Kaip iš tikrųjų medžiagos elastingumas veikia jūsų pneumatinės sistemos veikimą?

Techninis infografikas, kuriame parodytas elastinės deformacijos poveikis pneumatiniam komponentui. Pavaizduotas ilgas cilindras, kuris, veikiamas apkrovos, pasvyra arba sulinksta. Punktyrine linija pažymėta jo "ideali padėtis" (idealiai tiesi), o sulenkta forma pažymėta kaip "faktinė padėtis". Skirtumas pabaigoje pažymėtas kaip "padėties nustatymo netikslumas". Padidintame intarpe parodytas didžiausio įtempio taškas, pažymėtas "Įtempių koncentracija", dėl kurios gali atsirasti "nuovargio gedimas". — pneumatinis komponentas

Pneumatinėse sistemose susiduriate su padėties nustatymo netikslumais, netikėtomis vibracijomis ar ankstyvais komponentų gedimais? Šios dažnos problemos dažnai kyla dėl dažnai nepastebimo veiksnio - medžiagos tamprumo deformacijos. Daugelis inžinierių daugiausia dėmesio skiria tik slėgio ir srauto reikalavimams, tačiau neatsižvelgia į tai, kaip komponentų elastingumas veikia realias eksploatacines savybes.

Pneumatinių sistemų elastinė deformacija sukelia padėties nustatymo klaidas, dinaminio atsako svyravimus ir įtempių koncentraciją, kuri gali lemti ankstyvus gedimus. Šį poveikį lemia Hūko dėsnis¹, Poissono santykis² santykiai ir plastinės deformacijos ribos, pagal kurias nustatoma, ar deformacija yra laikina, ar nuolatinė. Supratus šiuos principus galima 30-60% padidinti padėties nustatymo tikslumą ir 2-3 kartus pailginti komponentų tarnavimo laiką.

Per daugiau nei 15 metų, kuriuos "Bepto" dirbau su pneumatinėmis sistemomis įvairiose pramonės šakose, mačiau daugybę atvejų, kai supratus ir atsižvelgus į medžiagos elastingumą probleminės sistemos tapo patikimos ir tikslios. Leiskite pasidalyti tuo, ką išmokau apie šio dažnai ignoruojamo poveikio nustatymą ir valdymą.

Turinys

Kaip Hūko dėsnis iš tikrųjų taikomas pneumatinių cilindrų veikimui?
Kodėl Poissono santykis yra labai svarbus pneumatinių sandariklių ir komponentų projektavimui?
Kada elastinė deformacija tampa nuolatine žala?
Išvada
DUK apie medžiagos elastingumą pneumatinėse sistemose

Kaip Hūko dėsnis iš tikrųjų taikomas pneumatinių cilindrų veikimui?

Hūko dėsnis gali atrodyti kaip elementarus fizikos principas, tačiau jo reikšmė pneumatinių cilindrų veikimui yra didelė ir dažnai neteisingai suprantama.

Hūko dėsnis reguliuoja pneumatinių cilindrų tampriąją deformaciją pagal lygtį F = kx, kur F - veikianti jėga, k - medžiagos standumas, o x - atsirandanti deformacija. Pneumatinėse sistemose ši deformacija turi įtakos padėties nustatymo tikslumui, dinaminiam atsakui ir energijos vartojimo efektyvumui. Įprastinio cilindro be strypelių tamprioji deformacija, priklausomai nuo apkrovos ir medžiagos savybių, gali sukelti 0,05-0,5 mm padėties nustatymo paklaidas.

Techninė schema, kurioje Hūko dėsnis aiškinamas naudojant pneumatinį cilindrą. Iliustracijoje pavaizduotas cilindras, kurį ištempia "veikianti jėga (F)". Jo ištempimo dydis aiškiai išmatuotas ir pažymėtas kaip "deformacija (x)". Cilindro korpusas pažymėtas kaip "medžiagos standumas (k)". Formulė "F = kx" yra aiškiai pavaizduota, o kiekvienas kintamasis rodyklėmis susietas su atitinkama diagramos dalimi. Skirtuke nurodoma realaus pasaulio pasekmė: "Rezultatas: Padėties nustatymo paklaidos 0,05-0,5 mm. — Hūko dėsnio taikymo schema

Supratimas, kaip Huko dėsnis taikomas pneumatinėms sistemoms, turi praktinės reikšmės projektavimui ir trikčių šalinimui. Leiskite tai suskirstyti į praktiškai pritaikomas įžvalgas.

