Широта использования резиновых уплотнителей

В Ленинградском филиале НИИ резиновой промышленности наряду с разработкой рецептур и технологии изготовления резин и резинотехнических изделий проводится комплекс работ по созданию и исследованию конструкций резиновых уплотнителей для различных отраслей машиностроения.
Теоретические разработки и многолетний практический опыт привели к созданию ряда новых и оптимизации существующих конструкций резиновых уплотнителей. Тщательное изучение механизма работы, разработка методов расчета работоспособности и прогнозирования долговечности уплотнительных узлов, проведенные в достаточно большом объеме, позволили внедрить в промышленность многие виды резиновых уплотнителей, работоспособных в течение 10—15 лет без необходимости их замены. При этом уже доказано, что эти сроки не являются предельными.



Однако сложилось несоответствие между достигнутыми результатами, с одной стороны, и уровнем их систематизации, обобщения и доведения до широкого круга заинтересованных специалистов резиновой промышленности и смежных отраслей, с другой.
Предлагаемая книга — первый шаг на пути устранения указанного несоответствия в отношении достигнутых результатов. В ней обобщены и систематизированы результаты работ, выполненных автором совместно с Л. А. Акопяном, М. В. Ва-кориной, И. В. Дамаскиным, А. П. Езжевым, А. И. Ерченко-вым, Н. Г. Колядиной, В. П. Никифоровым, Б. В. Ратнером, Г. Р. Хачатряном, которым автор выражает глубокую признательность.
ВВЕДЕНИЕ
В современных машинах, аппаратах и приборах нашли широкое применение пневматические, гидравлические и вакуумные системы, функционирование которых связано с надежной герметизацией полостей с различной средой или давлением.
В качестве герметизирующих элементов используют различного рода уплотнители из металла, пластмассы, кожи, резины и других материалов. Резина, обладающая такими необходимыми для уплотнителей свойствами, как эластичность, долговечность, коррозионностойкость, простота в изготовлении и экономичность, занимает одно из первых мест в качестве конструкционного материала.
Резиновые уплотнители прочно вошли в конструкции современных самолетов, судов, автомобилей и тракторов, насосов и трубопроводной арматуры, контрольно-измерительных приборов и т. д.
Широта использования резиновых уплотнителей выдвинула перед их создателями высокие требования по эксплуатационным и качественным показателям как материала, так и конструкции уплотнителей. От резиновых уплотнителей требуют сохранения работоспособности в контакте с различными средами (от инертных газов до высококонцентрированных кислот, с хладагентами и теплоносителями, с маслами и топливами) в диапазоне температур от минус 60 до плюс 300 °С, при давлениях от тысяч атмосфер до глубокого разрежения, при фрикционном, ударном и вибрационном воздействиях. Резиновые уплотнители не должны вызывать коррозию контактирующих с ними материалов, не выделять вредные для человека вещества. Продолжительность работы уплотнителей измеряется десятками лет, сотнями тысяч километров пробега машин, миллионами циклов нагружения.
Подобный набор требований не может быть обеспечен одним материалом и одной универсальной конструкцией уплотнителя. Поэтому существует большой ассортимент каучуков и ингредиентов [1], используемых резиновой промышленностью для производства уплотнителей, и еще большая номенклатура типов и размеров уплотнительных деталей и сборочных единиц, выпускаемых заводами РТИ.
