Ãëàâà 18 - Óïëîòíåíèÿ ÃÒÄ
1176
Ãëàâà 18 - Óïëîòíåíèÿ â ÃÒÄ
Óïëîòíåíèÿ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ óìåíüøåíèÿ
âðåäíûõ óòå÷åê âîçäóõà (ãàçà) èç ãàçîâîçäóøíîãî
òðàêòà äâèãàòåëÿ, äëÿ óìåíüøåíèÿ âíóòðåííèõ ïå-
ðåòåêàíèé âîçäóõà (ãàçà) èç îáëàñòè ñ ïîâûøåííûì
â îáëàñòü ñ ïîíèæåííûì äàâëåíèåì ãàçîâîãî òðàê-
òà äâèãàòåëÿ, äëÿ óìåíüøåíèÿ èëè ïîëíîãî óñòðà-
íåíèÿ óòå÷åê æèäêîñòåé â àãðåãàòàõ è îïîðàõ âà-
ëîâ, äëÿ èñêëþ÷åíèÿ óòå÷åê â ñî÷ëåíåíèÿõ
êîðïóñîâ, òðóáîïðîâîäîâ è ò.ï.
Óìåíüøåíèå óòå÷åê è ïåðåòå÷åê âîçäóõà (ãàçà)
â ãàçîâîçäóøíîì òðàêòå äâèãàòåëÿ âåäåò ê ïîâû-
øåíèþ ýôôåêòèâíîñòè ÃÒÄ êàê òåïëîâîé ìàøè-
íû. Îäíîïðîöåíòíàÿ óòå÷êà âîçäóõà èç-çà êîìïðåñ-
ñîðà âûñîêîãî äàâëåíèÿ íà äâèãàòåëå ÏÑ-90À,
íàïðèìåð, âåäåò ê óâåëè÷åíèþ ðàñõîäà òîïëèâà íà
0,72% (ïðè ïîääåðæàíèè òÿãè äâèãàòåëÿ ïîñòîÿí-
íîé), à íà âçëåòíîì ðåæèìå ê óâåëè÷åíèþ òåìïå-
ðàòóðû ãàçîâ ïåðåä òóðáèíîé íà 0,72% (îò òåìïå-
ðàòóðû ãàçîâ ïåðåä òóðáèíîé â ãðàäóñàõ Êåëüâèíà).
Óïëîòíåíèÿ ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà óïëîòíåíèÿ
íåïîäâèæíûõ ñîåäèíåíèé è óïëîòíåíèÿ ïîäâèæ-
íûõ ñîåäèíåíèé.
18.1 - Óïëîòíåíèå íåïîäâèæíûõ
ñîåäèíåíèé
Ãåðìåòèçàöèþ íåïîäâèæíûõ ñîåäèíåíèé îñó-
ùåñòâëÿþò ïðåèìóùåñòâåííî êîíòàêòíûìè, ðåæå
äèàôðàãìåííûìè óïëîòíåíèÿìè è óïëîòíåíèÿìè
ñ ãåðìåòèêàìè, à òàê æå òî÷íî ñîïðèêàñàþùèìèñÿ
(ïðèòåðòûìè) ïîâåðõíîñòÿìè. Íàçíà÷åíèå óïëîò-
íåíèÿ íåïîäâèæíîãî (ÓÍ) - èñêëþ÷èòü âçàèìíîå
ïðîíèêíîâåíèå ñðåä (óòå÷êè) ÷åðåç ñîåäèíåíèå ïðè
ñîõðàíåíèè âîçìîæíîñòè åãî ðàçáîðêè.
Ïî ñïåöèôèêå ìåõàíèçìà ãåðìåòèçàöèè êîí-
òàêòíûå ÓÍ ïîäðàçäåëÿþò íà ýëàñòîìåðíûå ïðî-
êëàäêè è êîëüöà, ìåòàëëè÷åñêèå óïëîòíåíèÿ ëèíåé-
íîãî êîíòàêòà, ìåòàëëè÷åñêèå è íåìåòàëëè÷åñêèå
ïðîêëàäêè, ãàçîíàïîëíåííûå êîëüöà è êîìáèíèðî-
âàííûå óïëîòíåíèÿ. Ýëàñòîìåðíûå, ïëàñòìàññîâûå
è ãàçîíàïîëíåííûå óïëîòíåíèÿ è êîìáèíèðîâàí-
íûå óïëîòíåíèÿ óñòàíàâëèâàþò â çàìêíóòûå êàíàâ-
êè, ÷òî ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü ýôôåêò ñàìîóïëîò-
íåíèÿ ïðè ïîâûøåíèè äàâëåíèÿ â ãåðìåòèçèðóåìîé
ïîëîñòè. Òàêèå óïëîòíåíèÿ íàçûâàþò àêòèâíûìè.
