Влияние качества уплотнительных поверхностей на герметичность в узле затвора

Существенное воздействие на герметичность узла затвора оказывает качество уплотнительных поверхностей. Под качеством уплотнительных поверхностей узла затвора понимают шероховатость поверхностей и физико-механические свойства поверхностного слоя. Для получения постоянной величины протечки в узле затвора арматуры с различной шероховатостью поверхности необходимо приложить разные по величине удельные нагрузки. Однако увеличение удельного давления свыше некоторых пределов, различных для разной шероховатости поверхности, незначительно оказывает влияние на интенсивность протечки.

 

Результаты исследований механизма герметизации плоских упругих металлических неподвижных соединений показывают, что протечки уменьшаются при повышении класса шероховатости уплотнительных поверхностей свыше 10 класса. Это объясняется тем, что соединение грубо обработанных поверхностей происходит как вследствие деформации микровыступов, так и в результате взаимного вклинивания микронеровностей, в то время как поверхности, обработанные по 9-12 классу, соединяются, за счет увеличения точек контакта: число вершин микронеровностей в верхних слоях возрастает и увеличивается радиус закругления вершин. 

 

Получение определенной шероховатости поверхности целиком и полностью зависит от физико-механических свойств материала уплотнительных поверхностей и, как следствие, от изменения удельных нагрузок, необходимых для обеспечения герметичности. Установлено, что при больших удельных давлениях, влияние шероховатости поверхности на герметичность соединения уменьшается, а влияние материала возрастает. Это объясняется тем, что степень герметичности соединений является функцией сближения уплотнительных поверхностей, которая, в свою очередь, для различных материалов при равных высотах микронеровностей неодинакова, и определяется механическими характеристиками материала. Чтобы обеспечить герметичность узла затвора для материала с худшими механическими характеристиками, необходимы меньшие удельные нагрузки.