ПРОКЛАДКА АРМИРОВАННАЯ ДЛЯ ТЕРМОНАГРУЖЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к армированным прокладочным материалам, предназначенным для изготовления из них герметизирующих термостойких уплотнений в двигателях транспортных средств.
Известен армированный прокладочный материал, включающий листы уплотнительного материала, зафиксированные на плоскостях металлического сердечника, основа которого имеет двухстороннее расположение заусенцев перфораций, при этом основа металлического сердечника выполнена с прямолинейной плоскостной поверхностью (RU №2199047, F16J 15/18, опубл. 27.09.2002).
Так же известна армированная уплотнительная прокладка, выполненная из уплотнительного материала, включающего листы уплотняющего материала, зафиксированные на плоскостях перфорированного металлического каркаса посредством загиба заусенцев перфораций, при этом перфорационные отверстия снабжены четырьмя заусенцами перфораций, два из которых загнуты друг к другу и два - друг от друга (RU №2119109, F16J 15/08, F16J 15/12, В32В 33/00, опубл. 20.09.1998). Данное решение принято в качестве прототипа.
Недостатком данного решения заключается в том, что при силовом стягивании двух соединяемых деталей происходит сжатие поверхностно расположенных листов уплотняющего материала, приводящее к структурным сдвигам слоев этого материала. Такие структурные сдвиги приводят к деформации наклонно расположенных заусенцев перфорационных отверстий, которые, меняя свое положение, усиливают сдвиги и приводят к разрушению материала листов в зонах перфорационных отверстий. В результате этого прокладка теряет эксплуатационную надежность вследствие разрушения ее уплотнительных листов уже на стадии постановки прокладки в место соединения деталей, например между блоком цилиндров ДВС и головкой этого блока.
Снижение уплотнительной и герметизирующей способности прокладки приводит к тому, что при возникающих давлениях в герметизирующих уплотнениях происходит разрыв и прогар в местах повышенной термонагруженности.
Недостатком данных известных решений так же является то, что уплотнительный материал, включающий листы уплотняющего материала, реализует функцию уплотнения зазора между соединяемыми деталями. В связи с этим при стягивании деталей происходит уплотнение материала, то есть его деформация, заключающаяся в изменении структуры обкладок прокладки.
Соединение блока цилиндров ДВС с головкой этого блока происходит по стыкуемо соприкасаемым плоскостям. При должной обработке этих плоскостей можно добиться плотного контакта, исключающего появление зазоров, через которые будет протечка и выход газов. Для исключения зазоров можно было бы применить лабиринтное уплотнение или принять иные меры. Но главное заключается в том, что блок цилиндров и головка блока цилиндров, несмотря на выполнение из одного и того же материала, имеют такие конструктивные особенности, при которых под давлением и при высоких температурах происходит пространственная деформация деталей из-за разницы в степени теплоотвода. В связи с этим непосредственный контакт деталей между собой в этом соединении приводит к появлению границы с разными температурами по разные стороны, что приводит к раскрытию соединения.
Для исключения этого явления необходимо ввести в зону контакта блока цилиндров с головкой блока цилиндров прокладку с компенсацией разницы температуры и являющейся преградой по передаче температуры более нагруженной детали менее нагретой детали. При таком исполнении отсутствует необходимость использовать накладки в прокладке в виде уплотняющего материала.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по изменению формы заусенцев перфорационных отверстий и их порядка расположения для исключения механического разрушения структуры термостойких обкладок.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышение эксплуатационной способности за счет повышения жесткости в горизонтальной плоскости и восстанавливаемости в вертикальной плоскости армированной прокладки, а также повышении теплоизоляционных свойств армированной прокладки.
