содержание .. 2 3 4 5 ..
Parker Руководство по кольцам круглого сечения (2017 год) - часть 4
2 Виды установки
Минимальное сжатие поперечного сечения уплотнительного
Компания Parker рекомендует использование компаундов с
кольца обычно находится в диапазоне от 4 % до 7 % и включа-
твердостью от 70 до 80 единиц по шкале Шора А. Стандартные
2
ет все допуски.
компаунды используются при давлении до 16 бар и температу-
рах до 80 °C.
(d2min - tmax) × 100
≥ 4 (%)
Обратитесь в наш отдел по разработке инженерных решений
d2min
для получения информации о специальных компаундах и помо-
d2min
= наименьшее поперечное сечение,
щи в выборе материалов.
tmax
= максимальная глубина посадочной канавки.
+0,20
b3
Уплотнительные кольца круглого сечения в уплотнениях штока
скругленное
и без заусенцев
допускают сжатие на величину от 1 % до 3 % от размера своей
B
окружности.
В уплотнениях поршня кольца могут быть растянуты на величи-
ну до 6 % от внутреннего диаметра. В дополнение к стандарт-
ным материалам доступен широкий ассортимент специальных
A
компаундов с улучшенными характеристиками трения.
Применение этих компаундов может быть согласовано с нашим
Od
9
f7
Od3
h9
Od4
H8
отделом по разработке инженерных решений.
Компания Parker рекомендует использование компаундов с
твердостью от 70 до 80 единиц по шкале Шора А.
t
C
d2
t1)
b+0.20
z
r1
r2
от 15° до 20°
1,78
1,55
2,30
1,50
0,20
-
0,40
0,10
-
0,30
2,62
2,35
3,10
1,50
0,20
-
0,40
0,10
-
0,30
r1
Z
3,53
3,15
4,20
1,80
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
r
2
5,33
4,85
6,40
2,70
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
Рис. 2.17
6,99
6,40
8,40
3,60
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
1) Допуски рассчитываются, исходя из d3h9 + d4H8 или d5f7 + d6H9.
d2
t1)
z
r1
r2
Таб. 2.9 Размеры посадочной канавки — пневматическое уплотнение
b3
+0,2
1,78
2,00
2,00
1,50
0,20
-
0,40
0,10
-
0,30
Поверхность
Шероховатость обработ-
2,62
2,90
3,00
1,50
0,20
-
0,40
0,10
-
0,30
ки поверхности, процент
зоны контакта tp > 50 %
3,53
3,80
4,00
1,80
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
Ra
Rmax.
5,33
5,60
6,00
2,70
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
[μм]
6,99
7,30
8,00
3,60
0,40
-
1,20
0,10
-
0,30
A контактная поверхность
0,40
1,60
1) Допуск является сочетанием d3h9 + d4H8.
B основание и стороны паза
1,60
6,30
Таб. 2.11 Размеры посадочной канавки для «плавающего» уплотнитель-
ного кольца круглого сечения — пневматический поршень
C обработка поверхности фаски
3,20
12,50
входной кромки
Таб. 2.10 Пневматический поршень — «плавающая» сборка
Поверхность
Шероховатость обработки
поверхности, процент зоны
Пневматический поршень — «плавающая» сборка
контакта tp > 50 %
Пневматические поршни обычно рассчитаны на применение
Ra
Rmax.
«плавающих» (свободно подвижных) уплотнительных колец.
[μм]
Поперечное сечение не сжимается, что снижает трение. В ре-
A контактная поверхность
0,40
1,60
зультате поршень с уплотнением двигается свободно и уплот-
B основание и стороны
1,60
6,30
нительное кольцо подвергается минимальному износу.
паза
Для выполнения уплотнительной функции наружный диаметр
C обработка поверхности
3,20
12,50
уплотнительного кольца немного шире внутреннего диаметра
фаски входной кромки
цилиндра.
Таб. 2.12 Шероховатость поверхности — «плавающее» уплотнительное
Внутренний диаметр уплотнительного кольца d1 не должен со-
кольцо
прикасаться с внутренним диаметром паза. Глубина посадоч-
ной канавки должна быть больше поперечного сечения уплот-
нительного кольца.
При подаче давления до контакта уплотнительного кольца с
уплотняемой поверхностью могут возникать некоторые утечки.
15
2 Виды установки
2.4 Приводные ремни
S0604-70
• Силиконовый каучук (VMQ).
кольца круглого сечения могут использоваться, как маломощ-
• Термическая стойкость до +100 °C (приблизительно, макси-
ные приводные элементы. Они не только являются экономиче-
мально до +150 °C).
