п (,и2. 1и, г +

+ й,). 1 ил.

1341425

Riff о

К 4. A

R, — r++x Н о

15

40 (3) 6= K P где К вЂ” коэффициент, близкий к единице.

Так как изменение силы давления уравновешивается изменением силы трения, то (4) dF=тр

Изобретение относится к области уплотнения соединений и может быть использовано при конструировании уплотнений для подвижных соединений, Цель изобретения — повышение надежности манжеты путем обеспечения постоянства осевого давления по всей глубине камеры сальника.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 сальника, камеру 2 сальника с манжетой, нажимную буксу 3 и вал (шток), 4.

Устройство работает следующим образом.

Считая постоянным осевое давле- ние Р„ внутри манжеты по всей глубине камеры сальника, определим зависимость между глубиной и радиусом камеры сальника.

Возьмем слой манжеты толщиной с у. Тогда изменение силы давления по глубине будет равно ! =P„d S = P„cf (li(x - г )) =

=20Px dx, (1) где r - радиус вала штока х — переменный радиус камеры сальника °

Изменение силы трений о камеру и шток равно

dF Ь)Рамаз.й) 2и ау=ТПЬ(, +p

6 — радиальное давление манже ты на вал и на камеру сальника, равное

Подставляя (1), (2), (3) в (4) и разделяя переменные, получим

Кц .dу.. (5) — — r+x

Ич

При известных р„ц, r, R - минимальный радиус камеры сальника и

Но — глубина сальника, максимальный радиус R сальника найдется при

5 интегрировании (S) в следующих пределах: отку р - — сп (— rtx) о и далее после упрощений получим:

К вЂ” — y (рt R )-R + — РЬх1

Ь -,„ м о ц

20 x(— + Rî ) (,6)

Для определения зависимости между глубиной сальника и радиусом камеры

Н = f(R) проинтегрируем (5) в сле25 дующих пределах

R Н

- К,З

1 0 — р+ "o

Х

Н1

30 откуда

"2 l1

rtx- — r Pff(— +х) =-gy H+gy H . (g)

"о

Подставляя (6) в (7), после упрощения, получим:

Н = ---- (R - R - ---- r °

kp М Н1 — r+ R

М й1

lff х(п -------------- ) (8) — r+R

V<

И1

Выполнение радиуса в соответст вии с (8) обеспечивает постоянное радиальное давление манжеты на вал (шток ) и камеру по всей глубине камеры сальника, повышает надежность манжеты.

Формула изобретения

Устройство сальникового уплотне" ния для подвижных соединений, сос50 тоящее из камеры., внутри которой проходит вал и размещается манжета, уПлотняемая нажимной буксой, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности манжеты путем постоянного радиального давления манжеты на вал и камеру по всей глубине камеры сальника, между глубиной сальника и радиусом камеры устанавливается следующая зависимость:

1341425

К вЂ” коэффициент, равный отношению радиального давления к осевому давлению

1 (R -R

l11

Н =

К р, манжеты; — коэффициент трения между манжетой и камерой саль-..у+ R м

/ У

r+R

10 где Н

Н

R а, Р2 Р2

+ R ) " + r 3n (" + R ) О Pi

Составитель И.Пащенко

Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 4421/42 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 —. переменная глубина сальника, Н е (O,Н, j; — глубина сальника;

- переменный радиус камеры: сальника R б (Rо

- минимальный радиус камеры на глубине Н = Н

- радиус вала (штока ); ника; — коэффициент трения между

2 манжетой и валом (штоком );

R - максимальный радиус камеры на глубине Н = О, определяемый из формулы

Е 2 2

15 К. Н = R - ---- у 1п (-"-- У+ а К1