Совершенствование герметичных разъемных соединений с уплотняющими элементами из материалов с зависящими от нагрузки физико-механическими свойствами

• Автор: Божко, Григорий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 358 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОСНОВЫ ГЕРМЕТИЧНОСТИ
РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. Герметичность разъемных соединений
1.2. Конструкции разъемных герметичных соединений
1.2.1. Неподвижные разъемные соединения
1.2.2. Сальниковые разъемные соединения
1.3. Уплотняющие элементы
1.3.1. Типы уплотняющих элементов
1.3.2. Материалы, применяемые для уплотнительных
элементов
1.3.3. Физико-механнческие свойства фторопластов, применяемых в качестве конструкционного и уплотнительного материала
1.4. Методы расчета разъемных соединений на герметичность
1.5. Выводы по главе
ГЛАВА II. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОКЛАДОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ НА ПРИМЕРЕ ФТОРОПЛАСТА-
2.1. Стандартное определение модуля упругости полимерных
материалов и его зависимость от температуры для
фторопласта-
2.2 Влияние удельной нагрузки (напряжения) на значение деформационных характеристик прокладочных
материалов
2.2.1 Сжатие образца
2.2.2. Растяжение образца
2.3. Ползучесть прокладочных материалов
2.3.1. Напряженно-деформированное состояние прокладки и выбор теории пластичности для
описания этого состояния

2.3.2. Определение коэффициента и показателя
ползучести для фторопласта-
2.3.2.1. Образцы сжаты постоянной нагрузкой q,
время выдержки до 10000 часов
2.3.2.2. Образцы растянуты под действием определенного (постоянного) напряжения а,
время выдержки до 10000 часов
2.4. Влияние цикличности нагружения на остаточную
деформацию прокладки
2.5. Диффузионная проницаемость фторполимеров
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА III. УСЛОВИЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ СОПРЯГАЕМЫХ
ФТОРОПЛАСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
3.1. Осевая деформация микровыступов
сопрягаемых поверхностей
3.1.1. Сопряжение стальной и фторопластовой
поверхностей
3.1.2. Сопряжение двух фторопластовых поверхностей
3.2. Исследование условий герметичности
сопряжения двух поверхностей
3.2.1. Аналитические исследования на принятых
моделях
3.2.1.1. Фильтрационная модель
3.2.1.2. Модель сопряжения двух

одинаковых плоских поверхностей
3.2.2. Экспериментальное исследование условий герметичности соединений с уплотнениями,
выполненными из фторопласта-
3.3. Течение газовых сред в малых зазорах
3.4. Экспериментальное исследование влияния кольцевых
канавок на величину утечки уплотняемой среды
3.5. Оценка влияния структуры фторопласта для уплотнительного элемента на герметичность
соединения

3.6. Выводы по главе
ГЛАВА IV. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ
РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С УПЛОТНИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ИЗ ПРОКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА
ИХ РАБОТУ
4.1. Выбор конструктивных параметров уплотнительных элементов и их влияние на работу
соединения
4.1.1. Выбор ширины прокладки
4.1.2. Применение ограничительных колец и их
влияние на работу соединения
4.2. Учет переменных значений модулей сжатия и восстановления при расчете отдельных параметров герметичных разъемных
соединений
4.2.1. Определение силы затяжки крепежных элементов герметичного разъемного
соединения
4.2.2. Расчет режимов затяжки резьбовых крепежных элементов разъемных
герметичных соединений
4.2.2.1. Однообходтгай режим затяжки
4.2.2.2. Пообходно-уравнительный режим затяжки
4.3. Оценка влияния релаксации напряжения в элементах
разъемного соединения на величину их нагружения
4.4. Оценка влияния изменения температуры уплотняемой среды на работу разъемного
герметичного соединения
4.5. Оценка влияния цикличности изменения нагрузки
на работу разъемного герметичного соединения
4.5.1. Влияние колебания давления уплотняемой среды
4.5.2. Влияние колебания рабочей температуры
уплотняемой среды

строгий подбор материалов уплотнительных колец. Сальниковое уплотнение отличается простотой конструкции, относительно невысокими требованиями к точности изготовления и монтажа отдельных его элементов при сравнительно невысокой стоимости уплотнительного материала, но требует периодического дополнительного нагружения сальника или его замены вследствие износа.
Конструктивные схемы сальникового уплотнения с «мягкой» набивкой представлены на рис. 1.9 (а), (б), (в). В камеру сальника 1 устанавливается набивка 2. выполненная из колец сальникового материала, и нажимными болтами (шпильками) 4 через нажимной фланец 3 нагружается требуемой осевой силой <33. Под действием этой силы набивка сжимается в осевом направлении и расширяется в радиальном в соответствии со значениями ее модуля сжатия и коэффициента бокового давления. На рис. 1.9 5 - кольцо для
смазки, 6 - упорное кольцо. При осевом сжатии набивки уменьшается ее пористость

Рис. 1.9. Конструктивные схемы сальника с мягкой набивкой.
а - исполнение 1, б - исполнение 2, в - исполнение 3.