Всё о сальнике: расположение, назначение, замена, иллюстрации.
Что такое сальник
Сальник — уплотнительное приспособление для вращающихся валов или поршней, совершающих поступательное движение. Широко распространен в машиностроении и используется во многих агрегатах с внешними подвижными частями.
В действительности эту деталь следует именовать уплотнительной манжетой. Название «сальник» появилось во времена конных повозок. В то время на ось, чтобы из мест соприкосновения с втулкой не вытекала смазка, наматывали войлок, пропитанный салом. Похожая по принципу действия заделка, состоящая из войлочного шнура или кольца, использовалась до сравнительно недавно — около 30 лет назад.
Для чего нужен сальник
Уплотнительная манжета нужна для герметичного разделения внешней и внутренней рабочих сред. В этом есть две причины.
- Защита узла от проникновения пыли, грязи и влаги.
- Защита от утечек масла (или газа) через выходной вал или поршень.
Устройство сальников
Типичный сальник уплотнения вала — это кольцо из эластичного, износостойкого материала с повышенной прочностью. Материал, обычно вид каучука, выбирают в зависимости от задачи и устойчивости к агрессивной среде узла. Например, сальник коленвала делают из маслобензостойкого каучука, чтобы избежать разбухания и потери рабочих свойств, а также рассчитан на высокие рабочие температуры.
Пружина, расположенная внутри манжеты, предназначена для прижимания рабочей кромки сальника к валу. Однако прямой контакт кромки и вала возможен только при выключенном двигателе или малых оборотах. В большинстве случаев непосредственного контакта сальника с валом не происходит.
Из чего состоит сальник
Хотя рисунок сальника кажется простым, в текстовом описании его составляют пятнадцать-двадцать пунктов. Рассмотрим главные из них.
- Каркас из металла. «Остов» уплотнения, на который наносится гибкий материал, выступающий наружу.
- Рабочая кромка — это внутренняя граница сальника, которая соприкасается с движущейся частью. Она препятствует утечке масла.
- Пружина способствует более плотному прилеганию рабочей кромки к валу или штоку.
- Внешняя часть пыльника. Почти идентична рабочей части, но по диаметру шире на несколько десятых миллиметра. Не соприкасается с валом или штоком, но плотно прилегает к нему, предохраняя от загрязнений снаружи.
- Маслоотражающая насечка располагается между кромками. Иногда наносится также непосредственно на рабочую кромку. Такие насечки есть только на сальниках, установленных на вращающемся валу. Служат для создания эффекта турбинного колеса: масло в зоне кромок стремится по валу обратно вовнутрь агрегата, а не наружу через сальник.
Как работает сальник
Существуют два основных типа уплотняющих элементов: для штоков, которые совершают поступательное движение, и для вращающихся валов.
Сальники для штоков
Рабочие кромки сальников плотно соприкасаются со штоком во время его движения.
Сальники для валов
Физика процесса более сложная. Даже самый точный вал имеет микроколебания (эксцентриситет). На низких оборотах это не существенно — рабочая кромка сальника плотно обхватывает вал и исключает протечки. При увеличении оборотов биение достигает частоты, при которой кромка отходит от поверхности вала на доли или десятые миллиметра.
Здесь действуют маслосгонные насечки, отталкивающие масло от зазора и предотвращающие его проникновение наружу. Сальник работает по принципу гидродинамического подшипника — между рабочей кромкой и валом возникает тончайшая масляная подушка.
Виды сальников
Существует два основных типа О-образных манжет: каркасные и бескаркасные. Каркасные имеют металлическую основу под слоем каучука, в то время как бескаркасные полностью выполнены из упругого материала. В остальном конструкция идентична. Большинство автомобильных сальников большого размера (например, сальник коленвала) — каркасные. Маленькие (например, уплотнения штоков внутри КПП) — бескаркасные.
В дополнение к разнице в конструкции сальники отличаются числом и формой кромок. Вместе с кромкой пыльника (при наличии) их количество может быть одним, двумя, тремя или большим. Существуют массу вариантов сальников. Каждый производитель может рассчитать собственную форму манжеты, поэтому у изготовителей агрегатов обычно есть собственный каталог уплотнений.
Размеры сальников
Уточнить число видов и размеров сложно. Разбираться с маркировкой просто. В классическом обозначении три ключевых параметра в миллиметрах: внутренний диаметр, внешний диаметр и высота. Например: 30×45×8. Бывает наоборот: сначала идет внешний размер, а затем уже внутренний и высота.