История производства и применения резиновых уплотнителей насчитывает более 100 лет. Однако глубокое изучение и научная разработка принципов их конструирования начались не многим более четверти века назад. Еще и сейчас многие практические задачи герметизации решаются с помощью длительного и трудоемкого эксперимента, сдерживающего темпы создания машины в целом. *
Вместе с тем накопленный в отечественной практике материал не получил требуемого обобщения и достаточной систематизации, способствующих его использованию при новом проектировании. Известная литература [2—6] содержит лишь краткие сведения о методах конструирования, расчета и условиях применения многих типов резиновых уплотнителей.
Конструктор машины при проектировании уплотнительного соединения, как правило, стремится подобрать известный резиновый уплотнитель, проверенный в предшествующих проектах, серийно выпускаемый промышленностью. При этом не всегда принимается во внимание недопустимость даже незначительных, на первый взгляд, изменений сопрягаемых деталей, кинематики механизма, величины герметизуемого давления и т. д.
Безусловно, основную роль в герметизации того или иного соединения выполняет резиновый элемент, входящий в его конструкцию. Он воспринимает на себя избыточное давление, действие среды и температуры, различных видов нагружения. Однако резиновый элемент работает в непосредственном контакте с другими элементами уплотнительного соединения. Поэтому от их согласованной конструкции во многом зависит работоспособность системы в целом. Один и тот же резиновый уплотнитель в зависимости от конкретных условий его применения требует различного подхода к конструированию сопряженных деталей. На это не всегда обращают внимание проектанты машин и авторы работ, посвященных уплотнительным устройствам.
С другой стороны, разнообразие типов уплотнителей, являющееся результатом недостаточной унификации и стандартизации материалов, конструкций, мест установки и условий применения уплотнителей, затрудняет их выбор. Одной из причин недостаточной унификации является трудность классификации уплотнителей. Последнее связано с наличием нескольких существенных признаков, по которым приходится классифицировать уплотнители: функциональное назначение, конструкция, материал, род уплотняемой среды, способ изготовления и др.
По функциональному назначению уплотнители могут быть разделены на ряд классов.
1. Уплотнители неподвижных соединений, работающие при осевом и радиальном сжатиях и при радиальном растяжении.
2.    Уплотнители подвижных соединений с возвратно-поступательным, вращательным, вращательно-колебательным и винтовым движением.
3.    Уплотнители периодического действия.
Классифицируя уплотнители по конструктивному признаку,
из всего многообразия можно выделить следующие основные типы:
1.    Кольцевые прокладки прямоугольного и квадратного, круглого и овального, трапецеидального и Т-образного, Х-об-разного, П-образного и других сечений.
2.    Прокладки различного сечения со сложной формой периметра: прямоугольной, овальной, трапецеидальной, треугольной и т. п.
3.    Манжеты У-образного профиля.
4.    Шевронные уплотнители.
5.    Манжеты с металлической арматурой (сальники)
6.    Резинометаллические клапаны.
7.    Мембраны.
8.    Трубчатые уплотнители.
9.    Пластины, диски и пр.
По роду герметизируемой среды уплотнители можно разделить на следующие виды:
1.    Уплотнители газообразных сред.
2.    Уплотнители жидких сред (физически агрессивных, химически агрессивных).
3.    Уплотнители вакуума.
Используя при дальнейшем изложении материала приведенную классификацию, рассмотрим общие признаки и частные случаи конструирования, расчета и применения основных типов резиновых уплотнителей.