Pneumatinių komponentų tamprumo deformacijų kiekybinis įvertinimas

Įvairių pneumatinių komponentų tampriąsias deformacijas galima apskaičiuoti naudojant:

Komponentas	Deformacijos lygtis	Pavyzdys
Cilindro cilindras	δ = PD²L/(4Et)	40 mm skylė, 3 mm sienelė, 6 barai: δ = 0,012 mm
Stūmoklio strypas	δ = FL/(AE)	16 mm ilgio, 500 mm ilgio, 1000 N: δ = 0,16 mm
Montavimo laikikliai	δ = FL³/(3EI)	Konsoliniam laikikliui, 1000 N: δ = 0,3-0,8 mm
Sandarikliai	δ = Fh/(AE)	2 mm sandariklio aukščiui, 50 Šoro A: δ = 0,1-0,2 mm

Kur:

P = slėgis
D = skersmuo
L = ilgis
E = tamprumo modulis³
t = sienelės storis
A = skerspjūvio plotas
I = inercijos momentas
h = aukštis
F = jėga

Hūko dėsnis realiose pneumatinėse programose

Pneumatinėse sistemose tamprioji deformacija pasireiškia keliais būdais:

Padėties nustatymo klaidos: Dėl deformacijos veikiant apkrovai faktinė padėtis skiriasi nuo numatytos.
Dinaminio atsako svyravimai: Elastiniai elementai veikia kaip spyruoklės ir daro įtaką sistemos savajam dažniui
Jėgos perdavimo neefektyvumas: Energija kaupiama tamprioje deformacijoje, o ne atliekant naudingą darbą.
Įtampos koncentracija: Dėl nevienodos deformacijos susidaro įtempių židiniai, kurie gali sukelti nuovargio gedimą.

Neseniai dirbau su Lisa, tiksliosios automatikos inžiniere iš medicinos prietaisų gamintojo Masačusetse. Jos bepiločių cilindrų surinkimo sistema buvo nenuoseklaus pozicionavimo tikslumo, o paklaidos skyrėsi priklausomai nuo krovinio padėties.

Atlikus analizę paaiškėjo, kad aliuminio profilis, laikantis cilindrą be strypų, deformuojasi pagal Hūko dėsnį, o didžiausia deformacija atsiranda važiavimo centre. Apskaičiavę tikėtiną deformaciją pagal F = kx ir sustiprinę tvirtinimo konstrukciją, kad padidintume standumą (k), pagerinome padėties nustatymo tikslumą nuo ±0,3 mm iki ±0,05 mm - tai buvo labai svarbus patobulinimas tiksliam surinkimo procesui.

Medžiagos parinkimo poveikis elastinei deformacijai

Skirtingos medžiagos pasižymi labai skirtingomis tamprumo savybėmis:

Medžiaga	Tamprumo modulis (GPa)	Santykinis standumas	Bendros programos
Aliuminis	69	Bazinis	Standartiniai cilindrų cilindrai, profiliai
Plieno	200	2,9 karto standesnis	Didelio atsparumo cilindrai, stūmokliniai strypai
Nerūdijantis plienas	190	2,75× standesnis	Korozijai atsparios programos
Bronza	110	1,6 karto standesnis	Įvorės, dėvėjimosi komponentai
Inžineriniai plastikai	2-4	17-35× lankstesnis	Lengvi komponentai, sandarikliai
Elastomerai	0.01-0.1	690-6900× lankstesnis	Sandarikliai, amortizuojantys elementai

Praktinės elastinės deformacijos valdymo strategijos

Sumažinti neigiamą tampriosios deformacijos poveikį:

Padidinkite komponento standumą: Naudokite didesnio elastingumo modulio medžiagas arba optimizuokite geometriją.
Išankstinis komponentų įkėlimas: Prieš pradėdami veikti, panaudokite pradinę jėgą, kad įgautumėte tamprią deformaciją.
Kompensuoti valdymo sistemose: koreguoti taikinio padėtį pagal žinomas deformacijos charakteristikas
Tolygiai paskirstykite apkrovas: Sumažinti įtempių koncentraciją, sukeliančią lokalias deformacijas.
Atsižvelkite į temperatūros poveikį: Elastingumo modulis paprastai mažėja didėjant temperatūrai

Kodėl Poissono santykis yra labai svarbus pneumatinių sandariklių ir komponentų projektavimui?

