Манжета
CUFF

1. Область техники изобретения
Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для уплотнения пространственных мест вращения гидравлической системы, между корпусом и валом. Конструктивное решение заключается в том, что форма манжеты обеспечивает увеличение прилегания манжеты к валу с увеличением давления в гидравлической системе, контакт по точке преобразуется в контакт по площади поверхности прилегания.
2. Уровень техники
Манжета выполнена несимметричной формой поперечного сечения по сравнению с другими уплотняющими элементами, такими как U-образные, V-образные, W-образные манжеты и кольца круглого выполненные симметричной формой поперечного сечения.
3. Раскрытие изобретения
В гидравлическую систему входят следующие детали:
Поз. 1 - Ротор, цилиндрическая деталь с выемками в виде усеченного конуса;
Поз. 2 - Вал, цилиндрическая деталь с участками разного диаметра;
Поз. 3 - Корпус, кубовидная деталь со сквозным отверстием под установку детали Ротор и сквозными отверстиями для прохождения жидкой среды;
Поз. 4 - Крышка, цилиндрическая деталь со сквозным отверстием и посадочным местом под подшипник;
Поз. 5 - Крышка, цилиндрическая деталь со сквозным отверстием;
Поз. 6 - Манжета, цилиндрическая деталь со сквозным отверстием и с клиновидным участком;
Поз. 7 - Подшипник, стандартное изделие;
Поз. 8 - Крышка, цилиндрическая деталь с посадочным местом под подшипник.
Деталь Манжета цилиндрическая деталь со сквозным отверстием и клиновидным участком. Клиновидный участок образован прямыми участками Г, Д. Прямые участки Г, Д расположены под углом α4. Угол α4 находится в обратно пропорциональной зависимости с углом α3. Угол α3 - это угол между осью вращения детали Вал и прямым участком Д. Между прямыми участками Г, Д выполнен скругленный участок с радиусом R1. Прямые участки В, Г расположены под углом α5. Угол α5 не более 150°. Между прямыми участками В, Г выполнен скругленный участок с радиусом R2. Между прямыми участками Д, Е выполнен скругленный участок с радиусом R3. Центры вращения скругленных участков с радиусами R2, R3 лежат на одной прямой линии Ж. Прямая линия Ж расположена параллельно прямому участку Д. Перечисленные геометрические зависимости обеспечивают неизменность прямого участка с размером Н при изменении значений R2, α3, α4, а также прямо пропорциональную зависимость между радиусами R2, R3 скругленных участков. Прямые участки В, Е, прямой участок с размером Н расположены под прямыми углами. Прямой участок Е расположен под прямым углом с осью вращения детали Вал.
При подаче в гидравлическую систему жидкой среду, полость, образовавшаяся между деталями Вал, Корпус, Манжета и Подшипник заполнится средой. Создаваемое средой давление будет воздействовать на поверхности Г, R2 c силой F1. Сила F1 будет создавать изгибающий момент M через рычаг L1. Изгибающий момент будет иметь значение M=F1*L1*cosα1. При смещении клиновидного участка под воздействием изгибающего момента М скругленный участок с радиусом R1 будет воздействовать на радиальную поверхность детали Вал с силой F2. Сила будет иметь значение F2=M*cosα2/L1. Изгибающий момент М, сила F2 находятся в прямо пропорциональной зависимости. Чем выше давление в гидравлической системе, тем сильнее прилегание скругленного участка с радиусом R1 к радиальной поверхности детали Вал, соответственно обеспечивается более герметичное соединение трения скольжения. При отсутствии давления в гидравлической системе скругленный участок с радиусом R1 контактирует с радиальной поверхность детали Вал в точке И, при увеличении давления в гидравлической системе контакт скругленного участка с радиусом R1 изменится на контакт с прямым участком размером К. Чем выше давление в гидравлической системе, тем больше усилие прилегания прямого участка с размером К, тем больше значения размера прямого участка К.
Деталь манжета изготавливается и резиновых материалов путем литья под давлением. Чем жестче резиновый материал, тем под большим давлением деталь Манжета будет обеспечивать герметичность соединения трения скольжения.
4. Перечень фигур
Фиг. 1 - главный вид гидравлической системы.
Фиг. 2 - Выносной вид А.
Фиг. 3 - Выносной вид А.
Фиг. 4 - Выносной вид А.
Фиг. 5 - Выносной вид А.
Фиг. 6 - Выносной вид Б.
5. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Усиление прилегания скругленного участка с радиусом R1 с силой F2 будет обеспечиваться разницей размеров участка L1, L2 при смещении клиновидного участка под воздействием изгибающего момента М. Значение размера L1 больше значения размера L2.
Конструктивное решение обеспечивает снижения пускового крутящего момента для таких гидравлических систем, как гидромотор, насос гидравлический.