Уплотнение вала большого диаметра

[СВ]

 Проектирую редуктор взамен старого: 75 квт, выходные обороты - 10 об/мин, диаметр выходного вала 360 мм.
 Проблема со старым: т.к. выходной вал почти полностью погружен в масло, то 2 обычные манжеты (типа ГОСТ 8752-79) масло не держали (тут ещё и коксовая пыль и плохой лабиринт от нею), так что пришлось людям редуктор заполнять чем-то типа литола (несколько вёдер!).
 Лабиринт, естественно, усилю, войлок до кучи добавлю, а в манжетах НЕ УВЕРЕН, разве что поставить 3 с промежуточной камерой, залитой маслом или литолом (защита от истирания манжет, не контактирующих с маслом редуктора). Напрашивается использовать торцовое (осевое) уплотнение по типу (СМ.РИС.), но вот не знаком с обработкой антифрикционного материала ( "... типа АМС-1, АМС-3, 2П-100-Ф"), да и расчёт по усилию поджатия тоже важен. Знаю, что применяются и металлические пары. Если кто что знает, имеет опыт, особенно по большим диаметрам, просьба откликнуться.
Например, у SKF много разных манжет, вполне возможно, некоторые как раз для данных условий подходящие. (http://privodtehno.ru/attachments/article/127/%D0%A2%D0%BE%D1%87%D0%B5%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%83%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20SKF%20%D0%BF%D0%BE%20%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%BC%20%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F%D0%BC.PDF )

[6o6auko]

Усилие поджатия торцевого уплотнения зависит от давления, ширины уплотняющего кольца, диаметра, пары антифрикционных материалов (коэффициент трения) и оборотов. Сейчас я капитан "Очевидность", но по собственному опыту такие уплотнения очень плохо поддаются расчету.
На такой диаметр я бы поставил комплект пружин по окружности уплотнения с возможностью регулировки поджатия. В связи с очень небольшим количеством оборотов использовал бы пару "бронза-сталь". Проще достичь нужной шероховатости на обоих материалах. Сталь, естественно, калится максимально сильно.
Ширину уплотнения можно рассчитать из допустимой нагрузки сопротивления (сколько допускается потерь на трение).

[Helicoid]

Посмотрите литературу "Опоры качения в тяжёлых режимах эксплуатации", Комиссар А.Г.

[СВ]

Усилие поджатия торцевого уплотнения зависит от...

Можно знать (или не знать) от чего зависит усилие (и что угодно), но не зная расчётных формул, а в них - допустимых значений чего-либо, невозможно ничего сделать, не так ли?
 В контактных уплотнениях существует "золотая середина" по усилиям: когда если мало, то потечёт, а если много - быстро износится.
 - - - - - - - -
Дело в том, что испытывать и доводить не получится, нужно попадать сразу в яблочко. Или в "девятку"... И довольно быстро.

[6o6auko]

Вы действительно хотите это все посчитать? Зачем?
Вот если бы у Вас скорость выходного вала была хотя бы 100 об/мин, тогда понятно. При Ваших 10 об/мин нужно лишь предусмотреть отсутствие усилия на раскрытие торцевого уплотнения и достаточное усилие пружин для предупреждения заклинивания.
Или Вам абсолютная герметичность нужна? Обычно, после торцевого уплотнения ставят маслоулавливающие каналы для отведения протёкшей жидкости обратно в ёмкость. А после них можно и войлок поставить.
Лабиринт при таких скоростях работать тоже не будет.

[СВ]

"Опоры качения в тяжёлых режимах эксплуатации", Комиссар А.Г.

Спасибо!
Посмотрел:
подходит стр.342, но это как раз по моей первоначальной конструкции;
на стр.326 есть торцовое уплотнение, но - общее описание, как обычно.
- - - - -

Вы действительно хотите это все посчитать? Зачем?
Вот если бы у Вас скорость выходного вала была хотя бы 100 об/мин, тогда понятно. При Ваших 10 об/мин нужно лишь предусмотреть отсутствие усилия на раскрытие торцевого уплотнения и достаточное усилие пружин для предупреждения заклинивания.
Или Вам абсолютная герметичность нужна? Обычно, после торцевого уплотнения ставят маслоулавливающие каналы для отведения протёкшей жидкости обратно в ёмкость. А после них можно и войлок поставить.
Лабиринт при таких скоростях работать тоже не будет.

1. Зачем?

В контактных уплотнениях существует "золотая середина" по усилиям: когда если мало, то потечёт, а если много - быстро износится.

2. Именно ТОЧНЫЙ расчёт усилия и нужен (см.выше).
3. Герметичность не абсолютная, конечно, но очень хорошая. А масло отводить некуда - вал на 80% погружен в масло.
4. Лабиринт НУЖЕН: редуктор расположен на открытом складе коксовой ПЫЛИ, которая одним только ветром заносится в неимоверных количествах, не говоря о том, что сыпется с близ расположенного ротора (пришлю фото).

