Dlaczego podniesiona twarz do pasujących części?

Podczas projektowania części mechanicznych w zespole czasami powierzchnie współpracujące są podniesionymi powierzchniami. Powiedziano mi, że ma to zapewnić lepszą pieczęć. Jednak w przypadku orurowania (kołnierzy) wydaje się, że istnieje konsensus, że podniesiony kołnierz czołowy nie zapewnia żadnej dodatkowej funkcjonalności uszczelnienia, ale ma więcej wspólnego z metodą produkcji (kute vs odlewane).

Moje pytanie niekoniecznie dotyczy tylko kołnierzy do rurociągów, ale ogólnie projektowania części. Czy pożądane jest stosowanie podniesionej twarzy na współpracujących częściach i kiedy (zawsze, czasami itd.)?

Zasadniczo należy podnosić współpracujące powierzchnie, aby ułatwić ich obróbkę.

Uniesienie powierzchni nad otaczający materiał oznacza, że ​​nie musisz się tak bardzo martwić o kolizje narzędzi z krawędziami elementu i dość intuicyjne jest, że przeskakiwanie podniesionej powierzchni jest prostszą operacją niż obróbka zagłębionej kieszeni i minimalizuje ilość materiału, który musisz usunąć.

Podobnie, jeśli obrabiasz podniesioną powierzchnię z odrobiną „mięsa”, możesz skoncentrować się na wykończeniu powierzchni i płaskości, bez zbytniej troski o dokładną głębokość cięcia i masz trochę materiału do pracy, jeśli chcesz przerobić część podczas oryginalnej produkcji lub w trakcie konserwacji / naprawy.

Podniesiona powierzchnia oznacza również, że ogólne wymiary współpracujących części mogą być mniej precyzyjne, ponieważ nieco zbyt duże części będą się po prostu zachodzić na siebie, zamiast ingerować w cokolwiek.

W wielu przypadkach odbywa się to ze względu na precyzję.

Na przykład blok silnika jest często odlewany z piasku. Wszystkie powierzchnie współpracujące w kamerze odlewu są powiększone, z zamiarem późniejszego zmielenia ich do ostatecznego rozmiaru. Ponieważ frezowanie jest rzędu wielkości bardziej precyzyjne niż odlewanie, daje to bardziej spójny wynik - tam, gdzie jest to wymagane - przy zachowaniu niższego całkowitego kosztu procesu odlewania.

Powierzchnie na dwuczęściowym zespolonym zespole, który jest wymagany do zapewnienia uszczelnienia, muszą być zaprojektowane tak, aby uszczelnienie działało jak uszczelnienie. Choć brzmi to oczywisto, wydaje się, że wymknęło się zbyt wielu projektantom, a projekty, które próbują polegać na właściwościach materiałów łączących, są zbyt powszechne. Podczas gdy takie projekty mogą działać, gdy są nowe, „właściwości materiału do łączenia” są często wariantem czasowym, a Murphy zapewnia, że ​​w większości przypadków zmiana jest w niepożądanym kierunku. (W wielu przypadkach jednym wyjątkiem są „kauczuki silikonowe”. Jeśli uszczelnienia te początkowo uszczelniają i stosują materiały odpowiednio dopasowane do łączonych materiałów, okres użytkowania ponad 20 lat nie jest rzadkością).

W przypadku uszczelnienia przeciw różnicy ciśnień uproszczoną perspektywą jest to, że siła na obszar na powierzchniach uszczelniających z materiału w rurze musi być mniejsza niż siła na obszar wywierana przez wszystkie źródła ciśnienia uszczelnienia. To zdanie może brzmieć dziwnie, ale jest napisane w ten sposób, ponieważ może istnieć więcej niż jedno źródło presji pieczęci.

Oczywistym źródłem ciśnienia uszczelnienia są śruby utrzymujące połączenie.
Oczywistym sposobem zapewnienia maksymalizacji „psi” (lbf / in ^ 2, Pa, ...) jest zminimalizowanie obszaru, aby uzyskać „większy nacisk na obejście” dla danej siły ryglującej.

Podniesione kołnierze umożliwiają zaprojektowanie formalnych obszarów uszczelnienia i zminimalizowanie obszaru.
Bez takich podniesionych obszarów uszczelnienie psi jest zmniejszone.

Związane z:

Innym mniej oczywistym i niezwykle użytecznym sposobem wywierania nacisku zgrzewającego jest użycie ciśnienia wewnętrznego do wytworzenia własnych sił zgrzewających. Jest to zasada stosowana przez „O-ringi”, które wykorzystują różnicę ciśnień do odkształcania elastycznego pierścienia w taki sposób, że uszczelnienie psi przekracza psie upływu z tego samego źródła ciśnienia. O-ringi można łatwo zaprojektować zgodnie ze standardowymi zasadami i tabelami, ale w rzeczywistości wymagają one bardzo czarnej magii, a wiele tanich projektów, które wydają się wykorzystywać pierścienie O-ring, w rzeczywistości wykorzystują zgniecione pierścienie z elastycznego materiału. Różnica między prawdziwym uszczelnieniem typu O-ring a odrobiną zgniecionej gumy polega na właściwym projektowaniu i produkcji oraz stosunkowo niewielkich dodatkowych nakładach. Różnica w wydajności jest nieporównywalna.