Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 277 жестких металлических пружин или усилием прижатия крышки входного (выходного) па- трубка. Такие конструкции уплотнительных элементов имеют следующие недостатки: слож- ная конструкция при наличии дополнительных отдельных упругих элементов, увеличиваю- щих размер (длину) посадочных седел; низкая долговечность и надежность фторопластового кольцевого уплотнения из-за хладотекучести фторопласта-4, высокого коэффициента терми- ческого расширения и низкой износостойкости. Особенно это проявляется при больших раз- мерах шаровых задвижек во время работы на трубопроводных системах с большим перепа- дом температур (горячая вода, перегретый пар, сжиженные газы и т.п.) и при транспортиров- ке загрязненных сред. Цель работы – повышение надежности и долговечности уплотнения шарового пово- ротного органа путем применения конструкционного уплотнительного элемента, включаю- щего металлофторопластовый рабочий сегмент. Результаты и их обсуждение Технический результат увеличения ресурса шаровых соединений автомобильной тех- ники достигается следующим образом. В качестве рабочего элемента, уплотняющего зазор между запорным органом и уплотнением, используются сегмент из ЛМФМ с пористым бронзовым слоем заданной структуры [4-7] из листов которого по размеру шарового подвижного элемента вырезается заготовка в виде узкой полосы. Полоса сворачивается в кольцо и штампуется на специальной пресс-форме для получения вкладыша полусферической формы (рисунок 1). При необходи- мости деталь обрабатывается на наждаке для удаления заусенцев и притирается рабочий слой. Данный способ применим для восстановления разборных шаровых опор, у которых можно снять заднюю крышку. При разборе шаровой опоры полимерный вкладыш извлекается и заменяется полусферическими сегмен- тами из ЛМФМ. Разработанные ЛМФМ [4-7] отличаются от промышленных боль- шим объемом, занимаемым фторопла- стовой композицией. Объем свободно- го пространства пористого бронзового слоя может достигать от 60-90 %. В отличии от дру- гих полимеров политетрафторэтилен обеспечивает не только самосмазывание узла, но и за счет своей природы может самовосстанавливаться при попадании в камеру шарового соеди- нения пыли или грязи при несвоевременной замене вышедшего из строя пыльника. Восста- новление происходит за счет поглощения абразивной частицы объемом полимера и ее разво- рота к трущейся поверхности плоскостью, а не ребром, как это происходит при применении более твердых полимеров. Данное обстоятельство также способствует увеличению работо- способности металлофторопластовых вкладышей. Натурные испытания восстановленных шаровых опор показали многократное пре- имущество по ресурсу как на подвеске легковых автомобилей, так и на большегрузной тех- нике. Межремонтный пробег восстановленных шаровых опор на подвесках автомашин “Toyota” с объемом двигателя до 2000 см 3 составляет более 200 тыс. км, что в 4-6 раз превы- шает пробег шаровых опор, восстановленных системой SJR. Испытания вкладышей на нако- нечниках реакционных тяг самосвалов HOWO ZZ1167M4611 (произв. КНР) показывают межремонтный пробей более 100-150 тыс. км. Рис. 1. Полусферические сегменты шаровых опор.