МЕХАНИЗМ РАБОТЫ РЕЗИНОВЫХ УПЛОТНИТЕЛЕЙ

ОСНОВЫ УПЛОТНЕНИЯ
Герметизация любого соединения, в котором действует избыточное давление или разрежение, заключается в надежном перекрытии зазоров между двумя сопрягаемыми поверхностями. Наличие зазоров либо необходимо в силу конструктивных причин, либо неизбежно вследствие поля допусков на размеры сопрягаемых элементов, допускаемых отклонений от их формы, заданной шероховатости их поверхностей. Величина этих зазоров может колебаться от долей до нескольких миллиметров и в процессе эксплуатации соединения не остается постоянной. Зазоры могут увеличиваться и уменьшаться вследствие деформации элементов соединения под действием избыточного давления, износа и приработки трущихся поверхностей, коррозионного разрушения, а также по другим причинам.
Добиться надежного перекрытия зазоров без нарушения функционального назначения того или иного соединения — сложная техническая задача, решаемая различными способами. Одним из таких способов является контактный метод герметизации, заключающийся в установке между сопрягаемыми поверхностями вспомогательного элемента из более мягкого материала, способного заполнять имеющиеся зазоры, перекрывая доступ через них избыточного давления среды из одной полости в другую. Очевидно, чем выше податливость такого материала, тем более полно он перекроет зазоры и создаст более надежную герметизацию. Однако такой материал не должен вытекать из зазоров под действием избыточного давления, не должен разрушаться вследствие механического воздействия. Кроме того, он должен самопроизвольно «следить» за возможными случайными и закономерными изменениями величины зазора.
Таким образом, наряду с податливостью материал уплотнительного элемента должен обладать высокой механической прочностью, упругостью, способностью к значительным обратимым деформациям, т. е. высокой эластичностью. Общая деформация е* такого материала складывается из трех составляющих: обратимой высокоэластической, необратимой пластической и упругой, т. е.:
^{е = е}эл "Т Спл + ^еупр
6 зависимости бт конкретных условий применения уплотнителя в материале, из которого он изготовлен, может преобладать одно из указанных свойств, т. е. доля каждого слагаемого в приведенном выражении будет различной.
Вулканизованная резина является материалом с ярко выраженной высокоэластичностью, т. е. способностью значительно и обратимо изменять форму и размеры под действием внешних сил. Это свойство резины делает ее одним из основных конструкционных материалов для контактных уплотнительных пар практически любых видов соединений.
Перекрытие резиной зазоров между уплотняемыми поверхностями происходит в результате их взаимодействия на некоторой площади фактического контакта. Для создания плотного контакта уплотнитель должен быть деформирован на величину
е = (Л₀ — й)/й₀
где Н₀ и Н — размеры уплотнителя в направлении деформации соответственно до и после деформирования.
При деформации резиновый уплотнитель сравнительно легко принимает форму отведенного под его установку объема, заполняя зазор и микрозазоры между сопряженными с ним поверхностями (рис. 1).
В результате приложения внешней силы (?, необходимой для деформации уплотнителя, на контакте развивается некоторое условное напряжение / = <5/5₀, где 5о— геометрическая площадь контакта недеформированного уплотнителя. Принимая, что резина при деформации не изменяет своего объема, имеем
5₀Ло = 5_нА или = Бако/к = Бо/Х где К — Н/Но — кратность деформации (для сжатия X = 1—е); 5_Н— площадь номинального контакта деформированного уплотнителя.
Тогда истинное контактное напряжение о, развиваемое на контакте, составит: а = <2/5_н = (ЭХ/Бо = Д
Напряжение является функцией степени деформации уплотнителя и структуры резины. Для резины связь между напряжением и деформацией не линейна практически во всем диапазоне деформаций.
Экспериментальные исследования наполненных и ненапол-ненных резин в различных видах напряженного состояния [7, 8] показали, что для практических расчетов резиновых деталей наиболее применимо уравнение Бартенева — Хазановича, имеющее для одноосной деформации вид:
В указанном уравнении постоянная А зависит от структуры материала и имеет размерность и физический смысл высокоэластического модуля резины. Для инженерных расчетов можно принять А — ²1гЕ, где Е — высокоэластический статический модуль резины, определяемый по ГОСТ 11053—64.
Механические свойства резины (модуль), величина и время приложения нагрузки (контактаое напряжение) определяют

величину площади контакта. Площадь фактического контакта [9) определяется из соотношения
5_Ф = 5_И (1 -е~^т°)
где / — коэффициент, характеризующий параметры шероховатости поверхности.
Однако имеется большое число других факторов, влияющих на образование и изменение площади контакта, т. е. на уровень герметизации. Выявление этих факторов и их влияния на герметизацию составляет сущность исследований механизма работы резиновых уплотнителей, а их учет является

в любом типе соединения. Однако, если в неподвижном соединении это перекрытие не зависит от кинематики герметизируемого узла, то в подвижном они взаимосвязаны.
Чтобы образовать достаточно плотный контакт и развитую контактную поверхность, необходимо приложить значительно нагрузку. Созданные при этом нормальные к поверхности контактные напряжения приведу,т к возникновению силы трения 7" = (х_тра.5_н, где Цтр — коэффициент трения пары рези-_на — металл. При этом величина силы трения может достигнуть столь большого значения (имеется в виду сухое трение), что для ее преодоления

в подвижном соединении может не хватить мощности привода, либо уплотнитель будет разрушен при первом же перемещении. В реальных условиях при наличии смазки относительное перемещение контактных поверхностей приведет к изменению условий контакта: последний будет непрерывно разрушаться и возникать вновь на другом участке движущейся поверхности.
Степень заполнения резиной микронеровностей движущейся поверх-