ски эффективным решением, но также обеспечивают многочи-
• VMQ обычно используется при работе с высокой температурой.
сленные преимущества данного применения:
• Прочность на разрыв и сопротивление износу слабые по
• простая установка;
сравнению с другими компаундами.
• постоянные силы натяжения;
• гибкое использование;
P5008
• благодаря эластичным свойствам компаундов уплотни-
• Термопластичный полиуретан (TPU).
тельного кольца отсутствует необходимость использования
• Термическая стойкость до +55 °C (приблизительно, в зависи-
натяжителей ремней;
мости от относительной влажности).
• общедоступны с использованием стандартных компаундов и
• Полиуретан известен своей твердостью, стойкостью к из-
размеров;
носу и долговечностью. Благодаря этому полиуретан может
• ремень может охватывать более широкие допуски позицио-
применяться в условиях эксплуатации с высокими требова-
нирования шкивов.
ниями или при передаче больших нагрузок.
Компаунд кольца выбирается с минимальным значением ре-
В таблице ниже приводится сравнение свойств эластомеров
лаксации растяжения (остаточного удлинения) и максимальны-
приводных ремней (используются значения, полученные в ре-
ми динамическими свойствами.
зультате испытаний с уплотнительным кольцом 2-153, 88,6 ×
Выбор эластомера зависит от условий окружающей среды:
2,6 мм).
• контактирующей среды, например озона, масла, смазки;
• температур.
Динамическая упругость при растяжении:
Период испытания:
72 ч
Общими требованиями являются:
Темп. испытания:
комнатная температура
• хорошая стойкость к старению;
Ведущий шкив:
диам. 15,5 мм
• стойкость к износу;
Скорость:
1740 об/мин
• относительно низкая склонность к восстановлению ори-
Натяжение:
0,83 Н/мм2
гинальной формы под натяжением и температурой (см.
Нагрузка:
Момент от ведущего шкива (чугун)
«Эффект Джоуля», раздел 8.13);
диаметром 66,5 мм, в тестовом цикле
• хорошая податливость на изгиб.
требуется 3 минуты 15 секунд для
полной остановки.
Статическая упругость при растяжении:
Период испытания:
48 ч
Температура:
см. таблицу
Предварительное натяжение: 0,83 Н/мм2 между двумя шкивами с
Рис. 2.18 Открытое исполнение (слева), перекрестное исполнение (справа)
диаметром 12,7 мм
Компаунды для приводных ремней
В вышеупомянутых условиях хорошо проявили себя следую-
щие компаунды:
E0540-80
• Этиленпропилендиеновый каучук (EPDM).
• Термическая стойкость до +80 °C (максимально до +100 °C).
• EPDM не является стойким к минеральным маслам и смазкам.
• Если избежать контакта со смазочным материалом из кор-
пуса подшипника или деталей машин невозможно, необходи-
мо использовать силиконовое масло и смазку.
C0557-70
• Хлорпереновый каучук (CR).
• Термическая стойкость до +80 °C (приблизительно).
• CR совместим с минеральными маслами и смазками.
• Динамические свойства не такие хорошие, как у EPDM и полиуре-
тана. Релаксация напряжения CR такая же хорошая, как и у EPDM.
16
2 Виды установки
базисный Компаунд Жест- Динами-
Статическая упругость динамиче-
Рабочая
Совместимость2)
эластомер Parker
кость ческая
при растяжении1)
ские пока-
темпера-
2
упругость
затели2)
тура
при растя-
Температура
жении 1)
[Шор
24 °C
65 °C
80 °C
A]
EPDM E0540-80
80±5
13 %
14 %
18 %
20
%
+
80
(100)
-
++
++
++
+
CR
C0557-70
70±5
14 %
14 %
19 %
22
%
0
80
+
++
+
+
+
VMQ S0604-70
70±5
21 %
2%
5%
2
%
+
100
(150)
0
0
+
++
0
TPU
P5008
94±5
19 %
21 %
29 %
36
%
++
55
++
++
0/-
++
++
1) Начальное натяжение 0,83 Н/мм2
D1
D2
2) Очень хорошая: ++, хорошая: +, средняя: 0, ограниченное использование:
0/-, не совместимо: -
Таб. 2.13 Сравнение упругих свойств приводного ремня
Информация о конструкции
• Следует избегать прямого контакта с жидкостью, так как
это может привести к проскальзыванию. В таблице совме-
стимости сред (см. Приложение) представлена информация
о совместимости контактирующей среды с различными
эластомерами.
C
• Минимальный диаметр шкива составляет D2 мм = 6 × d2
Рис. 2.19 Открытое исполнение
(поперечное сечение).
