Манжетное уплотнение Советский патент 1981 года по МПК F16J15/32 

В полость В цилиндра 2 подается управляющее давление и, действуя на площадь роршня 1, ограниченную усом А манжеты 3, имеющей натяг по поршню 1 при нормальной температуре, перемещает его на необходимый ход. Будучи помещенным в среду с криогенной температурой манжета сжимается по высоте и к оси и поэтому герметизация поршня 1 усом А манлсеты 3 отслеживается, а основание манжеты по конусу трапеции самоуплотняется. Для обеспечения самоуплотнения основания манжеты до конусу трапеции н исключения выхода из строя (разрыва) уплотнительного кольца угол сужения подбирается из соотношенияудлинений: a arctg.(1) где а - угол сужения боковых сторон (град.); АОСН - фактическое сужение максимальной ширины основания манжеты (мм); AR - фактическое уменьшение максимального радиуса манжеты (мм). Фактические сужения определяются по известной формуле: .,(2) где А - фактическое сужение (мм); А -длиновой размер (мм); А/ - разность между температурой сборки соединения и температурой его работы (град); Ф - коэффициент линейного расширения (сужения). Подставим в (1) значения (2) с учетом фиг. 2: а - arctg , Я-М-f где а -максимальная ширина основания манжеты R - радиус внешней поверхности манжеты мм. Окончательно а ; arctg Таким образом, при нормальной температуре герметичность осуществляется по усу А манжеты 3 и по основанию Б, затянутом фланцем 4 при сборке уплотнения подвижного соединения, а при криогенной температуре ус А еще с большим натягом уплотняет поршень 1; по основанию манжеты не произойдет разгерметизация в связи с выполнением его в виде трапеции, меньшее основание которой обращено коси манжеты, при этом угол сужения боковых сторон выбирается по зависимости (4). Для проверки работоспособности уплотнения подвижного соединения было изготовлено уплотнение пары «поршень - цилиндр диаметром 70 мм, манжетой из фторопласта - ЗМ, с максимальной шириной основания 4 мм и радиусом внешней поверхности основания 40 мм. Угол сужения основания был определен из соотношения (4): tga - 0,1; a arctg 0,1 5°43. Герметичность при криогенной температуре обеспечила работоспособность подвижного соединения. Кроме того, предлагаемое уплотнение подвижных соединений проще по конструкции и дещевле при изготовлении, так как манжета имеет один ус и не требует специальных дополнительных поджимных колец. Формула изобретения Манжетное уплотнение из пластмассы, включающее уплотнительный ус и взаимодействующее с опорными элементами основание с пере.менным поперечным сечением, отличающееся тем, что, с целью повыщения герметичности при криогенных температурах, основание выполнено в виде трапеции, меньшее основание которой обращено к оси манжеты, при этом угол сужения боковых сторон выбирается по зависимостиа arctg , где а -максимальная ширина основания; - радиус внешней поверхности манжеты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 180035, кл. F 16J 15/32, 1967. 2.Патент Великобритании N° 1442090, кл. F 2 В, опубл. 1976 (прототип).