Messo alla prova: Bevel vs. O-ring con taglio di testa

Per molti anni, nel settore delle guarnizioni, è risaputo che gli o-ring con taglio smussato, con la loro maggiore superficie di giunzione, sono più resistenti degli o-ring con taglio di testa. Il concetto in sé ha un senso, ma abbiamo deciso di metterlo alla prova. Abbiamo eseguito una valutazione tecnica dei due giunti, seguita da una fase di collaudo vero e proprio. Il video qui sotto cattura un riepilogo dei nostri risultati.

In questo esperimento, abbiamo testato tre sezioni trasversali di cavo -. 139 ″ , .275 ″ e .500 ″ - realizzati con giunti a taglio smussato e di testa sul nostro tester di trazione interno (nella foto a destra). Il tester di trazione può essere utilizzato per determinare la resistenza alla trazione media dei diversi legami e lo fa tirando il cavo fino al cedimento. Le libbre di forza vengono registrate e visualizzate, mostrando la massima sollecitazione che il giunto potrebbe sopportare fino al punto di rottura.

Ora che abbiamo rivisto il nostro effettivo piano di test, diamo un'occhiata ai fattori numerici in gioco tra i giunti smussati e tagliati di testa.

I numeri dietro Bevel e Butt

Per calcolare la resistenza alla trazione di un giunto di testa rispetto a quello con taglio inclinato, dobbiamo iniziare analizzando i due fattori associati alla resistenza del giunto: forza di adesione e area della superficie da incollare. Vedi il grafico sotto.

La superficie di un taglio inclinato a 45 ° è del 38% più grande di un taglio di testa. Se ci fermassimo qui, supporremmo che un taglio inclinato produca un giunto più resistente del 38% rispetto a un taglio di testa. Tuttavia, questa è solo metà della storia. Con un taglio inclinato, il giunto subisce forze di trazione e di taglio in proporzioni uguali.

La teoria prominente per determinare la resistenza al taglio rispetto alla resistenza alla trazione è il criterio di snervamento di von Mises in cui la resistenza al taglio è calcolata come 1 / √3 volte della resistenza alla trazione (57,7%). T = ((1 + 0,577) / 2) × 1,38 = 1,089. Questo è 8,9% più forte del giunto tagliato di testa.

Per testare questo valore teorico, abbiamo campionato la forza richiesta per rompere i giunti vulcanizzati su tre sezioni trasversali di corda Nitrile 70 Durometer. Abbiamo testato tre campioni di ogni tipo / sezione trasversale di giunto.

Risultati dell'esperimento

I risultati finali sono visualizzati di seguito, confrontando le libbre medie di forza tra i due tagli e le tre sezioni trasversali.

Tipo di taglio .139 ″ CS .275 ″ CS .500 ″ CS
Taglio di testa 10.1 29.2 92.3
Taglio smussato 10.5 22.6 83.6

I risultati delle prove di trazione hanno mostrato che per due delle tre sezioni trasversali, i giunti tagliati di testa avevano in media una resistenza alla trazione maggiore rispetto ai giunti con taglio inclinato.

In conclusione, non siamo stati in grado di dimostrare un vantaggio assoluto in termini di resistenza alla trazione per i giunti con taglio inclinato rispetto ai giunti con taglio di testa sugli o-ring vulcanizzati che abbiamo testato. Infatti, su due delle tre taglie, le giunzioni tagliate di testa hanno ottenuto risultati leggermente migliori. Qualunque sia la tua preferenza, Global O-Ring and Seal può produrre per te o-ring sia con taglio a testa che con taglio. Utilizza il nostro calcolatore di O-Ring vulcanizzato per impostare le dimensioni ed effettuare un ordine per i tuoi o-ring personalizzati, oppure puoi parlare con il nostro team di vendita direttamente al numero 832-448-5550.

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