[6o6auko]

Тогда вот
Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Невзоров и др.– М.: Машиностроение, 1982.- 423 с.
Мы все из него брали по торцевым. Ну и в Свешникове вроде есть что-то. Хотя не уверен

[Эдуард]

Есть очень хороший справочник которым пользовался ещё в советские времена Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л. А. Кондаков, А. И. Голубев, В. Б. Овандер и др.; Под общ. ред. А. И. Голубева, Л. А. Кондакова. - Машиностроение, 1986. - 464 с., ил.
В нём на стр. 246 Торцовые уплотнения. Теория и расчёт.

[Kirilius83]

Посмотрите каталок Simrit, и возмите готовое фирменное уплотнение, там куча стандартных решений была. Или еще какое фирменное.

Лабиринт - он работает на высоких окружных скоростях, и не дает герметичности, и тем более не годится от пыли.
Торцевое - оч сложное, оно нужно когда есть и высокие давление и высокие скорости, в остальном есть решения проще и лучше. Как минимум вы не обеспечите требования по биению ваших торцов, прилегать будут криво и будет течь.
От пыли ставят пыльники. Манжета, тем более с одной кромкой (тип 1) в грязи работать и не должна. К тому же сколько лет редуктору? Там небось давным давно износился вал и уменьшился натяг манжеты. Даже если меняли манжету (что не факт, ибо разбирать надо) - то ставить новую на старую канавку бестолку. Да и сами эти манжеты - средненького качества, в первую очередь по материалам. Сейчас есть лучше и качественнее, как по материалам так и по конструкции.

[СВ]

Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы

Спасибо! Неплохо.
- - - - - - - -
Говорят, что "залито" литолом. И то протекает.
И на масле всегда текло.

[Kirilius83]

"всегда текло" - это не разговор, а отмазка.
Когда меняли сальник когда последний раз? вал при этом какое состояние имел и как восстанавливалась поверхность? Биение вала относительно расточки корпуса какое?
Ведь неисключен вариант что с завода все было норм, потом сальник проел канавку и стало течь. и хорошо если пытались менять сальник (не убив при установке нового), а то и вообще не пытались и просто накидали солидола что бы не париться с маслом. Если подшипники разбило и вал люфтит, смещается от оси - то тоже сальник будет течь. Солидол, особенно дешевый и говняный (а есть другой?), в горячем состоянии вполне разжижается, выделяет масло и прекрасно может течь, если там дырка открытая.
Но пыльник в любом случае обязателен, с регулярной заменой, т.к. его будет съедать пылью, а потом съедать сам сальник. Набивка без пыльника - еще быстрее начнет съедать вал, т.к. она сильно прижимается вокруг вала и так же сильно прижмет абразивную пыль к валу.

Еще вариант чисто от пыли - сделать перед манжетой (снаружи) канавку, туда просверлить отверстие со шприцовкой и регулярно шприцевать - будет заполненная смазкой канавка, не даст пыли пройти внутрь, пыль будет налипать сверху.

[СВ]

Посмотрите каталок Simrit, и возмите готовое фирменное уплотнение, там куча стандартных решений была. Или еще какое фирменное.

Лабиринт - он работает на высоких окружных скоростях, и не дает герметичности, и тем более не годится от пыли.
Торцевое - оч сложное, оно нужно когда есть и высокие давление и высокие скорости, в остальном есть решения проще и лучше. Как минимум вы не обеспечите требования по биению ваших торцов, прилегать будут криво и будет течь. ...

Всё правильно, всё верно ...
А пыльник (резина!) от прямого контакта с пылью как защитить? Кроме бесконтактного способа - лабиринта, не представляю. Пусть даже с частичной защитой.
Со сложностью торцового уплотнения согласен. НО! - не так давно читал про уплотнение тракторных кареток (где гусеница, которая не вылезает из грязи), что-то типа сталь по стали, и служит годами. Надо поискать.
Проблема таких уплотнений - с ходу в нужные параметры не попасть, нужны испытания...
Скорее всего поставлю три (или две) манжеты, но - SKF.  Только с ними "проблема": слишком много разновидностей нашего типового российского "сальника".

[СВ]

Вот старая конструкция.
Манжеты работают по валу, скорее всего не калёному (но не факт). Обороты позволяют - не более 10. Защиты манжет - почти нет.
(Повторюсь: вал почти полностью в масле, т.к. наклонён вправо - как на фото).
- - - - - - - -
НУЖНА конструкция БЕЗ

... и регулярно шприцевать ...

Приглашаю всех на конкурс, так сказать: ЛУЧШЕГО КОНСТРУКТОРА-МЕХАНИКА по уплотнениям - подшипник и корпус вокруг подшипника (по длине/диаметру) и отверстие в валу - неизменные, остальное - по фантазии...