Протестируйте: Bevel Vs. Уплотнительные кольца стыковой резки

В течение многих лет в уплотняющей промышленности было общеизвестным, что уплотнительные кольца со скошенной кромкой и увеличенной площадью поверхности соединения прочнее, чем уплотнительные кольца с торцевым вырезом. Сама концепция имеет смысл, но мы решили проверить ее. Мы выполнили техническую оценку двух соединений, после чего последовал этап реальных испытаний. На видео ниже приводится краткое изложение наших выводов.

В этом эксперименте мы протестировали три сечения шнура -. 139 ″ , .275 ″ и .500 ″ - сделано с соединениями как со скосом, так и встык на нашем собственном приборе для испытаний на растяжение (на фото справа). Тестер на растяжение можно использовать для определения средней прочности на разрыв различных соединений, протягивая шнур до разрушения. Фунты силы записываются и отображаются, показывая максимальное напряжение, которое может выдержать сустав до точки отказа.

Теперь, когда мы рассмотрели наш фактический план испытаний, давайте посмотрим на числовые факторы, влияющие на соединения со скосом и стыком.

Цифры за скосом и стыком

Чтобы рассчитать прочность на разрыв стыкового соединения по сравнению с соединением со скосом, нам нужно начать с анализа двух факторов, связанных с прочностью соединения: прочности соединения и площади склеиваемой поверхности. См. Рисунок ниже.

Площадь реза со скосом под 45 ° на 38% больше, чем при резке встык. Если бы мы остановились на этом, мы бы предположили, что резка под углом дает соединение, которое на 38% прочнее, чем резание встык. Однако это только половина дела. При резке под углом соединение испытывает как растягивающие, так и поперечные силы в равных пропорциях.

Известной теорией для определения прочности на сдвиг по сравнению с пределом прочности на растяжение является критерий текучести фон Мизеса, где предел прочности на сдвиг рассчитывается как 1 / √3 кратного предела прочности на разрыв (57,7%). Т = ((1 + 0,577) / 2) × 1,38 = 1,089. Это на 8,9% прочнее, чем стыковое соединение.

Чтобы проверить это теоретическое значение, мы взяли образец силы, необходимой для разрыва вулканизированных соединений, на трех поперечных сечениях шнура из нитрила 70 дюрометра. Мы испытали по три образца каждого типа / сечения соединения.

Результаты эксперимента

Окончательные результаты показаны ниже, где сравниваются средние фунты силы между двумя разрезами и тремя поперечными сечениями.

Тип вырезки .139 ″ CS 0,275 ″ CS CS. 500 ″
Butt Cut 10.1 29,2 92,3
Срез под углом 10,5 22,6 83,6

Результаты испытаний на растяжение показали, что для двух из трех поперечных сечений соединения со стыковой резкой в среднем имели более высокий предел прочности на разрыв, чем соединения с косой резкой.

В заключение, мы не смогли доказать абсолютное преимущество прочности на разрыв для соединений с резкой под углом по сравнению с соединениями с вырезом встык на вулканизированных деталях уплотнительного кольца, которые мы тестировали. Фактически, для двух из трех размеров стыковые соединения работали немного лучше. Какими бы ни были ваши предпочтения, Global O-Ring и Seal могут изготовить для вас уплотнительные кольца как с торцевой, так и с косой кромкой. Используйте наш калькулятор вулканизированных уплотнительных колец, чтобы установить размеры и разместить заказ на ваши индивидуальные уплотнительные кольца, или вы можете напрямую связаться с нашим отделом продаж по телефону 832-448-5550.

Похожие сообщения