• Внутренний диаметр кольца d1 может растягиваться макси-
мально на 15 % (среднее удлинение от 8 % до 12 %).
1) Расчет размера кольца d1:
• Примерное натяжение при посадке 0,6-1,0 Н/мм2.
известно:
• Поперечное сечение d2 должно составлять не менее 2,62 мм.
D1 / D2: Диаметры шкивов
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии
Информация для заказа
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,1)
Все кольца круглого сечения, которые используются в каче-
стве приводных ремней, подлежат дополнительной процедуре
a) Расчет длины приводного ремня L:
проверки качества и проверке на наличие дефектов поверх-
(D1 - D2)2
L = 2 C + 1,57 × (D1 + D2) +
ности при растяжении. Заказываемые для этого применения
4C
уплотнительные кольца должны иметь следующий код: «2-250,
E0540-80, приводной ремень».
b) Расчет внутреннего диаметра кольца d1:
L
d
=
1
Расчет приводного ремня: открытое исполнение
3,14 × (1,0 + S)
Сокращения:
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии (мм)
c) Кольцо круглого сечения выбирается в соответствии с переч-
D1:
Диаметр ведомого шкива (мм)
нем типоразмеров уплотнительных колец. Если размер по-
D2:
Диаметр ведущего шкива (мм)
падает между двумя типоразмерами в таблице, должен быть
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,1)
выбран меньший размер.
d1:
Внутренний диаметр кольца (мм)
d2:
Поперечное сечение кольца (мм)
2) Расчет удлинения S:
L:
Длина приводного ремня (мм)
известно:
B:
Расчетный коэффициент
d1:
Внутренний диаметр кольца
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии
D1 / D2: Диаметры шкивов
a) Расчет длины приводного ремня L: (см. 1a)
b) Расчет удлинения S в десятых долях:
L
S =
-1
3,14 × d1
17
2 Виды установки
3) Расчет расстояния между шкивами по центральной линии C:
2) Расчет удлинения S:
известно:
известно:
d1:
Внутренний диаметр кольца
d1:
Внутренний диаметр кольца
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,10)
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии
D1 / D2: Диаметры шкивов
D1 / D2: Диаметры шкивов
a) Расчет коэффициента B:
a) Расчет длины приводного ремня L: (см. 1a)
B = 3,14 × d1 × (S + 1) - 1,57 × (D1+ D2)
b) Расчет удлинения S в десятых долях:
L
b) Соответственно, расчет расстояния по центральной линии C:
S =
- 1
B + √B2 - (D1 + D2)2
3,14 × d1
C =
4
3) Расчет расстояния между шкивами по центральной линии C:
Перекрестное исполнение
известно:
Сокращения:
d1:
Внутренний диаметр кольца
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии [мм]
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,10)
D1:
Диаметр ведомого шкива [мм]
D1 / D2: Диаметры шкивов
D2:
Диаметр ведущего шкива [мм]
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,1)
a) Расчет коэффициента B:
d1:
Внутренний диаметр кольца [мм]
B = 3,14 × d1 × (S + 1) - 1,57 × (D1+ D2)
d2:
Поперечное сечение кольца [мм]
L:
Длина приводного ремня [мм]
b) Соответственно, расчет расстояния по центральной линии C:
B:
Расчетный коэффициент
B + √B2 - (D1 - D2)2
C =
4
D1
D2
r1
Ø D1
Ø D2
r2 0,2 - 0,4
C
Рис. 2.20 Перекрестное исполнение
Рис. 2.21 Радиус посадочной канавки
1) Расчет размера кольца d1:
известно:
d2
r1
D1 / D2: Диаметры шкивов
2,62
1,25+0,10
C:
Расстояние между шкивами по центральной линии
3,53
+0,10
1,70
S:
Удлинение в десятых долях (например, 10 % = 0,1)
5,33
2,60+0,10
a) Расчет длины приводного ремня L:
6,99
3,50+0,15
(D1 - D2)2
Таб. 2.14
L = 2 C + 1,57 × (D1 + D2) +
4C
Для других размеров поперечного сечения d2:
b) Расчет внутреннего диаметра кольца d1:
r1 = 0,49 × d2
L
d1 =
3,14 × (1,0 + S)
Шероховатость поверхности:
Rmax
< 6,3 мкм
c) Кольцо круглого сечения выбирается в соответствии с переч-
Ra
< 1,6 мкм
нем типоразмеров уплотнительных колец. Если размер попада-
ет между двумя типоразмерами в таблице, должен быть выбран
меньший размер.
18
содержание .. 2 3 4 5 ..