Wymiarowanie zbiornika ciśnieniowego: siła ściskająca złącza

Cze wszystkim

Obecnie pracuję nad doborem wielkości zbiornika ciśnieniowego z elementami skończonymi (zgodnie z CODAP).

Mówiąc prościej, urządzenie składa się z dwóch półpudełek (kostek) zmontowanych poprzez przykręcenie gumową uszczelką.

Moje pytanie jest następujące: jak powinniśmy modelować siły spowodowane ściskaniem złącza (nacisk na gniazdo, dokręcanie...)

Modelowanie i obliczenia są przeprowadzane przy użyciu modułu statycznego solidworks simulation. Na razie przyłożyłem ciężar własny i nacisk wewnętrzny, ale nie widzę, jak przyłożyć siły ściskające stawu, ani nawet jak zdefiniować te siły...

Jeśli masz jakieś powody do przemyśleń, jestem za tym.

Z góry wszystkim dziękuję.

Szczerze

Aleksander.

1 polubienie

Witam

Jeśli norma nie precyzuje niczego w tym punkcie, to dlatego, że nie powinna być wymiarowa.

A priori powiedziałbym, że można po prostu umieścić sztywne połączenia na poziomie każdej. Następnie konieczne będzie sprawdzenie, czy dokręcenie, które ma być zastosowane do, zapewnia siłę co najmniej równą reakcji na każdy sztywny pręt (w celu sprawdzenia braku oderwania).

Następnie nacisk wywierany przez uszczelkę jest tylko odpowiednikiem siły dokręcania.

Może być również konieczne sprawdzenie odkształcenia kołnierza między punktami zacisku, aby upewnić się, że nie ma wycieków. Ale będzie to również zależeć od zastosowanej technologii uszczelek (płaska lub O-ring, z rowkiem lub bez itp.)

1 polubienie

Witam i dziękuję za Twoją opinię.

Norma konstrukcyjna (CODAP) określa metodę obliczeń, ale tylko dla kołnierzy okrągłych...

 

Myślałem o zamodelowaniu łączników śrubowych (lub styków typu pełnego) między otworami na moich dwóch kołnierzy. Następnie pomyślałem o zastosowaniu siły ściskającej uszczelki (jest to płaska prostokątna gumowa uszczelka wycięta identycznie jak kołnierze) na poziomie powierzchni rozpiętości uszczelki. Nie widzę jednak, jak obliczyć wartość tego wysiłku... Czy potrzebne są wartości m i y (współczynnik dokręcania i ciśnienie w gnieździe)?

 

Z góry dziękuję

Szczerze

Oblicza się niezbędną siłę zacisku: nacisk gniazda + siła nacisku na równoważną sekcję -> daje to minimalną siłę całkowitą, którą dzielimy przez liczbę, a to daje siłę napięcia wstępnego na.

Z drugiej strony oznacza to, że wykonasz obliczenia z zarządzaniem kontaktami (i że musisz być w stanie mieć wystarczająco dużo informacji na temat materiału uszczelki, aby ją zamodelować). W najgorszym przypadku zawsze możesz zamodelować uszczelkę z czystego PTFE.

Zarządzanie kontaktami może szybko sprawić, że obliczenia będą bardzo długie (ale mogą przejść).

Dużym plusem jest to, że pozwoli Ci to na uzyskanie nacisku kontaktowego w całym stawie (powinieneś mieć miłe niespodzianki w rogach).

Upewnij się, że masz dość grube kołnierze, ponieważ nacisk wywierany na ścianki może je zdeformować i spowodować, że kwadratowy kołnierz stanie się nierówny - > utrata ciśnienia w gnieździe - > przecieki w prawdziwym życiu.

Szybko zdasz sobie sprawę, że nie bez powodu uzdy są okrągłe, gdy tylko wyjdziesz z tej geometrii, szybko może to być kłopotliwe.

Proste rozwiązanie: O-ring w obrobionym rowku. Twoje kołnierze stykają się z metalem / metalem, nie masz już nacisku na gniazdo, a 2 kołnierze odkształcają się razem, jeśli masz wystarczającą liczbę, więc twoje złącze jest zawsze zgniatane, niezależnie od ciśnienia w twoich kostkach.

 

Powodzenia

 

1 polubienie

Witaj Froussel i dziękuję za Twoją opinię.

 

1) Jeśli mam ciśnienie w gnieździe przegubu 1,4 MPa (na przykład), wywieram nacisk 1,4 MPa na powierzchnie kołnierza (oprócz ciśnienia roboczego w skrzynce...)?

 

2) Po co modelować złącze, a nie tylko przykładać ten nacisk gniazda do powierzchni kołnierza?

 

3) Obecnie moje dwie połówki skrzynek są "montowane" przez solidny kontakt między otworami na i kontakt typu "bez penetracji" między dwiema powierzchniami kołnierza. Czy to modelowanie jest spójne?

 

Z góry dziękuję.