Poissono santykis gali atrodyti kaip neaiški medžiagos savybė, tačiau jis daro didelę įtaką pneumatinių sistemų veikimui, ypač sandariklių, cilindrų cilindrų cilindrų ir montavimo komponentų.

Poissono santykis apibūdina, kaip medžiagos plečiasi statmenai suspaudimo krypčiai pagal lygtį εtransverse = -ν × εaxial, kur ν yra Poissono santykis. Pneumatinėse sistemose tai daro įtaką sandariklio elgesiui gniuždant, slėgio sukeltam plėtimosi procesui ir įtempių pasiskirstymui. Suprasti šį poveikį labai svarbu, kad būtų išvengta nuotėkio, užtikrintas tinkamas montavimas ir išvengta ankstyvo komponento gedimo.

Diagrama "prieš ir po", paaiškinanti Puasono santykį. Prieš tai pavaizduotas stačiakampis blokas, vaizduojantis sandariklį. Po to blokas vertikaliai suspaudžiamas ašiniu suspaudimu pažymėta jėga, dėl kurios jis išsipučia į šonus ir tampa skersiniu išsiplėtimu. Šiam poveikiui apibūdinti rodoma formulė "ε_transverse = -ν × ε_axial", kurioje medžiagos savybė pažymėta kaip "Poissono santykis (ν)". — Poissono santykio poveikio diagrama

Panagrinėkime, kokią įtaką Poissono santykis turi pneumatinių sistemų projektavimui ir veikimui.

Dažniausiai naudojamų medžiagų Poissono santykio smūgio parametrai

Skirtingoms medžiagoms būdingos skirtingos Poissono santykio vertės, o tai turi įtakos jų elgsenai veikiant apkrovai:

Medžiaga	Poissono koeficientas (ν)	Tūrinis pokytis	Taikymo pasekmės
Aliuminis	0.33	Vidutinis tūrio išsaugojimas	Geras cilindrų savybių balansas
Plieno	0.27-0.30	Geresnis tūrio išsaugojimas	Labiau nuspėjama deformacija veikiant slėgiui
Žalvario / bronzos spalvos	0.34	Vidutinis tūrio išsaugojimas	Naudojamas vožtuvų komponentams, įvorėms
Inžineriniai plastikai	0.35-0.40	Mažesnis tūrio išsaugojimas	Didesni matmenų pokyčiai veikiant apkrovai
Elastomerai (guma)	0.45-0.49	Beveik tobulas tūrio išsaugojimas	Labai svarbus sandariklio konstrukcijai ir veikimui
PTFE (teflonas)	0.46	Beveik tobulas tūrio išsaugojimas	Mažos trinties ir didelio išsiplėtimo sandarikliai

Praktinis Poissono santykio poveikis pneumatiniams komponentams

Poissono santykis pneumatinėms sistemoms daro įtaką keliais pagrindiniais būdais:

Sandariklio suspaudimo elgsena: Suspaustos ašine kryptimi, sandarinimo medžiagos išsiplečia radialiai tiek, kiek lemia Poissono santykis.
Slėginio indo išsiplėtimas: Slėginiai cilindrai plečiasi išilgai ir išilgai.
Komponentų tinkamumas veikiant apkrovai: Suspaudžiamos arba tempiamos dalys keičia matmenis visomis kryptimis
Įtampos pasiskirstymas: Poissono efektas sukuria daugiaašes įtempių būsenas net ir esant paprastam apkrovimui

Atvejo analizė: Sandarinimo nuotėkio problemos sprendimas atliekant Poissono santykio analizę

Praėjusiais metais dirbau su Marcusu, techninės priežiūros vadovu maisto perdirbimo gamykloje Oregone. Nepaisant reguliariai keičiamų sandariklių, jo cilindruose be lazdelių buvo nuolatinis oro nuotėkis. Nuotėkis ypač pasireikšdavo per slėgio šuolius ir esant aukštesnei darbinei temperatūrai.

