Уплотнительный узел
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения фланцевых соединений пневмогидравлических систем в различных областях техники. Целью изобретения является повышение надежности узла путем увеличения зоны упругопластической деформации прокладки . Прокладка 1, выполненная в виде кольца С-образного профиля сечения, установлена между фланцами 2 и 3. Средняя часть прокладки, отстоящая от ее торцовых кромок на 0,1-0,2 длины образующей, выполнена упрочненной с увеличением предела текучести материала упрочненной части до максимального от ее границы до минимального поперечного сечения кольца. Такой закон изменения предела текучести материала соответствует закону интенсивности напряжений деформированной прокладки, что создает условия того, что упругопластическая деформация будет происходить одновремен- .но по всей длине образующей прокладки . 1 ил. ч (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11)
8 А1 (511 4 F 16 3 IS/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
l3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4225235/40-08 (22) 04.03.87 (46) 23. 10, 88. Бюл. № 39 (72) Л.А.Хворостухин, А.Н.Архипов, В.Д.Устинов, Ю.М.Темис и В.В.Чернавский (53) 62-762(088.8) (56) Патент США № 38288810, кл. 137-494, 1974. (54) YIIJIOTHHTEJIbHbIA УЗЕЛ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть исполь. эовано для уплотнения фланцевых соединений пневмогидравлических систем в различных областях техники. Целью изобретения является повышение надежности узла путем увеличения зоны упругопластической деформации прокладки, Прокладка 1, выполненная в виде кольца С-образного профиля сечения, установлена между фланцами 2 и 3.
Средняя часть прокладки, отстоящая от ее торцовых кромок на 0,1-0,2 длины образующей, выполнена упрочненной с увеличением предела текучести материала упрочненной части до максимального от ее границы до минимального поперечного сечения кольца. Такой закон изменения предела текучести материала соответствует закону интенсивности напряжений деформированной прокладки, что создает условия того, что упругопластическая деформация будет происходить одновремен- ж но по всей длине образующей прокладки. 1 ил.
1432298
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения фланцевых соединений пневмогидравлических систем в различных областях техники.
Цель изобретения - повышение надежности узла путем увеличения зоны упругопластической деформации прокладки, 10
На чертеже представлено уплотнение с расположением элементов-узла до и после обжатия прокладки, разрез, Прокладка 1 выполнена в виде кольца С-образного профиля сечения и ус- 15 тановлена.в уплотнительном узле, в частности, между фланцами 2 и 3, к которым присоединены соответственно трубопроводы 4 и 5, Зазор 6 между фланцами равен величине обжатия д 20 прокладки 1. Соединение фланцев осуществляется при помощи болтового соединения 7.
Средняя часть прокладки, отстоящая от ее торцовых кромок на 0 1 — 25
0,2 длины образующей, выполнена упрочненной, при этом предел текучести ма. териала упрочненной части увеличивается от 5 на границе упрочненной части до в минимальном попереч- 30 т маркс ном сечении оболочки. Закон изменения пр едел а текуч ес ти материала о т „„,в центре боковой поверхности (центр боковой поверхности это окружность, точки которой наименее удалены от оси вращения ) до 6, „„на периферии боковой поверхности соответствует закону изменения интенсивности напряжений деформированной прокладки в процессе эксплуатации. Это приводит 40 к тому, что упругопластическая деформация происходит одновременно по всей длине образующей прокладки с С-образным профилем сечения.
Максимальный предел текучести упрочненного материала определяется из следующего условия: > >ис. Lÿã3 т м<ц с Ч 50 иск где Ь „, - предел текучести исходного неупрочненного материала проклад-. ки; (q, ) — погонное усилие, необходимое для надежной работы уплотнительного узла; q „ „ — погонное уоилие, которое обеспечивает конструкция уплотнительного узла без упрочнения материала прокладки.
Размеры упрочненной зоны обусловлены тем, что только в этой зоне возникает высокий уровень напряжений и, следовательно, происходят пластические деформации. Упрочнение периферийных зон прокладки приводит к повышению погонного усилия, необходимого для обеспечения герметичности стыка, и к образованию рисок на поверхности фланцев при их взаимодействии с упрочненным материалом прокладки, что значительно уменьшает надежность соединения при последующих сборках.
Узел работает следующим образом.
Прокладку 1 устанавливают в нижний фланец 2, после чего на него устанавливают верхний фланец 3. Зазор 6 между фланцами 2 и 3 устраняется за счет затяжки болтового соединения 7.
Причем на первом этапе затяжки, когда величина обжатия составляет
Д =Г4г3(Гд,) — требуемая величина обжатия, полученная в результате расчета), происходит упругая деформация прокладки, которая обеспечивает погонное усилие fq !. необходимое для надежной работы соединения. Однако на практике в результате задания допусков на изготовление прокладок и .. посадочных мест во фланцах величина действительного обжатия д между фланцами значительно превышает требуемую величину обжатия Лг) и,следовательно, дальнейшая затяжка болтового соединения 7 приводит к тому, что материал прокладки 1 переходит в область упругопластической деформации. Благодаря тому, что распределение предела текучести материала предложенной прокладки аналогично распределению интенсивности напряжений, то упругопластическая деформация проис-. ходит одновременно по всей длине образующей прокладки, что позволяет значительно увеличить зону упругопластической деформации прокладки при ее обжатии по сравнению с прокладкой, упрочненной равномерно по всей длине.
Предел текучести материала в i-й точке образующей прокладки может быть определен со следующей формулы: где е — основание натурального логарифма;
Z — - показатель,, определяемый по формуле
1432
Составитель А.Бельцова
Техред М,Дидык Корректор О.Кравцова
Редактор А.Мотыль
Заказ 5410/31 Тирах 784 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
Z-к (l-- 0,5t), где X — текущая координата; О, 1 b4 Х4 (0,9 Ъ.(b — длина образующей прокладки); К и и — коэффициенты, зависящие от геометрических параметров прокладок.
Формула изобретения 10
Уплотиительный узел, содержащий размещенную мелинду уплотнительными по298
4 верхностями прокладку в виде кольца
С-образного профиля сечения, о т л нч ающи и с я тем, что, с целью повышения наде:кности узла, средняя часть кольца, отстоящая от торцовых кромок на 0,1-0,2 длины его образующей, выполнена упрочненной с увеличением предела текучести материала упрочненной части до максимального в минимальном поперечном сечении кольца.
