ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
98
Таким образом,
y
y
тр1
тр2
,
F F
и в первом приближении силами
трения
y
тр2
F
можно пренебречь.
В этом случае уравнение (7) будет иметь следующий вид:
упл
упл
ш
.
1
tg arcsin
x
x
D
F R D hPN F f
D
⎛
⎞
= = π
+ −⎜
⎟
⎝
⎠
(11)
Этап II: ШК еще не открыт, но пробка повернута, т. е. сегмент
уплотнения «высвобожден». Седло прижато к пробке за счет перепа-
да давления и силы сжатых пружин.
Рассмотрим силы, действующие на высвободившийся сегмент
уплотнения. Поскольку этот сегмент уплотнения не опирается на
сферическую поверхность пробки, сила
F
не передается на сегмент
уплотнения от седла. Тогда уравнение (11) имеет вид
сег
деф
,
x
F S PN F
=
+
(12)
где
сег
S
–
площадь сегмента уплотнения;
деф
F
–
сила упругой де-
формации материала уплотнения.
Площадь сегмента определяется из следующего выражения:
сег
1 [
(
)],
2
S
rl c r h
= − −
(13)
где
r
–
радиус внешнего диаметра уплотнения,
упл
1 (
)
2
r
D h
=
+
;
l
–
длина дуги сегмента уплотнения;
h
–
толщина уплотнения;
c
–
дли-
на хорды уплотнения,
2 (2 ).
c h r h
=
−
Подставив выражение для ,
r
получим
упл
2
.
c
hD
=
Длина дуги сегмента уплотнения
0,01745 ,
l
r
α
=
где
α
–
централь-
ный угол сегмента.
Центральный угол сегмента
упл
упл
2
arcсos
,
D h
D h
α
−
=
+
тогда
упл
упл
упл
0, 01745
2
arcсos
.
2
D h
D h
l
D h
+
−
=
+
Подставив полученные выражения в уравнение (13), получим