Слоистый уплотнительный материал

 

Использование: для эксплуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняемые поверхности, в процессе эксплуатации которых материал подвергается переменным нагрузкам. Сущность изобретения слоистый уплотнительный материал включает несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе эластичного полимерного связующего, внутри которого размещены твердые частицы наполнителя. Сумма длин сечений твердых частиц одного слоя приходящихся на каждую линию сечения материала в направлении, ортогональном плоскости материала, меньше или равна толщине каждого композиционного слоя при максимальной эксплуатационной степени сжатия материала, а сумма длин сечений частиц, приходящихся на каждую линию сечения слоистого материала в направлении, ортогональном его поверхности, меньше толщины слоистого материала при максимальной эксплуатационной степени сжатия материала. 2 ил.

Изобретение относится к слоистым уплотнительным эластическим материалам, предназначенным для эксплуатации в уплотнительных узлах, имеющих плоские уплотняемые поверхности, в процессе эксплуатации которых материал подвергается переменным нагрузкам (периодическим сжатиям и др.).

Аналогом и прототипом изобретения является слоистый эластичный уплотнительный материал, включающий несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе эластического полимерного связующего, внутри которого размещены твердые частицы наполнителя (см. источник).

Недостатком прототипа является снижение уплотнительной способности материала при многократных сжатиях его в процессе эксплуатации за счет уменьшения восстанавливаемости материала из-за повреждения связующего твердыми частицами наполнителя.

Целью изобретения является повышение уплотнительной способности материала при многократных его сжатиях в процессе эксплуатации за счет повышения восстанавливаемости материала путем уменьшения возможности повреждения и разрушения полимерного связующего композиционных слоев твердыми частицами наполнителя.

Это достигается в слоистом уплотнительном материале, включающем несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе эластического полимерного связующего, внутри которого размещены твердые частицы наполнителя, сумма длин сечений твердых частиц одного слоя, приходящихся на каждую линию сечения материала в направлении, ортогональном плоскости материала, меньше или равна толщине каждого композиционного слоя при максимальной эксплуатационной степени сжатия материала, а сумма длин сечений частиц, приходящихся на каждую линию сечения слоистого материала в направлении, ортогональном его поверхности, меньше толщины слоистого материала.

На фиг. 1 представлено сечение слоистого уплотнительного материала; на фиг. 2 сечение слоистого уплотнительного материала в сжатом состоянии.

Слоистый уплотнительный материал содержит несколько (2 и более) параллельных слоев на основе эластичного связующего (например, каучукового типа) и различных наполнителей, например порошкообразного и волокнистого типа. В качестве связующего могут использоваться вулканизованные каучуки общего и специального назначения, например бутадиен-стирольный, изопреновый, нитрильный и др. в качестве волокнистых наполнителей могут использоваться различные волокна, например асбестовые, полиарамидные, стеклянные и др. в качестве порошкообразных наполнителей могут использоваться твердые частицы, например окись алюминия, каолин и др. При этом твердые частицы 1 имеют такие размеры и так размещены внутри композиционных слоев 2, что сумма длин сечений твердых частиц одного слоя, приходящихся на каждую линию сечения материала в направлении А, ортогональном плоскости материала, меньше или равна толщине каждого слоя при максимально допустимой эксплуатационной степени сжатия материала уплотняемыми поверхностями 3 в направлении А. Степень сжатия материала определяется как допустимая эксплуатационная разница между толщиной материала в ненагруженном состоянии h (толщина единичного слоя l) и минимально допустимой толщиной h₁ (толщина единичного слоя l₁) под действием нагрузки. При этом сумма длин сечений частиц, приходящихся на каждую линию сечения слоистого материала в направлении А, меньше толщины h₁ материала в нагруженном состоянии.

Изготавливаться материал может известными методами, например по паронитовой технологии, соединением предварительно изготовленных композиционных листов и др.

Изготовление слоистого эластичного уплотнительного материала, внутри слоев которого размещены твердые частицы наполнителя, суммы длин сечений которых в пределах одного слоя меньше толщины этого слоя после эластичной деформации связующего под нагрузкой, позволяет сохранить целостность этого слоя после снятия нагрузки. Максимально допустимой является равенство длин сечений частиц и толщины слоя, при котором твердые частицы еще не разрушают соседних слоев материала. В случае, когда толщина слоя под нагрузкой меньше сечения частиц, то происходит деформация и разрушение этого и соседних слоев. Является недопустимым и случай, когда на одной линии сечения слоистого материала под нагрузкой в каждом из слоев будет максимально допустимое соотношение длин сечений частиц и слоев (их равенство). Это вызовет жесткий контакт уплотняемых поверхностей по этой линии и разрушение уплотнительного материала. В результате снижаются восстановительные и уплотнительные свойства слоистого уплотнительного материала.

Формула изобретения

Слоистый уплотнительный материал, включающий несколько плоских параллельных композиционных слоев на основе эластичного полимерного связующего, внутри которого размещены твердые частицы наполнителя, отличающийся тем, что сумма длин сечений твердых частиц одного слоя, приходящихся на каждую линию сечения материала в направлении, ортогональном поверхности материала, меньше или равна толщине каждого композиционного слоя при максимальной эксплуатационной степени сжатия материала, а сумма длин сечений частиц, приходящихся на каждую линию сечения слоистого материала в направлении, ортогональном его поверхности, меньше толщины слоистого материала при максимальной эксплуатационной степени сжатия материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2