Poner a prueba: bisel vs. Juntas tóricas cortadas a tope

Durante muchos años, ha sido un conocimiento común en la industria del sellado que las juntas tóricas cortadas en bisel, con su área de superficie aumentada en la unión, son más fuertes que las juntas tóricas cortadas a tope. El concepto en sí tiene sentido, pero decidimos ponerlo a prueba. Realizamos una evaluación técnica de las dos uniones, seguida de una fase de prueba real. El siguiente video captura un resumen de nuestros hallazgos.

En este experimento, probamos tres secciones transversales de cordón -. 139 ″ , .275 ″ y .500 ″ : fabricados con juntas de corte en bisel y a tope en nuestro probador de tracción interno (en la foto de la derecha). El probador de tracción se puede utilizar para determinar la resistencia a la tracción promedio de las diferentes uniones y lo hace tirando del cable hasta que falle. Las libras de fuerza se registran y muestran, mostrando el esfuerzo máximo que la articulación podría soportar hasta su punto de falla.

Ahora que hemos revisado nuestro plan de prueba real, echemos un vistazo a los factores numéricos en juego entre las juntas de bisel y corte a tope.

Los números detrás de bisel y trasero

Para calcular la resistencia a la tracción de una junta a tope frente a la de corte en bisel, debemos comenzar analizando los dos factores asociados con la resistencia de la junta: la resistencia de la unión y el área de la superficie a unir. Vea el gráfico a continuación.

El área de superficie de un corte en bisel de 45 ° es un 38% más grande que un corte a tope. Si nos detuviéramos aquí, supondríamos que un corte en bisel produce una unión que es un 38% más fuerte que un corte a tope. Sin embargo, esa es solo la mitad de la historia. Con un corte en bisel, la junta experimenta fuerzas de tracción y de corte en proporciones iguales.

La teoría prominente para determinar la resistencia al corte en comparación con la resistencia a la tracción es el criterio de fluencia de von Mises donde la resistencia al corte se calcula como 1 / √3 veces la resistencia a la tracción (57,7%). T = ((1 + .577) / 2) × 1,38 = 1,089. Es un 8,9% más resistente que la junta cortada a tope.

Para probar este valor teórico, tomamos muestras de la fuerza requerida para romper las uniones vulcanizadas en tres secciones transversales de cordón de nitrilo 70 durómetro. Probamos tres muestras de cada tipo / sección transversal de junta.

Resultados del experimento

Los resultados finales se muestran a continuación, comparando libras promedio de fuerza entre los dos cortes y tres secciones transversales.

Tipo de corte .139 ″ CS .275 ″ CS .500 ″ CS
Corte a tope 10.1 29,2 92,3
Corte en bisel 10,5 22,6 83,6

Los resultados de las pruebas de tracción mostraron que para dos de las tres secciones transversales, las uniones cortadas a tope promediaron una mayor resistencia a la tracción que las juntas cortadas en bisel.

En conclusión, no pudimos demostrar una ventaja absoluta de resistencia a la tracción para las juntas de corte en bisel sobre las juntas de corte a tope en las piezas de junta tórica vulcanizadas que probamos. De hecho, en dos de los tres tamaños, las uniones cortadas a tope funcionaron ligeramente mejor. Cualquiera que sea su preferencia, Global O-Ring and Seal puede producir juntas tóricas cortadas a tope y en bisel para usted. Utilice nuestra Calculadora de juntas tóricas vulcanizadas para establecer las dimensiones y realizar un pedido de sus juntas tóricas personalizadas, o puede hablar con nuestro equipo de ventas directamente al 832-448-5550.

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