определяющим при выборе материала и конструкции уплотни теля.
Следует различать две группы факторов, от которых за висит герметизация соединения.
1.    Факторы, определяющие работоспособность уплотните ля, т. е. способность к одноразовому или непродолжительном; функционированию.
2.    Факторы, определяющие долговечность уплотнителя, т. способность к многократному или длительному функционир ванию.
Первоначально рассмотрим основные факторы первой труп пы. Как было отмечено, процесс герметизации заключается I достижении определенной степени перекрытия микрозазоро/ резиной, т. е. в образовании некоторой поверхности контакта Чем более развита эта поверхность, тем меньше вероятности разгерметизации соединения. Следовательно, факторы, спо собствующие образованию поверхности контакта, положитель но влияют на работоспособность уплотнителя. Факторы, пре пятствующие образованию или способствующие разрушении поверхности контакта, приводят к снижению или потере рабо тоспособности уплотнителя. Как будет показано далее, одни те же факторы в зависимости от конкретных условий по-раз ному влияют на работоспособность уплотнителя.
Анализ механизма работы различных уплотнительных со единений позволил выделить основные конструктивные и экс плуатационные факторы, определяющие их работоспособность
1.    Тип уплотняемого соединения.
2.    Рельеф уплотняемой поверхности.
3.    Величину герметизируемого давления.
4.    Вид герметизируемой среды.
5.    Воздействие низких температур.
ВЛИЯНИЕ ТИПА СОЕДИНЕНИЯ
Принципиально возможны два типа соединения неподвижное, в котором контактирующие поверхности не со вершают относительного перемещения, и подвижное, в кото ром контактирующие поверхности совершают какое-либо о носительное перемещение. Первый тип соединения реализует ся при уплотнении фланцев трубопроводов и арматуры, при юі бесфланцевом сочленении, при герметизации радиальных за зоров между неподвижными элементами различных устройсті и т. п. Второй тип соединения широко известен в машинах і приборах с возвратно-поступательным движением штока ил поршня относительно цилиндра, в устройствах с вращающим ся валом или штоком, совершающим винтовое движение. Имв' ются соединения, в которых уплотняемые поверхности переме щаются навстречу друг другу и т. д.
Соответствующим подбором материала и конструкцш уплотнителя можно добиться полного перекрытия микрозазоро]

O(v)/O(o)

ности зависит от того, насколько быстро резина будет «следить» за непрерывно меняющимся профилем поверхности контртела. При заданных размерах микронеровностей и скорости перемещения уплотняемой поверхности степень заполнения резиной этих неровностей зависит от скорости восстановления деформированной резины. Каждая марка резины характеризуется собственной скоростью восстановления, зависящей от типа каучука и рецептурного состава.
Скорость восстановления деформированной резины является величиной конечной, поэтому при различной скорости перемещения штока одной и той же резиной будет достигаться разная степень заполнения впадин микронеровностей уплотняемой поверхности. Исследуя герметизирующую способность уплотнителей соединений с возвратно-поступательным движением, Г. Р. Хачатрян [10] показал, что для уплотнителей одной конструкции, но из разных резин, произведение удельной утечки G и скорости восстановления резины v_B есть величина постоянная:
Gv_B = const

Это значит, ч+о чем больше скорость Восстановления рбзИ ны, тем выше герметичность подвижного соединения, так ка] при этом выше степень перекрытия микронеровностей движу щейся поверхности контртела.
Степень заполнения резиной микронеровностей движущей ся поверхности можно косвенно охарактеризовать через отно шение 0(и)/сг(О) контактных напряжений, измеренных при дви жущейся со скоростью V и неподвижной о = 0 уплотняемой по верхности (рис. 2).
Чем меньше скорость восстановления резины, тем болыш спад контактного напряжения при малых скоростях перемеще ния штока, что связано с неполным перекрытием микронеров ностей движущейся поверхности. С увеличением скорости пе ремещения резины (кривые 2 и 3) (см. рис. 2) с меньшей скоростью восстановления не обеспечивают заполнения рельефа контактной поверхности, в то время как другая резина (кривая 1) даже при больших скоростях движения обеспечивает определенное заполнение микронеровностей движущейся поверхности контртела.
Следовательно, в подвижном соединении практически невозможно добиться полного перекрытия микрозазоров — всегда окажется некоторая негерметичность. Задача конструирования уплотнительного узла в этом случае состоит в том, чтобы свести ее к минимуму.
ВЛИЯНИЕ РЕЛЬЕФА УПЛОТНЯЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Различают два вида рельефа уплотняемой поверхности: микрорельеф и рельеф, характеризующий конструктивную форму поверхности. Последний выполняют гладким, с выступами, с впадинами и с чередованием выступов и впадиг


(рис. 3). Последние три типа рельефа используют для развития поверхности контакта, создания лабиринта, затрудняющего проход герметизируемой среды. Естественно, что такие рель ефы применимы только в неподвижных соединениях, так как в подвижных они бы явились источником быстрого разрушения уплотнителя. Однако и в случае неподвижного соединенш
выступы, даже достаточно сглаженные, являются источником
повышенной концентрации напряжения в резине, приводящей к постепенному разрушению уплотнителя. Для заполнения резиной впадин требуется приложить дополнительную нагрузку ко всему уплотнителю, что приводит к созданию в нем излишних напряжений, способных преждевременно вывести его из строя. Таким образом, дава» определенный выигрыш в начальный момент работы уплотнителя, применение выступов и впадин может отрицательно сказаться в процессе его длительной работы. Поэтому оптимальной и универсальной следует считать поверхность с гладким рельефом.


