CC BY
0
Секция «Проектирование машин и робототехника»
УДК 658.512.22
МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УПЛОТНЕНИЙ МАНЖЕТНОГО ТИПА
В. С. Ереско, СП. Ереско
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: eresko07@mail.ru
Представлены особенности разработки параметрических моделей уплотнительных манжет, основанные на варьировании размеров посадочного гнезда и угла раскрытия манжетных уплотнителей в уплотнительных узлах гидрофицированнътх машин для обеспечения оптимального натяга в уплотнении.
Ключевые слова: Уплотнитель, посадочное гнездо, герметизация, гидродинамическое уплотнение, профиль сечения манжеты, параметрическая модель.
FEATURES OF THE DEVELOPMENT OF PARAMETRIC MODELS
SEALS
V.S. Eresko, S.P. Eresko
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: eresko07@mail.ru
The features of the development of parametric models of sealing collars based on varying the size of the seat and the opening angle of the collar seals in the sealing units of hydroficated machines to ensure the optimal tightness in the seal are presented.
Key words: Sealant, seat, sealing, hydrodynamic seal, cuff section profile, parametric model.
В настоящее время разработка уплотнений сложного сечения уплотнительных узлов гидрофицированных машин не является приоритетной задачей, так как практически всегда в гидроцилиндрах хватает места для размещения того или иного уплотнительного узла, а сами размеры манжетных уплотнений приведены в ГОСТ 14896-84.
Если задача уплотнения неподвижного соединения, например, резиновым кольцом, решается подбором кольца подходящего диаметра и сечения, то с манжетным уплотнителем подвижного соединения возникает проблема компенсации гидродинамического давления, возникающего при относительном перемещении уплотняемых деталей.
На рис.1. приведен пример герметизации подвижных соединений гидроцилиндра с использованием манжетных уплотнителей по ГОСТ 14896-84. Если при установке уплотнения в шток гидроцилиндра возможно его увеличение без потери технологичности устройства, то при установке манжетного уплотнения на поршень гидроцилиндра создается опасное сечение в поршне гидроцилиндра, которое может под действием нагрузки не выдержать изгибающего момента, возникающего в гидроцилиндре.
При рассмотрении данной проблемы возникает необходимость разработать такое уникальное манжетное уплотнение, которое не регламентировано указанным выше ГОСТом. Такое
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
уплотнение должно обеспечивать, как защиту от протечек гидроцилиндра, так и гарантировать запас прочности гидроцилиндра на изгиб и не влиять на технологичность устройства в целом.
В ГОСТ 14896-84 описываются параметры манжет уплотнительных от 12х4 мм (цилиндр/шток) до 540х500 мм, но для применения их в варианте установки а), на рис. 1, размеры поперечного сечения их должны варьироваться, чтобы соответствовать необходимым параметрам технологичности гидроцилиндра.
о} 5)
Рис. 1. Уплотнительные узлы. а) поршневое уплотнение; б) штоковое уплотнение
Рис. 2. Манжета уплотнительная по ГОСТ 14896-84
Исходя из этих установок, создадим модель манжеты по ГОСТ 14896-84 - 70х55, как показано на рис. 2 . Полный угол раскрытия данной манжеты составляет 75 градусов, что при ее высоте составляет 13,5 мм. Чтобы начать проектирование такого уплотнительного узла необходимо создать модель заготовки для определения необходимого объема материала. Каждый материал, используемый для создания уплотнений, имеет свою степень усадки, причем по ГОСТ это значение округляется до миллиметра, что создает недопустимые погрешности при отливке уплотнений.
Коэффициент усадки резины ИРП 3012 составляет 1.5%. Допустим, требуется установить такую манжету в посадочное гнездо глубиной не более 6 мм, но в данном ГОСТ не имеется манжеты с установочными размерами 6 мм, для данного диаметра цилиндра.
75.75°
Рис. 3. Параметрическая модель сечения уникальной манжеты
Рис. 4. 3Э- модель уникальной манжеты для заданных параметров посадочного гнезда
Следовательно, необходимо создать трехмерную модель заготовки манжеты, чтобы после, исходя из объема детали, вычислить требуемые размеры пресс-формы с учетом усадки материала. Следует отметить, что угол раскрытия манжеты не изменяется при изменении
Секция «Проектирование машин и роботввехнива»в
посадочного размера манжеты и, следовательно, эти изменения не коснутся баланса гидродинамического давления в гидроцилиндре, что не повлияет на его эксплуатационные характеристики [1-5]/
После этих операций мы получаем параметрическую модель манжеты рис.3,4 на основании которых проектируется пресс-форма для ее производства на основе полученной конструкторской документации, которая в свою очередь может быть получена с использованием программ автоматизации расчетов, созданных авторами и зарегистрированными в виде Свидетельств на программное обеспечение [6-11].