Äëÿ îòêðûòûõ ñ òîðöåâ ïðîêëàäîê, ïîìåùàåìûõ
ìåæäó äâóìÿ ïîâåðõíîñòÿìè áåç çàìêíóòûõ êàíà-
âîê, íå õàðàêòåðåí ýôôåêò ñàìîóïëîòíåíèÿ, ïîýòî-
ìó äëÿ òàêèõ óïëîòíåíèé ïðèõîäèòñÿ îãðàíè÷èâàòü
äîïóñòèìîå äàâëåíèå ñðåäû, èíà÷å èõ âûäóâàåò.
Òàêèå óïëîòíåíèÿ íàçûâàþò ïàññèâíûìè.
 êîíòàêòíûõ ÓÍ ìåõàíèçì ãåðìåòèçàöèè
îïðåäåëÿåòñÿ õàðàêòåðîì êîíòàêòà óïëîòíÿåìûõ
ïîâåðõíîñòåé ñîåäèíåíèÿ è óïëîòíèòåëÿ, ïîýòîìó
âàæíîå çíà÷åíèå èìååò øåðîõîâàòîñòü ïîâåðõíîñ-
òåé è ñòðóêòóðà ñòûêà ïðè èõ ñáëèæåíèè ïîä äåé-
ñòâèåì ñèë, ñîçäàþùèõ êîíòàêòíîå äàâëåíèå Ð
Ê
.
Õàðàêòåð êîíòàêòà æåñòêèõ ïîâåðõíîñòåé (ìåòàëë
- ìåòàëë), ýëàñòîìåðîâ, ïëàñòìàññ èëè êîìïîçèöè-
îííûõ ìàòåðèàëîâ ñ òâåðäîé ïîâåðõíîñòüþ ðàçëè-
÷åí.
Îñîáåííîñòè àêòèâíûõ óïëîòíåíèé ñ ýëàñòî-
ìåðíûìè êîëüöàìè (â ÷àñòíîñòè, ðåçèíû) â çàìê-
íóòûõ êàíàâêàõ îïðåäåëÿþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè
ñâîéñòâàìè ýëàñòîìåðà. Âñëåäñòâèå áîëüøîé ýëà-
ñòè÷íîñòè è ïðàêòè÷åñêè íåèçìåííîãî îáúåìà ïðè
äåôîðìàöèÿõ ýëàñòîìåðû ïîäîáíû ñèëüíî âÿçêîé
æèäêîñòè, ñïîñîáíîé ïåðåäàâàòü äàâëåíèå ñðåäû
íà êîíòàêòèðóþùèå ïîâåðõíîñòè (ñì. Ðèñ. 18.1_1).
Îäíàêî, óæå â ïåðâûå ÷àñû ïîñëå ìîíòàæà óïëîò-
íåíèÿ âñëåäñòâèå ðåëàêñàöèè íàïðÿæåíèé íà÷àëü-
íîå ìîíòàæíîå äàâëåíèå Ð
ÊÎ
ñíèæàåòñÿ. Â äàëü-
íåéøåì (â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ëåò) ïðîèñõîäèò
äàëüíåéøåå ñíèæåíèå êîíòàêòíîãî äàâëåíèÿ Ð
ÊÎ
âñëåäñòâèå ñòàðåíèÿ, è ïîâåðõíîñòü êîëüöà ïðèíè-
ìàåò ôîðìó ïîâåðõíîñòåé, êîíòàêòèðóþùèõ ñ íåé.
Äëÿ ïðîêëàäîê èç ìÿãêèõ ìåòàëëîâ è ìíîãèõ
ïëàñòìàññ îñíîâíûì ìåõàíèçìîì äåôîðìàöèè ÿâ-
ëÿåòñÿ ïëàñòè÷åñêèé êîíòàêò ïðè êîòîðîì (ïðè
ìîíòàæíîì äàâëåíèè Ð
Ê
= ÍÂ, ãäå ÍÂ - òâåðäîñòü
ïî Áðèíåëëþ) ïîâåðõíîñòü ïðîêëàäêè ïðàêòè÷åñ-
êè ïðèíèìàåò ôîðìó ïîâåðõíîñòè êîíòàêòèðóþùå-
ãî ñ íåé òâåðäîãî òåëà (ñì. Ðèñ. 18.1_2).
Ðèñóíîê 18.1_1 – Êðèâûå ðàñïðåäåëåíèÿ êîíòàêò-
íîãî äàâëåíèÿ Ðê
à) ïðè óñòàíîâêå êîëüöà; á) ïðè
äåéñòâèè äàâëåíèÿ ñðåäû