Микрорельеф такой поверхности зависит от способа ее обработки и определяется заданной шероховатостью (ГОСТ 2789—73). Обычно для уплотнителей неподвижных соединений контактирующие с ними поверхности обрабатываются по 5 или 6 классу шероховатости. От выбора величины параметров шероховатости поверхности зависят уровень герметизации, сила трения и износ уплотнителя. В соответствии с современными представлениями [5] гидродинамики вязкой жидкости утечка й и коэффициент трения р_Тр пропорциональны параметрам микрорельефа уплотняемой поверхности. Чем больше глубина впадин микрорельефа поверхности, тем труднее резине заполнить их объем и тем выше вероятность наличия неуплотненных микроканалов, по которым возможна утечка среды. На рис. 4 приведены экспериментальные данные по изменению утечки подвижных уплотнителей в зависимости от шероховатости поверхности штока, показывающие, что при одной и той же скорости перемещения утечка возрастает с понижением класса шероховатости. Чем больше величина выступов микрорельефа, тем заметнее их влияние на силу трения, так как необходимы большие усилия на передеформацию резины, преодолевающей сопротивление внедрившихся в нее выступов. Этим же объясняется повышенный износ подвижного уплотнителя, потому что увеличение выступов микрорельефа приводит к увеличению глубины утомляемого слоя.
В этой связи весьма актуальна проблема организованного микрорельефа контртел, сопрягаемых с поверхностью уплотнителя.
Один из путей создания организованной поверхности — применение вибрационного обкатывания поверхностей металлических контртел [11]. Образованные при виброобкатывании


лунки обтекаемой формы, плавно переходящие одна в другую, но не соединяющиеся между собой, создают благоприятные условия для заполнения их резиной, предотвращая утечку среды. Такая форма микрорельефа поверхности уменьшает прение и усталостный износ резины вследствие снижения напряжений при многократном перемещении уплотнителя по поверхности контртела. Как было показано [12] при виброобкатывании поверхности штока гидроцилиндра по 5 классу шероховатости (Я_х = 13,9 мкм, радиус округлости вершин г = 900 мкм) утечка среды и сила трения значительно ниже соответствующих значений, полученных с использованием точеного штока того же класса шероховатости (/?₂ = 13,8 мкм, но радиус округлости вершин г = 150 мкм). Уплотнители, применяемые с виброобкатанным по 5 классу шероховатости штоком, показывают практически те же результаты по герметичности и трению, что при использовании штока, шлифованного до 7 класса шероховатости (рис. 5).
Кроме механического и гидродинамического аспектов микрорельеф контртела необходимо рассматривать с точки зрения его влияния на межмолекулярное взаимодействие резины и металла. Если сравнить усилия прилипания резин к поверхности контртела, обработанного пескоструем, шлифованием с шероховатостью по 8 классу и виброобкатыванием с той же шероховатостью, то оказывает£я, что как по абсолютной величине, так и по скорости возрастания во времени, усилие прилипания уменьшается в ряду: пескоструенная, шлифованная и виброобкатанная поверхность. Это объясняется тем, что наибольшее количество активных центров и поверхностных состояний образуется на наиболее разрыхленной, в данном случае опескоструенной поверхности. При виброобкатывании, наоборот, поверхностный слой металла подвергается пластическому деформированию, приводящему к сглаживанию дефектов и уменьшению электрического потенциала поверхности. Это, в свою очередь, снижает адгезионную составляющую силы трения, что весьма важно для подвижных уплотнительных соединений.
ВЛИЯНИЕ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ
Развивающаяся на поверхности контакта уплотнителя с контртелом сила трения К_тр создает определенную устойчивость уплотнителя против действующего на него избыточного давления герметизуемой среды. При некотором значении давление среды преодолевает сопротивление уплотнителя и


смещает его в направлении действия давления, разрушая первоначально созданный контакт, что приводит к потере герметичности.
Как видно из схемы (рис. б,а), уплотнитель диаметром £> сохранит устойчивость при условии
и
Контактное напряжение, необходимое для сохранения устойчивости уплотнителя, составляет

циент устойчивости уплотнителя, пропорциональный коэффициенту трения резины по металлу.

