+7 (495) 664 22 07 baza@vacuumpro.ru

Конструкционные соображения при использовании уплотнений из эластомера

Соответствующая отделка соприкасающихся уплотняющих поверхностей и определение усилия сжатия при уплотнении имеют такое же значение, как и выбор материала. Большинство статических уплотнений имеют форму уплотнительных колец, изготовленных из эластомерных материалов. Сессинк и Верстер [ 17] изучали условия, необходимые для уплотнения с помощью уплотнительных колец из эластомера и пришли к выводу, что важным соображением является контактное давление в месте соприкосновения металла и полимера, равное 15 кг/см2. Соответствующее сжатие фтор- или нитрильного эластомерного уплотнительного кольца должно находиться в пределах приблизительно 20-25%, включая крайние случаи, вытекающие из допусков внутреннего диаметра уплотнительного кольца, и характеристики, определяющей сжатие. Большее значение усилия сжатия уменьшает надежность уплотнения, усугубляя остаточную деформацию сжатия и, в особенности для нитрила, растрескивание. Усилие сжатия, рекомендуемое в справочнике одного из крупных производителей уплотнительных колец, необязательно является точным [ 18]. Уплотнительное усилие на единицу длины, требуемое для деформации 20-25%, зависит от внутреннего диаметра уплотнительного кольца и твердости материала. Для уплотнительного кольца с номинальным внутренним диаметром '/8 дюйма, твердостью 75 по склероскопу-твердомеру необходимое сжимающее усилие составляет приблизительно 15 фунтов на линейный дюйм уплотнения. В справочниках производителей приводятся данные зависимости силы от сжатия для других случаев [ 19, 20]. Оптимальная контактная поверхность уплотнения на фланце или седле клапана не является гладкой как зеркало. Уплотнение будет более надежным, если это будет поверхность с тонкими концентрическими канавками. Хорошие результаты были получены с использованием поверхности, обработанной торцевой обточкой с помощью твердосплавной пластины радиусом 1/3 дюйма и подачей приблизительно 0,003 дюйма. Поверхность, обработанная таким образом, будет иметь приблизительно 32-микродюймовую финишную обработку при замере через канавки и будет свободна от шероховатости в направлении канавок. Нежелательно использовать абразивы для обработки поверхностей уплотнения из-за загрязнения поверхности, в которую могут попасть частицы абразива, а также потому что метки финишной обработки не поддаются так же легко контролированию, как метки от токарной обработки.

Уплотнительное кольцо не должно быть скручено или порезано ни когда оно вставляется в канавку, ни во время использования. Канавки должны быть выполнены с радиусными кромками во избежание повреждения уплотнения. В «радиальном уплотнении» удержание является радиальным, а уплотнительное действие направлено на внутренний диаметр или наружный диаметр уплотнительного кольца. Сборка элементов радиального уплотнения не является простым делом. Неправильная сборка может привести к срезанию части уплотнительного кольца. Слабая конструкция динамических уплотнений может привести к уменьшению срока службы уплотнения. Например, когда уплотнительное кольцо используется в качестве уплотнения сопла клапана и вставляется в коническое внутреннее посадочное место, уплотнительное кольцо стремится выполнить неравномерное вращение во время закрытия. Повторяющиеся циклы приводят к перекручиванию и преждевременному выходу уплотнения из строя.

Газ, захваченный в скрытом объеме, перекрываемым снаружи уплотнением, но медленно натекающий во внутреннюю часть системы, вызывает то, что известно под названием «виртуальной течи». Симптомами такой течи являются медленная откачка и всплески давления. Во избежание виртуальных течей канавки уплотнительных колец должны вентилироваться посредством узкого паза, простирающегося от канавки во внутреннюю часть фланца.
В большинстве случаев уплотнительные кольца обеспечивают герметичные уплотнения без использования консистентной смазки. Консистентная смазка часто является вредным загрязнителем и усугубляет проблемы, связанные с виртуальной течью, в особенности при ее широком использовании. Когда использование консистентной смазки разрешается, для статических уплотнений адекватным является только такое количество консистентной смазки, которое будет достаточным, чтобы заблестела поверхность уплотнительного кольца. Однако когда уплотнительные кольца используются в роторных или линейных подвижных соединениях-перемычках, они должны быть хорошо смазаны для предотвращения повреждения. Подвижные соединения-перемычки уплотнительных колец должны ограничиваться случаями применения, где присутствует вакуум выше 10-6 мм рт. ст. из-за открытых смазанных поверхностей. Характеристики десорбции некоторых вакуумных консистентных смазок были описаны Лауренсоном [21]. Перфторированные полиэфирные масла и консистентные смазки марки Fomblin® [22] характеризуются очень низкими значениями давления пара и обладают химической устойчивостью.

Когда уплотнительные кольца из фторэластомера предназначаются для использования при давлениях ниже 10-8 мм рт. ст., они могут предварительно подвергаться термической обработке в вакууме приблизительно при 150-200 °С для уменьшения газовыделения в виде водяных паров и другого летучего вещества внутри эластомера [23]. Время от времени уплотнительные кольца очищаются этиловым спиртом или фторированными растворителями. Затем требуется провести термическую обработку для полного удаления растворителей. Металлические уплотнения рекомендуются, когда необходимо обеспечить более низкие значения давления и большую чистоту системы.

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.