Rys. 8.7. Rodzaje uszczelek i uszczelnień: a) uszczeika plaska; />, c, ii, e) uszczelki z materiałów miękkich; / g) uszczelnienie otwarte, li) pólzamknięte. i) zamknięte [3, 16]
średnic kołnierzy oraz liczba i wymiary śrub. Liczba śrub jest wielokrotnością liczby 4 (4, 8, 12, 16, 20).
Uszczelnianie połączeń kołnierzowych. Najczęściej stosuje się uszczelki płaskie (rys. 8.7a) grubości do 6 mm, wykonane miękkich metali lub materiałów niemetalowych: tektury, gumy, skóry, tworzyw sztucznych, masy azbestowej wzmocnionej siatką miedzianą i wielu innych. Wybór materiału uszczelki zależy od rodzaju czynnika przewodzonego oraz jego ciśnienia i temperatury. Podstawowe rodzaje uszczelek są podane w normach PN--86/H-74374u-PN-67/H-74449. W przypadku stosowania uszczelek o różnych przekrojach (rys. 8.7b+e) w kołnierzach wykonuje się odpowiednie kanałki (rowki) — rys. 8.7e.
0
m
Stosując uszczelki płaskie, otrzymuje się uszczelnienie otwarte, pół-zamknięte lub zamknięte. Uszczelnienie otwarte z uszczelką szeroką (rys. 8.7f) stosuje się przy ciśnieniach pn < 1,6 MPa, zaś z uszczelką wąską (rys. 8.7g) — przy < 4 MPa. Dla zabezpieczenia przed wyrwaniem uszczelki pod wpływem ciśnienia czynnika stosuje się uszczelnienie pólzamknięte (rys. 8.7h) lub zamknięte (rys. 8.7/). Uszczelnienia te mogą być stosowane przy p„ s: 10 MPa, a nawet i wyższych.
Obliczanie połączeń rurowych polega na sprawdzeniu wytrzymałości złącza. W połączeniach znormalizowanych, stosowanych wg zaleceń podanych w normach (np. w połączeniach kielichowych, gwintowych, kołnierzowych), obliczanie wytrzymałości elementów złącza nie jest wymagane. Połączenia rurowe nitowe, spawane itp. oblicza się według ogólnych zasad dotyczących danego złącza. Wartość siły osiowej Q, pochodzącej od parcia czynnika w kierunku osiowym i działającej na złącze, ustala się z zależności
(8.3)
w której: D„ — średnica wewnętrzna rury.
Obliczanie uszczelek stosowanych w połączeniach kołnierzowych skręcanych śrubami polega na wyznaczeniu siły rQu, niezbędnej do zaciśnięcia uszczelki i zapewniającej szczelność podczas pracy połączenia
= Dl-DD-K (8.4)
gdzie:
k„ — wymagany nacisk powierzchniowy przy montażu połączenia (tabl. 8.1),
Dz, Dw — średnice uszczelki (zewnętrzna i wewnętrzna).
Orientacyjne naciski powierzchniowe na uszczelki
Tablica 8.1
Materiał uszczelki |
Nacisk powierzchniowy, wyma- ; gany przy montażu k„ w MPa |
Guma miękka |
3 |
Guma twarda |
5.5 |
Tektura |
10 |
Azbest prasowany lub wzmocniony siatka miedzianą |
31,5 |
Azbest w metalowej osłonce falistej |
42 + 50 |
Aluminium |
30 + 70 |
Miedź |
45 + 100 |
Monel lub żeiazo armco |
125 |
Stai miękka |
76+125 |
Stal nierdzewna |
90+170 |
Polichlorek winylu |
150 |
Dla znormalizowanych kołnierzy wymiary uszczelki wynikają z wymiarów kołnierzy. W pozostałych przypadkach przyjmuje się, że szerokość uszczelki wynosi:
b > 0,07 D„ + 0,5 cm — dla uszczelnień otwartych z uszczelką wąską,
b > 0,05 D„ + 0,4 cm — dła uszczelnień półzamkniętych,
b >0,03 Z).,+ 0,3 cm •— dla uszczelnień zamkniętych.
Pod działaniem parcia czynnika zacisk uszczelki maleje. Zgodnie z treścią rozdz. 6.6, w obliczeniach przybliżonych przyjmuje się, że siła zacisku resztkowego (zapewniająca szczelność połączenia) powinna wynosić Qr = (0,2+0,3)5' Ponieważ siła zaciskająca uszczelkę przy montażu (Qu) ma pokonać parcie czynnika Q i zapewnić zachowanie zacisku resztkowego Qr, zatem
J2»=j2+£r = (1,2-1,3)£ (8.5)
12 — Części maszyn 177