Atlikus analizę paaiškėjo, kad sandariklio medžiagos Poissono koeficientas yra 0,47, todėl ašiniu būdu suspaudus sandariklį jis labai išsiplėtė radialiai. Slėgio šuolių metu cilindro kiaurymė taip pat išsiplėtė dėl savo paties Poissono santykio poveikio. Dėl šio derinio susidarė laikini tarpai, kurie sudarė sąlygas oro nuotėkiui.

Perėję prie kompozitinio sandariklio su šiek tiek mažesniu Puasono koeficientu (0,43) ir didesniu tamprumo moduliu, sumažinome radialinį plėtimąsi suspaudžiant. Šis paprastas pakeitimas, pagrįstas Poissono santykio poveikio supratimu, sumažino oro nuotėkį 85% ir pailgino sandariklio tarnavimo laiką nuo 3 mėnesių iki daugiau nei metų.

Matmenų pokyčių skaičiavimas naudojant Puasono santykį

Numatyti, kaip komponentai keis matmenis veikiant apkrovai:

Matmenys	Skaičiavimas	Pavyzdys
Ašinė deformacija	εašinis = σ/E	10 MPa įtempiui aliuminyje: εaxial = 0,000145
Skersinis įtempis	ε skersinis = -ν × ε ašinis	Kai ν = 0,33: εtransversas = -0,0000479
Skersmens pokytis	ΔD = D × εtransversas	40 mm skylės atveju: ΔD = -0,00192 mm (suspaudimas)
Ilgio pokytis	ΔL = L × ε ašinis	200 mm cilindrui: ΔL = 0,029 mm (prailginimas)
Tūrio pokytis	ΔV/V = ε ašinis + 2ε skersinis	ΔV/V = 0,000145 - 2(0,0000479) = 0,000049 (0,0049%)

Sandariklio konstrukcijos optimizavimas naudojant Puasono koeficientą

Suprasti Poissono santykį labai svarbu projektuojant sandariklius:

Nustatytas atsparumas suspaudimui: Medžiagos, kurių Poissono santykis mažesnis, paprastai pasižymi geresniu atsparumu gniuždymui.
Atsparumas išspaudimui: Didesnio Poissono santykio medžiagos labiau išsiplečia į suspaudimo tarpus
Jautrumas temperatūrai: Poissono santykis dažnai didėja su temperatūra, o tai turi įtakos sandarinimo savybėms.
Reakcija į slėgį: Veikiant slėgiui, sandarinimo medžiagos suspaudimas ir cilindro angos išsiplėtimas priklauso nuo Puasono santykio.

Kada elastinė deformacija tampa nuolatine žala?

Norint išvengti nuolatinių pneumatinių komponentų pažeidimų ir užtikrinti ilgalaikį patikimumą, labai svarbu suprasti ribą tarp tampriosios ir plastinės deformacijos.

Perėjimas iš tampriosios į plastinę deformaciją vyksta ties takumo riba⁴ medžiagos, paprastai 0,2% nuokrypis nuo tobulo elastingumo. Pneumatinių komponentų atveju ši riba, priklausomai nuo medžiagos, svyruoja nuo 35 iki 500 MPa. Viršijus šią ribą, atsiranda nuolatinė deformacija, pakinta eksploatacinės savybės ir galimas gedimas. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad dirbant esant 60-70% takumo ribos maksimaliai pailgėja komponento tarnavimo laikas, kartu išlaikant tamprumo atkūrimą.

