Файл: Воронин В.Г. Гидравлические прессы с безаккумуляторным маслонасосным приводом справ. пособие.pdf

Рис. 14. Конструкция силовых цилиндров:

главный цилиндр поршневого типа; б — цилиндр выталкивателя поршневого типа; в — главный цилиндр плунжерного типа

Потери на трение

g r ^ + Ta + ^ + r«,

где Т1 — сила трения в направляющих ползуна, подвиж­ ной поперечины или плиты;

Т2— сила трения уплотнений поршня о стенки ци­ линдра;

Т3— сила трения штока (плунжера) в уплотнениях; Ті — сила трения в уплотнениях возвратных цилинд­

ров.

Здесь fi — площадь направляющих в м2;

z— число направляющих;

ц— коэффициент трения (табл. 15);

15.Ориентирояочные значения коэффициентов трения р*

* При троганнн с места принимают ц, гг 1,3 ц.

ді — средние контактные давления на направляю­ щих; для вертикальных конструкций прини­ мается равным 2—4 кгс/см2; для горизонталь­ ных 13—15 кгс/см2 при малых скоростях, 4—- 5 — при больших скоростях, для горизонталь­ ных крупных машин 4—5 кгс/см2 при малых скоростях, 2—4 — при больших.

Сила трения в уплотнениях зависит от их вида и кон­ струкции. Величина противодавления в штоковой поло­ сти или в возвратных цилиндрах в обычных случаях нахо­ дится в пределах от 50 до 1,5 кгс/см2. Если противодав­ ление создается специально, например для стабилизации скорости поршня, то оно находится в пределах от 4 до

50 кгс/см2.

52

13. УПЛОТНЕНИЯ

Уплотнения служат для предотвращения потерь ра­ бочей жидкости, находящейся под давлением между смежными полостями и для защиты узла или отдельных его деталей от влияния окружающей среды.

Степень герметичности уплотнения характеризуется количеством уплотняемой среды (жидкости, газа), про­ текающей в единицу времени [13].

В прессах встречаются все виды уплотнений: подвиж­ ные и неподвижные, разъемные и неразъемные Уплотне­ ния для подвижных соединений должны иметь высокую износостойкость и допускать легкую замену. При любой конструкции абсолютная герметичность их недостижима.

Уплотнения для неподвижных соединений. Выделяют два основных вида этих уплотнений: с прокладками и беспрокладочные, действие которых основано на упру­ гой и, частично, на остаточной деформациях неровностей на стыке; с прокладками делят на затяжные и самоза­ тяжные (от действия давления уплотняемой среды).

Для изготовления мягких прокладок применяют ас­ бест, кожу, резину, капрон, неопрен, полиамид, пробку, фторопласт. Кроме того, можно применять вулканизиро­ ванную фибру, бумагу, картон, различные прорезиненные ткани и т. п. С целью повышения герметичности уплотне­ ния мягкие прокладки пропитывают парафином, маслом, олифой с добавлением графита.

В комбинированных прокладках мягкий материал вмонтирован в металлический корпус. В качестве метал­ лических прокладок применительно к прессам рекомен­ дуют применять алюминий, медь, монель, свинец, реже сталь.

Прокладки выполняют плоскими или в виде колец круглого, квадратного, прямоугольного, трапецеидально­ го и трубчатого профиля.

Из самозатяжных уплотнений в прессах часто приме­ няют О-образные кольца и П-рбразные манжеты. Пред­ варительное поджатие О-колец при их монтаже обеспе­ чивается соответствующей глубиной канавки, -составля­ ющей 0,75—0,85 от толщины кольца. Предварительное поджатие П-манжет обеспечивается соответствующим допуском по ширине канавки. Материал колец — мас­ лостойкая резина по ТУ МХП. Допускаемый интервал

53

температур от —40 до -|-130°С. Размеры колец и кана­ вок дл-я них выбирают по ГОСТ 9833—61.

П-манжеты (табл. 16) изготовляют из маслостойкой

16. Габаритные размеры П-образных манжет в мм

резины и полихлорвинила. Уплотнения, изготовленные на резиновой основе, при повышении температуры рабочей среды до 80—120°С снижают герметичность. При темпе­ ратуре —20°С они начинают затвердевать и надежность герметизации также уменьшается. Перспективными уп­ лотняющими материалами являются фторопласт и кап­ рон. Для монтажа манжеты в уплотняемых стыках де-

54

лают выточки глубиной 2—2,5 мм, в которые с некото­ рым натягом и закладывают маджету.