Witam

 

Oto, jak w końcu postąpiłem:

- Obliczyłem siły ściskające złącza zgodnie z "okrągłym" kołnierzem (zgodnie z CODAP C6.5) o średnicy odpowiadającej moim prostokątnym kołnierzom

- Przyłożyłem te siły do moich prostokątnych kołnierzy

- Obliczyłem moją komorę przy tych siłach, jak również przy innych obciążeniach (ciśnienie wewnętrzne, ciśnienie hydrostatyczne...)

- Sprawdziłem, czy siły w są mniejsze niż siły dopuszczalne

 

Szczerze

Aleksander.

Aleksander

 

Oto kilka spóźnionych komentarzy ;-)

Punkt 1: nacisk siedziska to nacisk, który należy przyłożyć do stawu, aby był wodoodporny. Musisz obliczyć za pomocą sekcji przegubu siłę osadzenia (nacisk na siedzenie x przekrój przegubu). Następnie obliczasz siłę równoważną ciśnieniu twojego pojemnika (wewnętrzna część twojej uszczelki x twoje ciśnienie calul). Dzięki tym 2 siłom znajdziesz siłę, którą należy przyłożyć do kołnierza (maksymalny nacisk na siedzenie i siła nacisku + m x nacisk x przegub). Dzielisz to przez liczbę i otrzymujesz minimalną siłę sprężającą, jaką należy przyłożyć do każdej.

Punkt 2: jeśli nie zamodelujesz uszczelki, nie zobaczysz, co się tam dzieje (a jest to krytyczne miejsce dla uszczelnienia). Wszystko zależy od tego, czego szukasz. Jeśli jest to tylko ciśnienie w pojemniku, może to wystarczyć, jeśli chcesz mieć pewność, że Twój joint, nie będzie przeciekać, prawdopodobnie jest to niewystarczające.

Punkt 3: jeśli udało Ci się modelować w ten sposób, nie wziąłeś pod uwagę grubości połączenia. Zachowanie części mechanicznych powinno być nadal dość zbliżone do rzeczywistości, ale nadal jesteś bardziej sztywny niż w prawdziwym życiu. Gdy miałem problemy z uszczelnieniem na kołnierzach podłużnych/owalnych, zauważyliśmy, że odkształcenie skrzynek pod wpływem ciśnienia rozładowało niektóre (kołnierze w tych miejscach się zbliżały). Twoje modelowanie nie pozwoli Ci zobaczyć tego rodzaju zjawiska, ponieważ Twoje kołnierze są przyspawane do każdego otworu. Najlepiej jest zachować opcję kontaktu bez penetracji między 2 kołnierzami, ale symulować połączenia śrubowe na poziomie każdego otworu. Pozwoli ci to na wysiłek w każdej.

Z drugiej strony fakt, że jesteś metal/metal między swoimi kołnierzami (bez przegubów) oznacza, że na pewno nie odpadną (nie masz wygięć w kołnierzach związanych z siłami śrubowania). Umieszczenie uszczelki w obliczeniach (nawet w materiale, który nie jest właściwy: stąd sugestia PTFE, ale baza materiałowa SW zawiera również gumy...) pozwala zobaczyć ugięcie kołnierzy związane z siłami śrubowania. Wyniki obliczeń nadal będą się znacznie różnić od tego, który otrzymałeś).

Uwaga: jeśli twoje złącze tworzy całą sekcję kontaktową twoich kołnierzy (tj. zawiera otwory na), będziesz miał dużą siłę osadzenia, ale wynik twoich obliczeń będzie bardzo bliski rzeczywistości (lub obliczeń ze złączem), ponieważ nie będziesz miał / będziesz miał niewielkie ugięcie kołnierzy związane z siłami śrubowymi. Kontakt na całej szerokości kołnierzy ograniczy również wyginanie się jednego względem drugiego. (w moich obliczeniach miałem dość cienkie złącze wewnętrzne w porównaniu z szerokością kołnierza, więc miało to punkt artykulacji)

Witam

Dziękujemy za Twoją opinię.

W rzeczywistości mam jointa o twardości Shore'a 70, więc nie mam żadnego nacisku na siedzenie (y = 0, jeśli twardość Shore'a <75).

Złącze jest rzeczywiście złączem po obu stronach koła wiertniczego. CODAP umożliwia obliczenie (patrz załączony obrazek):

- HG: Siła ściskająca złącza ciśnieniowego

- HT: Siła wynikająca z działania nacisku na powierzchnię pierścieniową między wewnętrznymi średnicami kołnierza a średnicą reakcji uszczelnienia

- HR: Reakcja równoważenia sił wywieranych na montowane elementy

- Siła HD jest już przyłożona do mojego modelu poprzez ciśnienie w subwooferze.

To właśnie te trzy siły (HG, HT i HR) przyłożyłem do swoich kołnierzy (obliczonych z równoważną średnicą). Celem jest sprawdzenie wytrzymałości mechanicznej skrzynki.

Postaram się obliczyć urządzenie z wymodelowanym złączem, aby móc porównać wyniki.

Pozdrowienia

Aleksander

 


codap_bride.jpg