Auf die Probe stellen: Bevel Vs. Butt Cut O-Ringe

Seit vielen Jahren ist es in der Dichtungsindustrie allgemein bekannt, dass O-Ringe mit Schrägschnitt aufgrund ihrer größeren Oberfläche an der Verbindungsstelle stärker sind als O-Ringe mit Stoßschnitt. Das Konzept an sich ist sinnvoll, aber wir haben uns entschieden, es auf die Probe zu stellen. Wir haben eine technische Bewertung der beiden Verbindungen durchgeführt, gefolgt von einer Phase tatsächlicher Tests. Das folgende Video bietet eine Zusammenfassung unserer Ergebnisse.

Um tiefer in die Auswirkungen der Schnittarten auf vulkanisierte O-Ringe einzutauchen, einschließlich ihrer Vorteile und Einschränkungen, lesen Sie unseren neuen Blogbeitrag „ Abschrägung vs. Stumpfschnitt: Auswirkungen auf die Leistung“.

In diesem Experiment haben wir drei Kordelquerschnitte – 0,139 Zoll , 0,275 Zoll und 0,500 Zoll – mit sowohl schrägen als auch stumpf geschnittenen Verbindungen auf unserem hauseigenen Zugprüfgerät (siehe Abbildung rechts) getestet. Mit dem Zugprüfgerät lässt sich die durchschnittliche Zugfestigkeit der verschiedenen Verbindungen bestimmen, indem die Kordel bis zum Versagen gezogen wird. Die Kraft in Pfund wird aufgezeichnet und angezeigt. Sie zeigt die maximale Belastung an, die die Verbindung bis zu ihrem Versagen aushalten kann.

Nachdem wir nun unseren eigentlichen Testplan überprüft haben, werfen wir einen Blick auf die numerischen Faktoren, die bei Schräg- und Stumpfschnittverbindungen eine Rolle spielen.

Die Zahlen hinter Fase und Stoß

Um die Zugfestigkeit einer Stoß- oder Gehrungsfuge zu berechnen, müssen wir zunächst die beiden Faktoren analysieren, die mit der Festigkeit der Verbindung zusammenhängen: die Haftfestigkeit und die zu verklebende Oberfläche. Siehe die Grafik unten.

Die Oberfläche eines 45°-Gefälleschnitts ist 41,4 % größer als die eines Stumpfschnitts. Wenn wir hier aufhören würden, würden wir annehmen, dass ein Gehrungsschnitt eine Verbindung erzeugt, die 41,4 % stärker ist als ein Stumpfschnitt. Das ist jedoch nur die halbe Wahrheit. Bei einem Gehrungsschnitt ist die Verbindung sowohl Zug- als auch Scherkräften in gleichem Maße ausgesetzt.

Die gängigste Theorie zur Bestimmung der Scherfestigkeit im Vergleich zur Zugfestigkeit ist das Von-Mises-Fließkriterium , bei dem die Scherfestigkeit mit 60 % mal der Zugfestigkeit berechnet wird. T=((1+.6)/2)×1,414=1,1312. Dies ist 13,12 % stärker als die Stumpfschnittverbindung.

Um diesen theoretischen Wert zu testen, haben wir die Kraft gemessen, die zum Brechen der vulkanisierten Verbindungen an drei Querschnitten einer Nitrilschnur mit Durometer 70 erforderlich ist. Wir haben drei Proben von jedem Verbindungstyp/Querschnitt getestet.

Versuchsergebnisse

Zusammenfassend konnten wir bei den von uns getesteten vulkanisierten O-Ring-Stücken keinen absoluten Vorteil der Zugfestigkeit von schräg geschnittenen Verbindungen gegenüber stumpf geschnittenen Verbindungen nachweisen. Tatsächlich schnitten die stumpf geschnittenen Verbindungen bei zwei der drei Größen etwas besser ab. Was auch immer Sie bevorzugen, Global O-Ring and Seal kann sowohl stumpf als auch schräg geschnittene O-Ringe für Sie herstellen. Verwenden Sie unseren Rechner für vulkanisierte O-Ringe, um die Abmessungen festzulegen und eine Bestellung für Ihre maßgeschneiderten O-Ringe aufzugeben, oder wenden Sie sich direkt an unser Vertriebsteam unter 832-448-5550.