Решение уравнений связи


Решение уравнений связи между деформациями и нормальными напряжениями, действующими по трем взаимно перпендикулярным осям, дают следующую зависимость для относительного давления в зазоре: где е — величина относительного начального зазора.
Следует оговориться, что здесь применяются соотношения теории упругости, хотя уровень напряжений превышает предел текучести фторопласта. Однако для качественной и приближенной количественной оценки явлений, происходящих в уплотнении при ограниченных замкнутым объемом деформациях, это допустимо. Безусловно, пластическое течение материала в какой-то степени изменит количественные соотношения, но, как показали опыты, приближенные оценки удовлетворительно согласуются с экспериментальными результатами.
Tax как давление за уплотнением мало (можно считать, что оно равно атмосферному), приходится допустить, что большая часть перепада срабатывается на относительно малом участке длины уплотнения, непосредственно примыкающем к выходной кромке. В этом случае должно происходить резкое сужение зазора на выходной кромке, сопровождающееся пластическими деформациями манжеты на участке.
Пластические деформации выходной кромки приводят к тому, что материал уплотнения постепенно «вытекает» в зазор. Этому способствует поступательное движение штока, который при каждом прямом ходе протаскивает вытекшую пленку материала уплотнения дальше по зазору. Интенсивность процесса вытекания (износа) для одного и того же материала зависит как от величины давления жидкости, так и от величины зазора между опорным кольцом и штоком. При малом зазоре скорость износа уплотнения будет столь малой, что его долговечность будет удовлетворять предъявляемым к уплотнению требованиям.

Экспериментальное определение формы или профиля зазора в уплотнении для подтверждения изложенного выше механизма работы уплотнения встречает значительные трудности. Во-первых, фторопластовая манжета является немагнитным материалом, изолятором; во-вторых, она значительно деформируется в процессе нагружения; в-третьих, вода в некоторой степени является проводником электрического тока. Все это затрудняет применение индуктивного и емкостного методов измерения зазора микронной величины в водяной среде давлением 320 кгс/см2. Использование этих методов потребовало бы установки датчиков, которые изменили бы механические свойства этой части уплотнительной манжеты и исказили бы результаты. Кроме того, опыты показали, что поверхность фторопласта именно в районе выходной кромки манжеты постепенно и неравномерно выдавливается в зазор между штоком и опорным металлическим кольцом.

Яндекс.Метрика