ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАКРОГЕОМЕТРИИ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ВАЛА С МАНЖЕТОЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье проведен анализ факторов, влияющих на надежность и долговечность соединения вала с резиновой армированной манжетой. Установлено, что теория герметичности таких соединений еще на разработана. Качество работы соединения принято оценивать по величине утечек. Выявлено, что величина утечек зависит от материалов изготовления вала и манжеты, шероховатости поверхности вала, наличия пыли в зоне трения, качества уплотняемой жидкости, температуры работы. Кроме этого, на долговечность работы оказывают влияние параметры макрогеометрии – отклонение от перпендикулярности манжеты к валу, отклонение от соосности и радиальное биение вала. Проведен многофакторный эксперемент, в результате которого установлена эмпирическая зависимость между радиальным биением вала, частотой вращения и натягом в соединении по критерию начала утечек. Анализ полученной зависимости показал, что радиальное биение должно быть компенсировано натягом в соединении, а при увеличении частоты вращения величина компенсации должна быть больше в связи с тем, что рабочая кромка манжеты не успевает следить за валом. Получена эмперическая зависимость между величиной натяга и утечками, которая свидетельствует о том, что при меньших натягах утечки будут больше. Результаты исследований можно использовать на этапе конструирования сборочных единиц с манжетами, чтобы снизить влияние радиального биения и отклонения от соосности вала относительно манжеты.

Об авторах

О. А. Леонов

Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева

Email: metr@rgau-msha.ru
Россия, Москва

Н. Ж. Шкаруба

Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева

Email: metr@rgau-msha.ru
Россия, Москва

Л. А. Гринченко

Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева

Email: metr@rgau-msha.ru
Россия, Москва

Д. А. Пупкова

Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева

Email: metr@rgau-msha.ru
Россия, Москва

Д. У. Хасьянова

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: metr@rgau-msha.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Голубев А.И., Кондаков Л.А. Уплотнения и уплотнительная техника. М.: Машиностроение, 1985. 463 с.
  2. Голубев Г.А., Кукин Г.Н., Лазарев Г.Е., Чичинадзе А.В. Контактные уплотнения вращающихся валов. М.: Машиностроение, 1976. 264 с.
  3. Журавлева С.Н. Повышение износостойкости манжетных уплотнений для вращающихся валов // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2014. № 19. С. 53.
  4. Mhammed E.G., Fatu A., Hajjam M. Effect of grooved shaft on the rotary lip seal performance in transient condition: Elasto-hydrodynamic simulations // Tribology International. 2015. V. 93 (A). P. 411. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2015.09.031
  5. Zhang F., Zhang Y. Research on sealing performance of oil seals with micro-dimple texture on lips // Industrial Lubrication and Tribology. 2020. V. 73. № 1. P. 113. https://doi.org/10.1108/ILT-06-2020-0198
  6. Сковородин В.Я. Долговечность сопряжений деталей отремонтированной сельскохозяйственной техники (на примере сельскохозяйственных тракторов): Дис. … д-ра техн. наук. Л., Пушкин: ЛСХИ, 1985. 284 с.
  7. Кривошеев И.А., Ивашин А.Ф., Осипов Е.В., Чебаков А.В. Обеспечение герметичности турбонасосных агрегатов в составе двигателей летательных аппаратов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 54. С. 105. https://doi.org/10.15593/2224-9982/2018.54.09
  8. Мельников О.М., Казанцев С.П., Чеха О.В. Оценка показателей качества деталей и соединения “вал–манжета” // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2019. № 5 (93). С. 8. https://doi.org/10.34677/1728-7936-2019-5-8-13
  9. Мельников О.М. Работоспособность соединений “вал–манжета” и повышение их надежности // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2018. № 2 (84). С. 50. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-2-50-54
  10. Мельников О.М., Казанцев С.П., Игнаткин И.Ю., Скороходов Д.М., Белов М.И. Совершенствование уплотнительных устройств подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники // Агроинженерия. 2022. Т. 24. № 3. С. 68. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2022-3-68-72
  11. Ерохин М.Н., Белов М.И., Мельников О.М. Методика расчета контактного давления манжеты на вал // Вестник машиностроения. 2020. № 11. С. 39. https://doi.org/10.36652/0042-4633-2020-11-39-45
  12. Ерохин М.Н., Леонов О.А., Катаев Ю.В., Мельников О.М. Методика расчета натяга для соединений резиновых армированных манжет с валами по критерию начала утечек // Вестник машиностроения. 2019. № 3. С. 41.
  13. Leonov O.A., Shkaruba N.Z. Calculation of Fit Tolerance by the Parametric Joint Failure Model // J. of Machinery Manufacture and Reliability. 2020. V. 49. № 12. P. 1027. https://doi.org/10.3103/S1052618820120092
  14. Голубев Г.А. О динамическом эффекте, возникающем в манжетных уплотнительных узлах быстровращающихся валов // Сборник вопросов трения и проблем смазки. М.: Наука, 1988. 252 с.
  15. Hand B.P., Erdogan, N., Murray D., Cronin P., Doran W., Murphy J. Experimental testing on the influence of shaft rotary lip seal misalignment for a marine hydro-kinetic turbine // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2021. V. 50. № 9. P. 101874. https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.101874
  16. Borras X., Rooij M., Schipper D.J. Misalignment-induced macro-elastohydrodynamic lubrication in rotary lip seals // Tribology International. 2020. V. 151. P. 06479. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106479
  17. Zhang Sh., Wu Zh., Shang Y., Qian Zh., Ke Y., Xia Y. Wear Simulation of Rotary Shaft Lip Seal // Run Hua Yu Mi Feng. Lubrication Engineering. 2021. V. 46 (3). P. 119. https://doi.org/10.3969/j.issn.0254-0150.2021.03.019
  18. Erokhin M.N., Leonov O.A., Shkaruba N.Zh., Amelin S.S., Bodunov D.M. Application of Dimensional Analysis for Calculating the Total Misalignment between a Seal and a Shaft // J. of Machi-nery Manufacture and Reliability. 2021. V. 50. № 6. P. 524. https://doi.org/10.3103/S1052618821060066

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (23KB)
3.

Скачать (26KB)
4.

Скачать (255KB)
5.

Скачать (27KB)

© О.А. Леонов, Н.Ж. Шкаруба, Л.А. Гринченко, Д.А. Пупкова, Д.У. Хасьянова, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах