Материал: Инновационные технологии и оборудование. Межвузовский сборник научных трудов. Пачевский В.М

локализованным сдвигом в периферийных от центральной трещины областях. Разрушение образцов только после термообработки давало чаще всего излом в виде ―чашка-конус‖, что соответствует условиям распространения трещины за счет слияния с трещинами периферийной зоне. Причем этот эффект тем более явно виден, чем ниже значение Sк.

Таким образом созданием определенного структурного состояния путем конкретной предварительной обработки стали 12Х18Н10 можно заметным образом влиять не только на характер развития пластической деформации, но и повышать параметры конструктивной прочности, такие, как надежность и циклическая стабильность.

Специалистам в области ОМД рекомендуется учитывать приведенные в работе результаты при разработке операций получения изделий из стали 12Х18Н10 глубокой вытяжкой,

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОТРАБОТКА УПЛОТНЕНИЙ РАЗЪЕМНЫХ НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Лебедев В.Ф., СинюковТ.У., Скачилов В.Н., к.т.н.

Многие соединения топливных и газовых магистралей двигателей выполняются неразъемными, но из условии проведения разборки, замены узлов при техобслуживании и проверке требуется использование разъемных неподвижных соединении с соответствующими уплотнениями.

Внастоящей статье представлены пути разработки конструкции уплотнения неподвижного соединения, имеющего минимальный вес и незначительную утечку рабочего тела при высоких давлениях.

Встатье рассматриваются особенности конструкции уплотнения,

способы его изготовления и этапы отработки.

Разработка новых надежных уплотнений для криогенных и высоко температурных сред для разъемных неподвижных соединений, имеющих малый вес, с возможными

73

раскрытиями стыков от воздействия давления, температур, виброперегрузок с допустимыми нормами утечек рабочего тела до 10-8 кг/с, на давления до 800 кг/см2 требует комплексного подхода решения проблем по их созданию.

Проблемы создания упругих, самоуплотняющихся от давления уплотнений с наружным диаметром до 600 мм для разъемных соединений двигателя и агрегатов подачи решались совместно со специалистами смежных предприятий, НИИ и учебных заведений по следующим направлениям:

-выбор конструкции и материалов; -проведение расчетно-исследовательских работ; -отработка технологии изготовления;

-разработка установок с максимально -возможной имитацией условий эксплуатации и конструкции разъемных соединений;

-проведение экспериментальной отработки в имитаторах;

-подтверждение эксплуатационных характеристик уплотнений на двигателе. Для ЖРД, созданных в КБХА были разработаны упругие самоуплотняющиеся от давления металлические прокладки с уплотнительными кромками покрытыми пластически деформируемым материалом.

Упругость прокладок обеспечивается их профилем и соответственно выбранным материалом.

По характерным особенностям конструкции прокладки подразделяются на:

а) радиального типа, конические с углом наклона 50°60° из стали 12Х18Н10Т -ВД с покрытием МЗ;

б) осевого типа:

-К- и П- образного профилей, из сталей марок 07X16Н6, ХН43БМТЮ с фторопластовым покрытием ФЗ толщиной 0,060,1 мм и М60Ср21 для К-образного профиля;

-Ω -профиля из стали 36НХТЮ с покрытием M60Kg 9-21. Размеры поперечного сечения прокладок выбраны

минимально возможными, прокладки размещаются в канавках фланцев, что, с точки зрения уменьшения габаритов соединения, является наиболее предпочтительными.

74

Уплотнительные прокладки не оказывают влияния на размер фланцев. Наружный диаметр фланцев определяется диаметром окружности под болты. Размеры прокладок и элементов соединения регламентируются работами [1], [2].

Применение упругих прокладок снижает нагрузки на болты, что позволяет применить болты с меньшим диаметром и в целом уменьшить вес элементов разъемного соединения.

Толщина лапок , К- образного профиля прокладок, поперечное сечение и угол наклона прокладки конической формы выбраны так, чтобы обеспечить нагрузку на уплотнительные пояски по окружности после установки прокладки, составляющую 3050 кгс/см и 100170 кгс/см, соответственно. Такая нагрузка создает давление на месте контакта рабочего пояска уплотнения и поверхности гнезда достаточное для того, чтобы вызвать затекание покрытия в микронеровности на поверхностях гнезд.

Выбор оптимальной степени деформации уплотнения, определение удельных давлений по уплотнительным пояскам и правильность выбора типа покрытия проводится на основании исследований упругих характеристик уплотнений (рис. 1), с оценкой величины деформации в зависимости от нагрузки.

Уплотнения конические, , К - образного профиля сечения изготавливаются точением на станках с ЧПУ из заготовок - прутков, поковок; Ω-профиля диаметром 400-600мм изготавливаются из ленты 36НХТЮ в штампах, с разжимными пуансонами (рис. 2, 3).

Определенную сложность при отработке технологии [3] имелись при получении диаметров 400-600 мм с отклонением 0,4 мм, неплоскостности в пределах 0,02, непараллельности 0,05 мм торцов уплотнения и выполнения сопряженных радиусов скруглений на уплотнительной кромке.

Экспериментальная отработка проводилась с целью проверки эксплуатационных характеристик уплотнений. Проверяемые параметры включали - утечку, температуру, давление, цикличность, вибрации.

75