Įtempių ir deformacijų kreivės infografikas, kuriame paaiškinamas skirtumas tarp tampriosios ir plastinės deformacijos. Grafike y ašyje pavaizduotas įtempimas, o x ašyje - deformacija. Kreivė rodo pradinę tiesiąją dalį, pažymėtą "Tamprusis regionas", kuri vėliau pereina į "Plastinį regioną". Pereinamasis taškas aiškiai pažymėtas kaip "takumo riba (σy)", o apatinėje tamprumo srities dalyje esanti žaliai nuspalvinta sritis pažymėta kaip "optimalus veikimo diapazonas (60-70% takumo ribos)". — Plastinės deformacijos slenksčio diagrama

Panagrinėkime praktinę šios tampriosios-plastinės ribos reikšmę pneumatinių sistemų projektavimui ir techninei priežiūrai.

Įprastų medžiagų eksperimentinės plastinės deformacijos ribos

Skirtingos medžiagos pereina iš tamprios į plastinę elgseną esant skirtingiems įtempių lygiams:

Medžiaga	Plėtros stipris (MPa)	Tipinis saugos koeficientas	Saugus darbinis įtempis (MPa)
Aliuminis 6061-T6	240-276	1.5	160-184
Aliuminis 7075-T6	460-505	1.5	307-337
Minkštas plienas	250-350	1.5	167-233
Nerūdijantis plienas 304	205-215	1.5	137-143
Žalvaris (70/30)	75-150	1.5	50-100
Inžineriniai plastikai	35-100	2.0	17.5-50
PTFE (teflonas)	10-15	2.5	4-6

Pneumatinių sistemų tamprumo ribų viršijimo požymiai

Kai komponentai viršija savo tamprumo ribas, atsiranda keletas pastebimų simptomų:

Nuolatinė deformacija: Iškrovus komponentus, jie negrįžta į pradinius matmenis
Histerezė: Skirtinga elgsena pakrovimo ir iškrovimo ciklų metu
Driftas: Laipsniškas matmenų kitimas per kelis ciklus
Paviršiaus žymės: Pastebimi įtempimo raštai arba spalvos pakitimai
Pasikeitęs našumas: Pasikeitusios trinties, sandarinimo ar derinimo charakteristikos

Atvejo analizė: Kronšteinų gedimų prevencija atliekant tamprumo ribų analizę

Neseniai padėjau Robertui, automatikos inžinieriui, dirbančiam automobilių dalių gamintojui Mičigane. Jo bepiločių cilindrų tvirtinimo laikikliai sugesdavo po 3-6 mėnesių darbo, nors jų dydis buvo nustatytas pagal standartinius apkrovos skaičiavimus.

Atlikus laboratorinius bandymus paaiškėjo, kad nors kronšteinai nesugedo iš karto, tačiau slėgio šuolių ir avarinio stabdymo metu jie buvo veikiami didesnių nei jų tamprumo riba įtempių. Kiekvienas įvykis sukeldavo nedidelę plastinę deformaciją, kuri laikui bėgant kaupėsi ir galiausiai baigėsi nuovargio gedimu.

Iš naujo suprojektavę kronšteinus su didesne saugos atsarga žemiau tamprumo ribos ir sustiprinę juos įtempių koncentracijos vietose, pailgino kronšteinų tarnavimo laiką nuo 6 mėnesių iki daugiau nei 3 metų, t. y. 6 kartus padidino jų ilgaamžiškumą.

Eksperimentiniai metodai tamprumo riboms nustatyti

Norėdami nustatyti komponentų tamprumo ribas konkrečioje programoje:

Deformacijos matuoklio bandymai: Taikykite laipsniškas apkrovas ir matuokite deformacijos atsistatymą
Matmenų tikrinimas: Išmatuokite komponentus prieš ir po pakrovimo
Ciklo testavimas: Taikykite kartotines apkrovas ir stebėkite, ar nesikeičia matmenys.
Baigtinių elementų analizė (BEM)⁵: Įtempių pasiskirstymo modeliavimas siekiant nustatyti galimas problemines sritis
Medžiagų bandymai: Atlikti medžiagų bandinių tempimo ir (arba) gniuždymo bandymus.