Уплотнения для подвижных соединений. Манжеты и воротники применяют для уплотнения' поршней, сальни­ ков штоков и плунжеров. Профили их сечения различны: уголковые, U-образные, Ѵ-образные (шевронные). Раз­ меры и формы профилей регламентированы ГОСТ

6678—72, 6969—54, 9041—59. Материалами манжет слу­ жат прорезиненные и графитизированные ткани, масло­ стойкие резины смесей 3825, 4004 по ТУ МХП 1166—51 (при температуре до 120°С), хлорвиниловые и полихлор­ виниловые пластикаты (при температурах до 60°С, но при этом надежность герметизации после примерно двух лет эксплуатации заметно снижается). Кожа раститель­ ного и хромового дубления мало эффективна в качест­ ве материала уплотнений для прессов, так как быстро разрушается от соприкосновения с минеральными масла­ ми. Уголковые манжеты и воротники находят примене­ ние в поршневых системах, работающих с длительными перерывами.

Поверхности уплотнения цилиндров и штоков поли­ руют, чистота обработки находится в пределах 7—9-го классов. При более высоком классе увеличивается при­ липание (адгезия) резины и возрастает износ уплотне­ ний. Для уменьшения адгезии трущиеся поверхности по­ крывают тефлоном. Манжеты и воротники подбирают по среднему диаметру. Их монтируют с предварительным поджатием к поверхности, для чего применяют резьбо­ вые манжетные кольца (см. поз. 5 и 5 на рис. 14).

Для набивки сальников штоков (плунжеров) приме­ няют наборы уплотнительных манжет. Комплект состав­ ляют из одного нижнего кольца, нескольких средних ко­ лец (в зависимости от давления) и одного верхнего коль­ ца. Согласно ГОСТ 9041—59 это уплотнения резино-тка­ невые шевронные. Манжеты изготовляют из ткани типа «плащ-палатка» и «чефер» (ГОСТ 642—68), с обеих сто­ рон они прорезинены маслостойким клеем. Срок службы их в 3 раза больше срока службы манжет, изготовлен­ ных из маслостойкой резины или из виниловых смол. Манжеты, изготовленные с применением ткани типа «доместик» (ГОСТ 1104—69), почти в 2 раза прочнее манжет из ткани «чефер».

Для уплотнения штоков и поршней применяют так­ же манжетные кольца фасонного (губчатого) профиля.

55

Материал — ткань типа «чефер» или льняная. Для этой же цели используют и круглые кольца [13].

Коэффициент работоспособности К резиновых уплот­

Универсальным средством уплотнения поршней прес­ сов являются поршневые чугунные кольца. Для поршней диаметром до 200 мм их изготовляют из чугуна марок СЧ 21-40 или СЧ 24-44, для больших диаметров — из чугуна СЧ 18-36. После термической обработки твер­ дость кольца должна быть на 5—10 единиц меньше твер­ дости внутренней поверхности цилиндра. Рекомендуется применять прямой стык (замок) при давлениях до 50 кгс/см2 и косой стык под углом 60—45° при давлении более 50 кгс/см2. Обычно 0=2/, где Ъ — высота (шири­ на) кольца; t — толщина кольца. Отношение диаметра

поршня D к толщине - = 1 6 4 - 2 4 . Число колец в уплот­

нении зависит от давления и диаметра поршня (табл. 17) и обычно равно 2—8. Чтобы уплотнительное кольцо работало нормально, сила давления, действующая на кольцо в осевом направлении, должна быть больше си­ лы трения кольца о стенку цилиндра. Наибольший пе­ репад давления на первом кольце со стороны поступле­ ния давления не должен превышать 25 кгс/см2, иначе происходит заклинивание кольца и потеря им упругих свойств.

Сила трения в уплотнениях. Для резиновых и кожа­ ных манжет

где h — высота соприкосновения манжеты с поверхностыо;

р— контактное давление манжеты на поверхность, которое может быть принято равным рабочему давлению;

56

(.i — коэффициент трения (при движении для резины' может быть принят равным 0,01—0,02; для краснодубной кожи 0,006; для хромовой кожи 0,008; при покое величину коэффициента прнимают в 3—4 раза, а иногда и в 6 раз большей).

Для манжет из пластиков ПХВ

Здесь ц = 0,35-7-0,45;

q — контактное давление от предварительного натя­ га манжет, характерные величины которого

10—20 кгс/см2.

17. Число колец в зависимости от диаметра поршня и давления

зз

р— давление в системе.

14.СТАНИНЫ ПРЕССОВ

Назначение и конструктивные разновидности. Стани­ на служит для монтажа и фиксации в заданных положе-

57