W jaki sposób pierścienie soczewki osiągają wysokie ciśnienie siedziska uszczelki przy niskich obciążeniach śrub?

Zdolność pierścienia obiektywu do osiągnięcia wysokiego ciśnienia siedziska uszczelki przy niskich obciążeniach śrub wynika przede wszystkim z zasad projektowania, właściwości materiału, wymagań przetwarzania i efektów fizycznych podczas pracy. Przekrój Uszczelka obiektywu jest zaprojektowany tak, aby był sferyczny lub podobny do wypukłej soczewki. Ta konstrukcja sprawia, że ​​kontakt między uszczelką a kołnierzem staje się kontakt linii zamiast styku powierzchniowego. Projekt kontaktu linii znacznie zmniejsza powierzchnię kontaktu, powodując w ten sposób wyższe lokalne naprężenie kontaktowe pod tą samą siłą wstępną śruby, to znaczy, osiągając wysokie ciśnienie siedziska uszczelki. Gdy wzrośnie ciśnienie wewnętrzne układu, na ciśnienie wewnętrzne na soczewkę będzie miało wpływ na ciśnienie wewnętrzne i rozszerzają się promieniowo. To rozszerzenie dodatkowo zwiększy naprężenie kontaktowe między uszczelką a powierzchnią kołnierza, tworząc tak zwany „efekt samozachowawczy”. Ten efekt pozwala uszczelki obiektywu na utrzymanie stabilnej wydajności uszczelnienia w środowiskach pod wysokim ciśnieniem o niskich początkowych obciążeniach śrub.
Uszczelki soczewek są zwykle wykonane z materiałów o dobrej elastyczności, takich jak metalu, gumy lub materiały kompozytowe. Materiały te mogą elastycznie deformować, gdy są poddawane siłom zewnętrznym, wypełniając małe szczeliny między powierzchniami kołnierza w celu utworzenia skutecznego uszczelnienia. Jednocześnie materiał sprężysty może również dostosować się do nierówności powierzchni kołnierza i poprawić niezawodność uszczelnienia. Twardość materiału uszczelki powinna być umiarkowana. Powinien mieć nie tylko wystarczającą wytrzymałość, aby wytrzymać efekt siły wstępnej śruby i ciśnienia wewnętrznego systemu, ale także uniknąć nadmiernego naprężenia kontaktowego z powierzchnią kołnierza i uszkodzenia powierzchni uszczelniającej. Zasadniczo materiał uszczelki powinien być bardziej miękki niż materiał kołnierza, aby umożliwić ciasne dopasowanie z mniejszymi obciążeniami śrubowymi.
Aby zapewnić skuteczne uszczelnienie między uszczelką soczewki a powierzchnią kołnierza, powierzchnia kołnierza musi mieć wysoką płaskość. Wszelkie niewielkie nierównomierność może spowodować, że uszczelka nie pasuje ciasno, wpływając w ten sposób na efekt uszczelnienia. Dlatego podczas przetwarzania kołnierzy konieczne jest ściśle kontrolować wskaźniki dokładności geometrycznej, takie jak płaskość i równoległość. Uszczelki obiektywu zwykle muszą być instalowane w uszczelniającym rowku kołnierza. Dokładność obróbki rowka uszczelniającego również wpływa również na efekt uszczelnienia uszczelki. Szerokość, głębokość i kształt rowka uszczelniającego należy dokładnie zaprojektować i przetworzyć zgodnie z wielkością i kształtem uszczelki.
Ze względu na konstrukcję linii uszczelki obiektywu, gdy siła wstępna śruba działa na uszczelkę, na linii kontaktowej nastąpi stężenie naprężeń. To stężenie naprężeń pomaga osiągnąć wysokie ciśnienie fotela przy mniejszych obciążeniach śrubowych. Należy jednak zachować ostrożność, aby uniknąć nadmiernego stresu, który może prowadzić do uszkodzenia uszczelki lub kołnierza. Po zwolnieniu siły wstępnej śruby lub zmniejszeniu ciśnienia wewnętrznego układu, uszczelka soczewki może wykorzystywać swoją dobrą zdolność odzyskiwania sprężystości do szybkiego powrotu do pierwotnego kształtu i pozycji, utrzymując w ten sposób ciągłość i stabilność uszczelnienia.
Uszczelki soczewek osiągają cel wysokiego ciśnienia siedziska uszczelki przy niskich obciążeniach śrub poprzez kombinację unikalnych zasad projektowania, właściwości materiału, wymagań dotyczących przetwarzania i efektów fizycznych podczas pracy. Ta charakterystyka sprawia, że ​​uszczelki soczewki mają szerokie potencjalne potencjalne potencjalnie i ważną wartość praktyczną w systemach rurociągowych i naczyniach ciśnieniowych.