Указанный технический результат достигается тем, что в прокладке армированная для термонагруженных соединений, содержащей сердечник в виде тонколистовой плоской металлической пластины, на обеих сторонах которой, выполненных с прямолинейной плоскостной поверхностью, закреплены пластины из асбестосодержащего материала, при этом в металлической пластине выполнена перфорационные отверстия с выводом заусенцев этих отверстий на обе ее стороны и внедрением их в пластины из асбестосодержащего материала, пластины из асбестосодержащего материала выполнены термостойкими и теплоизоляционными, вывод заусенцев перфорационных отверстий по обе стороны выполнен в шахматном порядке, при котором вокруг одного отверстия, заусенцы которого выведены на одну сторону металлической пластины, смежно расположены отверстия, заусенцы которых выведены на другую сторону этой пластины, при этом концы заусенцев каждого отверстия расположены ненаклонно к прямолинейной плоскостной поверхности стороны металлической пластины.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 показано поперечное сечение армированной прокладки;
фиг.2 - вид на частичное сечение прокладки по фиг.1.
Прокладка армированная (фиг.1 и 2) для термонагруженных соединений, например, соединения блока цилиндров ДВС с крышкой этого блока, содержит сердечник в виде тонколистовой плоской металлической пластины 1, на обеих сторонах которой, выполненных с прямолинейной плоскостной поверхностью, закреплены пластины 2 из асбестосодержащего материала. Пластины из асбестосодержащего материала выполнены термостойкими и теплоизоляционными для исключения передачи тепла от одной детали другой по месту соединения.
В качестве пластин из асбестосодержащего материала могут использоваться листы асбестовой (асболатексной) бумаги, которые могут быть покрыты или пропитаны другими веществами, например покрытием на основе каучукового связующего и др. Предпочтительным является использование материала, состоящего из асбеста (30-90%) и латекса (5-19%), остальное связующее (наполнитель).
В металлической пластине 1 выполнены перфорационные отверстия 3 с выводом заусенцев 4 этих отверстий на обе ее стороны и внедрением их в пластины из асбестосодержащего материала. Вывод заусенцев перфорационных отверстий по обе стороны выполнен в шахматном порядке (фиг.2), при котором вокруг одного отверстия, заусенцы которого выведены на одну сторону металлической пластины, смежно расположены отверстия, заусенцы которых выведены на другую сторону этой пластины, при этом концы заусенцев каждого отверстия расположены ненаклонно к прямолинейной плоскостной поверхности стороны металлической пластины.
В качестве перфорированного плоского металлического сердечника может применяться, например, перфорированная жесть с перфорационными отверстиями заусенцы которых получены методом пробивания металлической тонколистовой заготовки острым пробойником.
Размеры, форма перфорационных отверстий, количество заусенцев перфораций могут различаться, в том числе и для различных отверстий в пределах одного материала. Целесообразным является выполнение заусенцев перфораций, не выходящих на наружную поверхность обкладок из асбестосодержащего материала.
Изготавливаться заявляемая прокладка может известными методами, например путем обкладки пластинами из асбестосодержащего материала перфорированного каркаса с последующим пропуском сборной конструкции через каландр, зазор которого обеспечивает внедрение заусенцев в обкладки. При этом, так как заусенцы расположены не наклонно к поверхности пластины сердечника и их высота меньше толщины пластин обкладок, то при сдавливании конструкции происходит надежное соединение пластин на сердечнике.
При стягивании головки блока цилиндров ДВС и блока цилиндров происходит формирование нагрузки, вектор действия которой перпендикулярен плоскости сердечника прокладки. Под давлением стягивания происходит плотное прилегание стыкуемых поверхностей к прокладке и частичное сжатие пластин из асбестосодержащего материала. При такой нагрузке давление на заусенцы не приводит к деформации их концов, и сдвиг слоев материала пластин не происходит. Материал пластин сохраняет целостность структуры по всей поверхности сердечника, что обеспечивает одинаковость свойств пластин по их толщине и возможность длительного термонагружения и термоизоляции соединяемых деталей.
В результате использования в качестве армирующего материала металлического сердечника, основа которого выполнена с прямолинейной плоскостной поверхностью, позволяет получать прокладочный материал, который при возникающих давлениях в герметизирующих уплотнениях исключает искажение геометрических размеров прокладки и разрыв материала асбестосодержащих пластин, что в конечном результате приводит к повышению эксплуатационной надежности и долговечности армированной прокладки.