Принципи проектування ущільнювачів

Сукупність даних свідчить, що механізм герметизації гумовими ущільнювачами заснований на прояві міжмолекулярної взаємодії матеріалу ущільнювача і контртіла. Прояву цього механізму сприяють явища змочування середовищем поверхонь контакту і наявність контактних напружень.

Грунтуючись на цьому положенні, можна сформулювати деякі загальні для всіх типів ущільнювачів

вимоги до правил їхнього проектування: 

 

1. Забезпечення герметизації здійснюється при створенні певної поверхні контакту ущільнювача і контртіла. Для створення щільного контакту ущільнювач повинен бути деформований між уплотняелимі поверхнями з метою розвитку контактної поверхні і забезпечення на ній контактних напружень.

 

2. Виникає при цьому сила тертя відіграє позитивну роль для підвищення стійкості ущільнювача дії надлишкового тиску середовища, і негативну - для прояву ефекту самоущільнення та роботи рухомих ущільнюючих з'єднань. Тому в загальному випадку необхідно вживати заходів з метою підвищення стійкості ущільнювача при одночасному створенні фрикційних умов для прояву ефекту самоущільнення.

 

3. Для збереження контакту в процесі роботи ущільнювача слід вибирати гуму з підвищеною швидкістю відновлення, здатну стежити за змінами мікрорельєфу ущільнюваної поверхні при її переміщенні і при дії низьких температур.

 

4. При виборі матеріалів ущільнювача і контртіло необхідно дотримуватись вимог щодо забезпечення оптимального їх змочування ущільнюваної середовищем. Для нерухомих з'єднань з відкритим гніздом важливо забезпечити підвищений змочування середовищем контактних поверхонь, що створює додатковий ефект ущільнення за рахунок адгезійного взаємодії середовища з ущільнюються поверхнями. Для сполук з закритим гніздом, навпаки, слід забезпечувати відсутність змочування середовищем контактних поверхонь, що не призводить до зростанню адгезійної складової сили тертя і створює сприятливі умови для герметизації.

 

5. При проектуванні ущільнюючих з'єднань необхідно дотримуватися умови, що забезпечують відсутність місцевих перенапруг, локальних деформацій на макро- і мікрорівнях. Для рухомих сполук доцільно створення гладких поверхонь, що ущільнюються з організованим мікрорельєфом, що забезпечує плавне заповнення гумою мікронерівностей і зниження поверхневої активності контактуючих матеріалів.