Veiksniai, mažinantys elastines ribas realiose programose

Keletas veiksnių gali sumažinti tamprumo ribą, palyginti su paskelbtomis medžiagos specifikacijomis:

Veiksnys	Poveikis tamprumo ribai	Poveikio švelninimo strategija
Temperatūra	Mažėja didėjant temperatūrai	Sumažinti 0,5-1% už kiekvieną °C aukštesnę nei kambario temperatūrą
Ciklinė apkrova	Mažėja su ciklų skaičiumi	Naudokite nuovargio stiprį (30-50% takumo) cikliniam naudojimui
Korozija	Paviršiaus degradacija mažina efektyvųjį stiprį	Naudokite korozijai atsparias medžiagas arba apsaugines dangas
Gamybos defektai	Įtempių koncentracija ties defektais	Įgyvendinti kokybės kontrolės ir tikrinimo procedūras
Streso koncentracija	Vietiniai įtempiai gali būti 2-3 kartus didesni už nominalųjį įtempį.	Dizainas su stambia filė ir vengiama aštrių kampų

Praktinės gairės, kaip neviršyti elastingumo ribų

Siekiant užtikrinti, kad pneumatiniai komponentai neviršytų savo elastingumo ribų:

Taikyti tinkamus saugos koeficientus: Paprastai 1,5-2,5, priklausomai nuo taikomosios programos kritiškumo
Apsvarstykite visus apkrovos atvejus: Įtraukiamos dinaminės apkrovos, slėgio šuoliai ir šiluminės apkrovos.
Įtampos koncentracijos nustatymas: Naudokite metodą FEA arba įtempių vizualizavimo metodus
Įgyvendinti būklės stebėjimą: Reguliariai tikrinama, ar nėra plastinės deformacijos požymių
Kontrolės darbo sąlygos: Temperatūros, slėgio šuolių ir smūginių apkrovų valdymas

Išvada

Norint projektuoti patikimas ir veiksmingas pneumatines sistemas, labai svarbu suprasti medžiagų tampriosios deformacijos principus - nuo Huko dėsnio taikymo iki Puasono santykio poveikio ir plastinės deformacijos ribų. Taikydami šiuos principus bepiločių cilindrų ir kitų pneumatinių komponentų programoms, galite padidinti padėties nustatymo tikslumą, prailginti komponentų tarnavimo laiką ir sumažinti techninės priežiūros išlaidas.

DUK apie medžiagos elastingumą pneumatinėse sistemose

Kokio dydžio tamprioji deformacija yra normali pneumatiniam cilindrui?

Tinkamai suprojektuoto pneumatinio cilindro tamprioji deformacija įprastomis darbo sąlygomis paprastai būna 0,01-0,2 mm. Tai apima cilindro išsiplėtimą, strypo pailgėjimą ir sandariklio suspaudimą. Tiksliam naudojimui bendra tamprioji deformacija turėtų būti ne didesnė kaip 0,05 mm. Standartinėms pramoninėms reikmėms paprastai priimtinos iki 0,1-0,2 mm deformacijos, jei jos yra pastovios ir nuspėjamos.

Kaip temperatūra veikia pneumatinių komponentų elastines savybes?

Temperatūra daro didelę įtaką elastinėms savybėms. Daugumos metalų tamprumo modulis sumažėja maždaug 0,03-0,05%, kai temperatūra padidėja 0 °C. Polimerams ir elastomerams šis poveikis yra daug didesnis - tamprumo modulis sumažėja 0,5-2% per °C. Tai reiškia, kad 60 °C temperatūroje veikianti pneumatinė sistema gali patirti 20-30% didesnes tampriąsias deformacijas nei ta pati sistema, veikianti 20 °C temperatūroje, ypač sandariklių komponentai ir plastikinės dalys.

Koks santykis tarp slėgio ir cilindro cilindro statinės plėtimosi?

Cilindro cilindro cilindro plėtimasis vyksta pagal Hūko dėsnį ir yra tiesiogiai proporcingas slėgiui ir cilindro cilindro skersmeniui bei atvirkščiai proporcingas sienelių storiui. Tipiško aliuminio cilindro, kurio skylė yra 40 mm, o sienelės storis - 3 mm, kiekvienas slėgio padidėjimas 1 baru sukelia maždaug 0,002 mm radialinį plėtimąsi. Tai reiškia, kad standartinėje 6 barų sistemoje radialinis plėtimasis yra apie 0,012 mm - nedidelis, bet reikšmingas tikslioms programoms ir sandariklių konstrukcijai.

