Трение в уплотнительном узле

Одним из показателей качества уплотнения является сила его тре­ ния, поэтому важным параметром резин является коэффициент трения, величина которого во многом определяет температурный режим уплот­ нения и срок его службы.

В отличие от металлических материалов резины обладают высокой чувствительностью фрикционных свойств к изменениям нагрузки и к шероховатостям поверхностей скольжения. Так, например, увеличение среднеквадратичного отклонения высоты неровностей вала от 0,1 до 2 мк повышает коэффициент трения манжет на 30%.

Коэффициент трения резины по металлу значительно зависит от ско­ рости относительного скольжения. Последнее обусловлено характером

Продолжительность нонтанта в мил

а)

Рис. 404. График зависимости статического трения резины в зависимости от продолжительности неподвижного контакта

контакта резины с металлом, который меняется в зависимости от скоро­ сти скольжения. Можно предположить, что при малых относительных скоростях микроуглубления на поверхности скольжения достаточно полно заполняются резиной, в результате чего при движении уплотни­ тельного элемента имеет место полусухое трение. При повышении же скорости заполнение резиной этих микроуглублений уменьшается, в ре­ зультате между резиновым кольцом и металлической поверхностью об­ разуется смазочная пленка, благодаря чему коэффициент трения понижается.

В равной мере характер смазки изменяется с изменением давления, повышение которого способствует проникновению жидкости в зону кон­ такта по микроуглублениям, причем с повышением давления относитель­ ная скорость, при которой образуется масляная пленка, снижается. Поэтому коэффициент трения резиновых колец с увеличением давления понижается (см. рис. 358).

Из практики известно, что в зависимости от длительности пребыва­ ния в покое резинового кольца в контакте с металлической поверхно­ стью статическое трение даже при отсутствии давления может превы­ сить кинетическое трение в три-четыре раза (рис. 404, а). В том же случае, когда кольцо длительно находится в покое под давлением жид­ кости, трение, обусловленное сцеплением кольца с металлической по­ верхностью, может повыситься настолько (в 5—8 раз) (рис. 404,6), что при смещении поршня е места может произойти срезание отдельных участков уплотнительного кольца. После того, как деталь будет сдвинута с места, трение обычно восстанавливается до начальной величины, соот­ ветствующей трению движения (см. пунктирные линии на рис. 404,6).