Próbuję obliczyć siłę potrzebną do zamknięcia zaworu na pierścieniowej osłonie przedmuchowej. Gumowy pierścień (zwany jednostką uszczelniającą) zamyka się wokół rury, gdy siła jest przykładana od dołu, jak pokazano tutaj :
Rzeczywisty zawór ma płyn hydrauliczny wchodzący do komory, która przemieszcza się wokół zewnętrznej części głównego korpusu, który następnie podnosi tłok, który przykłada siłę do jednostki pakującej, jak pokazano tutaj :
(źródło: geologie.vsb.cz )
W dokumentacji bopa napisano, że ciśnienie hydrauliczne wymagane do zamknięcia lub otwarcia zaworu wynosi 3000 PSI.
Na tej podstawie, jak obliczyć siłę zamykającą zawór?
Zakładam, że pomnożysz 3000 przez obszar, na który działa ciśnienie:
Ale to daje OGROMNĄ siłę. Czy robię coś złego w matematyce? Czy też źle interpretuję dokumentację? Czy ciśnienie zamknięcia 3000 PSI nie oznacza, że należy przyłożyć 3000 PSI ciśnienia do płynu hydraulicznego działającego na zewnętrzny pierścień tłoka? Może to oznacza, że 3000 PSI jest potrzebne do ściśnięcia opakowania, aby się zamknęło? W takim przypadku jakich informacji potrzebuję i jak obliczyć siłę potrzebną do zamknięcia zaworu?
Odpowiedzi:
Tabela 15.3 Roarka, Przypadek 1e ma wzór na gumowym pierścieniu, aby sprawdzić matematykę, jeśli chcesz.
Aby wewnętrzny promień został ściśnięty do zera, potrzebowalibyśmy siły ściskającej, aby była równa:
Jak widać, jeśli guma ma nieco normalny moduł ( Engineering Toolbox cytuje wartości rzędu 10 - 100MPa, użyję 100 MPa poniżej) - siła zamykania staje się szalona wysoka.
źródło