Резиновые прокладки и уплотнения

Уплотнителкные устройства применяются для создания герметичности соединений, т. е. для устранения или уменьшения утечек жидкостей, паров и газов, которые вследствие избыточного наружного или внутреннего давления просачиваются через зазоры между отдельными деталями. Уплотнения, применяемые в машинах, можно разделить на три группы.

К первой группе относятся уплотнения, в которых необходимое гидравлическое сопротивление достигается без специальных уплотнительных деталей. Уплотнения этой группы характеризуются постоянным зазором, малая величина которого предусматривается при обработке и сборке деталей.
Во вторую группу входят уплотнения, у которых гидравлическое сопротивление достигается многократным чередованием последовательно расположенных щелей (зазоров) и расширительных камер при отсутствии контакта между деталями.

Наконец, третью группу составляют уплотнения, в которых гидравлическое сопротивление достигается при помощи дополнительных деталей, постоянно прижатых к уплотняемым поверхностям соединения. В качестве таких дополнительных деталей широко применяются прокладки, манжеты, кольца, изготовляемые из различных резин. Преимущество применения резины как материала для изготовления прокладок заключается в том, что благодаря относительной мягкости и в то же время практической объемной несжимаемости этот материал легко заполняет все неровности соединяемых частей, поэтому не требуется особой тщательности их обработки. Кроме того, резиновые прокладки не требуют таких больших нагрузок для сжатия, как, например, металлические или асбестовые.

Прижатие деталей уплотнения из р.езины происходит за счет упругости самой резины или вследствие действия давления уплотняемой среды. Уплотнения из резины широко применяются как в неподвижных, так и в подвижных соединениях для устранения утечек жидкостей или газов, а также для предохранения от проникновения к отдельным узлам машины пыли, влаги и т. д.

При уплотнении неподвижных соединений применяются резиновые прокладки. Размеры и форма прокладок отличаются большим разнообразием и зависят от конструкции узла уплотнения, рабочего давления, температуры, вида уплотняемой среды и т. д.

Плоские кольцевые прокладки, сжимаемые посредством затяга болтов или винтовым зажимом, испытывают одномерное сжатие по оси нагружения и двумерную деформацию по двум другим осям. Торообразные прокладки, применяемые в муфтовых соединениях, испытывают радиальное сжатие и осевое растяжение, что соответствует состоянию двухмерного сжатия. Как один, так и другой тип прокладок может применяться в открытых фланцевых соединениях, во фланцевых соединениях ic односторонним ограничителем деформации прокладки и во фланцевых соединениях с ограничением деформации прокладки во всех трех направлениях, когда прокладки испытывают трехмерное сжатие.

Уплотнение подвижных соединений производится с помощью резиновых манжет и разжимных колец. Резиновые манжеты и кольца применяются в подвижных соединениях при малых скоростях относительного движения деталей, образующих уплотняемый узел. Они обеспечивают высокую герметичность соединения при температурах от +130 +150 до —40 -60° С.

Уплотняющее соединение из двух резиновых манжет. Под действием давления жидкости или газа на кромки манжеты она с усилием прижимается к стенкам цилиндра. При этом достигается высокая герметичность как при низких, так и при высоких давлениях. Манжеты такого типа применяются в цилиндрах с внутренним диаметром до 500 мм.

В цилиндрах диаметром более 200—300 мм применяются также резиновые манжеты типа пустотелых колец. В канавке поршня укладывается резиновое кольцо. Уплотняемая среда через отверстие в поршне и желобчатые каналы на внутренней части кольца поступает в полость, образующуюся между кольцом и поршнем, создавая давление, под действием которого кольцо прижимается к канавкам поршня и поверхности цилиндра.

Резиновые прокладки применяются не только в соединениях деталей и узлов, испытывающих избыточное давление. Целью применения прокладок может быть также защита от дребезжания, облегчение монтажа и т. д. Так, с помощью резиновых прокладок в современных самолетах, автомобилях, тепловозах и других транспортных машинах производится крепление трубопроводов, люков, крышек, электрооборудования, защитных кожухов.

Большое применение получила резина для уплотнения соединений отдельных деталей и узлов машин с целью предохранения их от попадания влаги или пыли. Резиновые уплотнения представляют собой обычно желобчатые профили, изготовленные из очень мягкой резины. Своим основанием они приклеиваются к металлическим частям машины. При сближении уплотняемых частей происходит деформация тонких ребер профиля, которые вследствие своей эластичности хорошо герметизируют соединения. Высокая эластичность уплотнительных профилей не требует больших усилий для их деформирования, что очень важно в тех случаях, когда уплотняемые части машины сближаются вручную. Это относится в первую очередь к уплотнениям дверей багажников, люков автомобилей, самолетов и других машин.

Более высокую жесткость имеют уплотнения цилиндрического профиля. Крепление их к металлическим частям может производиться механическим путем, как показано на рисунке. Установка резинового уплотнения в металлический профиль обеспечивает его хорошее крепление, герметизацию и легкую замену.