Kaip apskaičiuoti pneumatinio cilindro tvirtinimo įtaiso standumą?

Apskaičiuokite montavimo standumą nustatydami montavimo sistemos efektyviąją spyruoklės konstantą (k). Konsolinio tvirtinimo atveju k = 3EI/L³, kur E - tamprumo modulis, I - inercijos momentas, o L - svirties ilgis. Tipinio aliuminio profilio (40 × 40 mm), laikančio cilindrą be lazdelių su 300 mm ilgio konsolėmis, standumas yra maždaug 2500-3500 N/mm. Tai reiškia, kad 100 N jėga sukeltų 0,03-0,04 mm deformaciją konsolės gale.

Kokią įtaką Poissono santykis turi pneumatinio sandariklio eksploatacinėms savybėms?

Poissono santykis turi tiesioginės įtakos sandariklių elgsenai gniuždant. Kai sandariklis, kurio Poissono santykis 0,47 (būdingas NBR gumai), suspaudžiamas 10% ašine kryptimi, radialine kryptimi jis išsiplečia maždaug 4,7%. Šis plėtimasis yra būtinas sandarinimo jėgai prie cilindro sienelės sukurti. Medžiagos su mažesniu Puasono santykiu mažiau plečiasi suspaudžiant, todėl, norint pasiekti veiksmingą sandarumą, paprastai reikia didesnio suspaudimo procento.

Kaip nustatyti, ar pneumatinis komponentas patyrė plastinę deformaciją?

Patikrinkite, ar nėra šių penkių plastinės deformacijos požymių: 1) komponentas negrįžta į pradinius matmenis, kai pašalinamas spaudimas ar apkrova (matuokite tiksliais matuokliais ar indikatoriais), 2) matomi iškraipymai, ypač įtempių koncentracijos vietose, pavyzdžiui, kampuose ir montavimo skylėse, 3) paviršiaus žymės ar spalvos pakitimai išilgai įtempių kelio, 4) pasikeitusios eksploatacinės charakteristikos, pavyzdžiui, padidėjusi trintis ar sukibimas, ir 5) laikui bėgant laipsniškas matmenų pokytis, kuris rodo, kad vyksta deformacija, viršijanti tamprumo ribas.

Išsamiai paaiškinamas Hūko dėsnis - pagrindinis fizikos principas, apibūdinantis tiesinį ryšį tarp jėgos, veikiančios į spyruoklę panašų objektą, ir jo ištempimo arba suspaudimo. ↩
Aprašoma Poissono santykio sąvoka - svarbi medžiagos savybė, kuria kiekybiškai įvertinamas medžiagos polinkis plėstis arba trauktis kryptimis, statmenomis apkrovos krypčiai. ↩
Aiškiai apibrėžiamas tamprumo modulis (dar vadinamas Youngo moduliu) - pagrindinė mechaninė savybė, kuria matuojamas kietosios medžiagos standumas ir atsparumas tampriai deformacijai. ↩
Paaiškina takumo ribos - kritinio įtempio lygio, kuriam esant medžiaga pradeda plastiškai deformuotis, t. y. pašalinus apkrovą ji nebegrįžta į pradinę formą - reikšmę. ↩
Apžvelgiama baigtinių elementų analizė (BEM) - galinga skaičiavimo priemonė, kurią inžinieriai naudoja gaminio ar komponento reakcijai į realias jėgas, vibraciją, šilumą ir kitus fizikinius poveikius modeliuoti. ↩

Sveiki, esu Chuckas, vyresnysis ekspertas, turintis 15 metų patirtį pneumatikos pramonėje. Bendrovėje "Bepto Pneumatic" daugiausia dėmesio skiriu aukštos kokybės, mūsų klientams pritaikytų pneumatinių sprendimų teikimui. Mano kompetencija apima pramonės automatizavimą, pneumatinių sistemų projektavimą ir integravimą, taip pat pagrindinių komponentų taikymą ir optimizavimą. Jei turite klausimų arba norėtumėte aptarti savo projekto poreikius, nedvejodami kreipkitės į mane el. paštu chuck@bepto.com.