Изложенная методика оптимизации формы контактных уплотнений манжетного типа герметизирующих подвижные сопряжения деталей гидроагрегатов и размеров уплотнительных гнезд с использованием разработанной методики параметризации, позволяет повысить степень свободы проектировщика гидроагрегата в части оптимизации габаритно-массовых параметров гидроагрегата, что особенно актуально в авиастроении и при создании малогабаритной строительной техники и гидрофицированного инструмента.
Библиографические ссылки
1. Совершенствование процесса проектирования пресс-форм для изготовления манжетных уплотнений / В.С. Ереско, С.П. Ереско, А.Н. Антамошкин, Т.Т. Ереско // материалы XVI междунар. науч. конф., посвящ. пямяти генер. конструктора ракет.-космич. систем акад. М.Ф. Решетнева (7-9 ноябр. 2012, г. Красноярск): в двух ч. / под общ. ред. Ю.Ю. Логинова; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2012 - Ч.1 - с. 238-240.
2. Ереско В.С. Автоматизированное проектирование уплотнений гидроагрегатов и пресс-форм для их изготовления / В. С. Ереско, С.П. Ереско, А.Н. Антамошкин // Мат-лы 15-й Международной конференции «Решетневские чтения», Красноярск:СибГАУ,2011,с.-212-213.
3. Ереско В. С. Автоматизация разработки параметрических моделей контактных уплотнений подвижных соединений и пресс-форм для их изготовления / В.С. Ереско, С.П. Ереско, А. Н. Антамошкин, Т.Т. Ереско // Системы. Методы. Технологии: научный периодический журнал, № 1 (13).- Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2012.- С. 22-27.
4. Ереско В.С. Автоматизация технологического процесса производства пресс-форм для изготовления манжетных уплотнений / В.С. Ереско, С.П. Ереско, А.Н. Антамошкин, Т.Т. Ереско // Вестник СибГАУ. Вып. 2 (42), Красноярск: СибГАУ, 2012.- с.- 130-135.
5. Ереско, С.П. Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин: Дисс. докт. техн. наук 05.02.02. защищена 31.10.2003, утв. 12.03.2004 .-Красноярск: НИИ СУВПТ, 2003.- 425 с.
6. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611605 (РФ) / Проверка уникальности наименований файлов блока исходных данных АСУТП пресс-форм уплотнений гидропневмоагрегатов (ASULING) / С.П. Ереско, М.А. Незнамов, Т.Т. Ереско, В С. Ереско; Заявл. 11.05.2005, № 2005611012; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
7. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611606 (РФ) / (CADFOX) для работы с базами данных FoxPro из сеанса AutoCAD / С.П. Ереско, М.А. Незнамов, Т.Т. Ереско, В С. Ереско; Заявл. 13.05.2005, № 2005611050; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
8. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611607 (РФ) / Параметризация графических примитивов пакетов пресс-форм и разработка двумерных чертежей пресс-форм уплотнений гидропневмоагрегатов (ASU_V)/ С.П. Ереско, М.А. Незнамов, Т.Т. Ереско, В.С. Ереско; Заявл. 13.05.2005, № 2005611051; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
9. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611608 (РФ) / Разработка растровых слайдов графических объектов АСУТП пресс-форм уплотнений гидропневмоагрегатов (ASU_R)/ С.П. Ереско, М.А. Незнамов, Т.Т. Ереско, В.С. Ереско;
Актувльные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том« 1
Заявл. 13.05.2005, № 2005611052; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
10. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611609 (РФ) / Генерация специализированного экранного интерфейса АСУТП пресс-форм гидропневмоагрегатов в AutoCAD (CADLISP)/ С П. Ереско, М.А. Незнамов, Т Т. Ереско, В С. Ереско; Заявл. 13.05.2005, № 2005611053; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
11. Свидет. об офиц. регистр. программы для ЭВМ № 2005611608 (РФ) / Обработка архива параметризированных DXF - файлов в формате СУБД FoxPro и обратной связи БД FoxPro и AutoCAD в АСУТП пресс-форм уплотнений гидропневмоагрегатов (FOXCAD)/ СП. Ереско, М.А. Незнамов, ТТ. Ереско, В.С. Ереско; Заявл. 13.05.2005, № 2005611054; Зарегистр. Роспатент 29.06.2005 г.
© Ереско В.С., Ереско С.П., 2022