Давление Р_Кр, при котором уплотнитель потеряет устойчивость, будет тем выше, чем при том же контактном напряжении больше значение коэффициента устойчивости, так как Р_Кр = ок.
Таким образом, повысить гермети-зуемое давление можно двумя путями: увеличением контактного напряжения, т. е. применением высокомодульной резины и увеличением деформации уплотнителя, и повышением коэффициента устойчивости уплотнителя. Первый путь ограничен, так как резины с модулем свыше 10-10⁶ Па теряют свои ценные высокоэластические свойства, а при относительных деформациях сжатия е > 50% резина может быстро разрушаться. Повышение коэффициента устойчивости уплотнителя за счет увеличения его размеров и коэффициента трения также имеет определенный предел. О недостатках способа повышения устойчивости за счет выполнения на уплотняемой поверхности выступов и впадин (см. рис. 3) указывалось выше. Создание прочного адгезионного контакта за счет, например, приклейки уплотнителя к контактирующим поверхностям не всегда допустимо даже в неподвижных соединениях.
Требуемого эффекта можно достичь, если за уплотнителем со стороны, противоположной действию давления, установить жесткую преграду (рис. 6,6), препятствующую смещению уплотнителя (закрытое гнездо). В этом случае резина, находясь в замкнутом объеме, подобно жидкости, передает действующее на нее давление равномерно во всех направлениях .в соответствии с законом Паскаля.
Результирующее напряжение о* на контактных поверхностях при такой схеме установки уплотнителя составит [13]    :


<х* = а + аР    (2)
где а — постоянная, определяющая долю давления, переданного через резину на контактные поверхности (а = 0,85-М),
Выражение (2) описывает эффект самоуплотнения, являющийся основой работы большого числа резиновых уплотнителей. Если в открытом гнезде повышение давления приводит к разрушению контакта, то при реализации эффекта самоуплотнения рост давления, наоборот, способствует лучшему формированию контакта, и, следовательно, повышению герметичности соединения (рис. 7). Обратим внимание, что зависимость 2 указывает на принципиальную возможность создания герметичного соединения при значении начального контактного напряжения а = 0.

ВЛИЯНИЕ УПЛОТНЯЕМОЙ СРЕДЫ   
При выборе конструкции уплотнительного соединения важно учитывать параметры уплотняемой среды. При герметизации газов необходимо принимать во внимание их повышенную проникающую способность и добиваться максимально возможного перекрытия микрозазоров и микронеровностей уплотняемых поверхностей. Следует учитывать не только возможность их проникновения по контакту, но также их диффузионное натекание через материал уплотнителя, которое может оказать существенное влияние на работу системы, особенно при длительном воздействии газа под давлением.
Наиболее плотный контакт необходим при герметизации от внешней среды объема, в котором создан вакуум. Во многих случаях недопустимо проникновение через уплотнитель в вакуум даже отдельных молекул вещества, что, наряду с применением специальных вакуумных резин, вынуждает изыскивать конструктивные решения, способствующие полному перекрыванию всех микрозазоров.
Важно учитывать при герметизации жидких сред их вязкость и степень смачиваемости контактных поверхностей. Чем выше вязкость уплотняемой жидкости, тем большее условное сечение микроканала необходимо для ее истечения. Следовательно, чем выше вязкость жидкости, тем меньшее, по сравнению с газами, перекрытие микрозазоров можно допустить для достижения того же уровня герметизации.
Особую роль в механизме герметизации играет процесс смачивания твердых тел жидкостью. Любое уплотнительное соединение можно представить как два прижатых друг к другу твердых тела. Если уплотняемая жидкость хорошо смачивает обе контактирующие поверхности, то между ними образуется тонкий слой жидкости, выполняющий функцию клеевой прослойки. Предположим, что площадь контакта такой жидкости с твердой поверхностью есть круг с радиусом (рис. 8) и толщина слоя жидкости достаточно мала, чтобы образующийся на границе жидкость — воздух вогнутый мениск [14, 15] можно было представить как круглый торроид с радиусом г == й/2 (где й — величина микрозазора между уплотняемыми