Методика расчета пластикого корпуса с уплотнительной прокладкой

[piden 2 874]

4 minutes ago, rip13 said:

Как сделать смыкание с затягиванием болтов?

Ну собственно...через контакты и преднатяг болтов.

Или через перемещения. Или комбинацией этих способов.

.

(Занесите это в раздел "какой вопрос - такой ответ")

[rip13 2]

Делаю нелинейное исследование.

В исходном положении сделал зазор между корпусными деталями с 1 мм

Добавил соединения типа болт, вписал преднатяг 30 Нм.

Как я предполагаю детали должны сомкнуться и сдавить резинку. Общая сдавливающая сила будет как-то исчисляться из четырех моментов в 30 Нм.

Не понимаю этот момент.

 

Сетку построил с непервого раза.

 

Запустил исследование - ругается на то, что модель недостаточно ограничена. 

Что понятно конечно. Резинка должна быть ограничена деталями и детали сами тоже...

 

Подскажите как и какие ограничения настроить

[piden 2 874]

15 minutes ago, rip13 said:

Подскажите как и какие ограничения настроить

Ну, как бы постом выше сказал.

 

Или, правильно ли я понимаю: вы предлагаете построить вашу геометрию по фотографии, задать как-то свойства материалов, угадать как там и что с болтами, сделать расчет, потом здесь детально описать последовательность действий?

 

Нее, по выходным я в такие игры не играю)

[Ветерок 2 154]

Чем обусловлено круглое сечение резинки? Просто берете резиновый шнур и укладываете в паз?

По-любому резинка должна укладываться плотно, без зазора. Круглая тем более. Я бы сделал профиль канавки полукруглым по форме резинки.

[rip13 2]

1 час назад, piden сказал:

Или, правильно ли я понимаю: вы предлагаете построить вашу геометрию по фотографии, задать как-то свойства материалов, угадать как там и что с болтами, сделать расчет, потом здесь детально описать последовательность действий?

Я не понял видимо. Мягко говоря не большой в этом специалист.

Как все таки сделать так, чтобы не допустить взаимного проникновения деталей: уплотнителя в корпус например. Какой тип соединения? В ансисе на сколько я помню есть специальный инструмент.

[vl 327]

кстати,

вопрос автору топика

а зачем вы в 3D задачу решаете?

у вас задача осесимметричная, да в любом случае при таком радиусе можно и плоскую задачу решать. 

Будет гораздо легче и с контактами и со сходимостью, особенно в случае резинки

 

30 минут назад, rip13 сказал:

Как все таки сделать так, чтобы не допустить взаимного проникновения деталей: уплотнителя в корпус например. Какой тип соединения? В ансисе на сколько я помню есть специальный инструмент.

называется Contacts

К примеру, Frictional 

1 час назад, Ветерок сказал:

Чем обусловлено круглое сечение резинки? Просто берете резиновый шнур и укладываете в паз?

По-любому резинка должна укладываться плотно, без зазора. Круглая тем более. Я бы сделал профиль канавки полукруглым по форме резинки.

а тогда куда будет уходить материал резинки при деформации?

[Ветерок 2 154]

4 минуты назад, vl сказал:

а тогда куда будет уходить материал резинки при деформации?

Внутрь себя :) Это же деформация, а не изгиб. Если по-простому, то сплющивание.

Вообще по-хорошему, не шнурок вкладывают, а отливают специальную деталь по форме уплотнительной канавки. И сечение у такого уплотнителя не круглое, а прямоугольное - по форме канавки. И крышка именно сдавливает резину, сплющивая её. Но в таком случае давится не по всей ширине, а узким бортиком.

Круглый шнурок - это от бедности.

[rip13 2]

1 час назад, Ветерок сказал:

Чем обусловлено круглое сечение резинки? Просто берете резиновый шнур и укладываете в паз?

По-любому резинка должна укладываться плотно, без зазора. Круглая тем более. Я бы сделал профиль канавки полукруглым по форме резинки.

Резина должна перераспределиться из круглого сечения в условнопрямоугольное

31 минуту назад, vl сказал:

а зачем вы в 3D задачу решаете?

у вас задача осесимметричная, да в любом случае при таком радиусе можно и плоскую задачу решать. 

Будет гораздо легче и с контактами и со сходимостью, особенно в случае резинки

Корпус - не тело вращения. 

К тому же требуется определить какая произойдет деформация корпусных деталей при стягивании корпуса через уплотнительную прокладку винтами с заданным натягом.

Таким образом подберу какая по жесткости должна быть прокладка в Шор А, и достаточная ли будет у корпуса жесткость.

28 минут назад, Ветерок сказал:

Вообще по-хорошему, не шнурок вкладывают, а отливают специальную деталь по форме уплотнительной канавки. И сечение у такого уплотнителя не круглое, а прямоугольное - по форме канавки. И крышка именно сдавливает резину, сплющивая её. Но в таком случае давится не по всей ширине, а узким бортиком.

Так категорически нельзя делать.

"Резина - практически несжимаемый материал" ... " для инженерных расчетов резину обычно считают несжимаемой."

Источник http://sibrti.tomsk.ru/products/pages46.html

[Fedor 1 629]

Цитата

Смотрим контактное давление между резиновым кольцом и поверхностями корпуса

Так затянуть динамометрическим ключом, чтобы гарантировать необходимое давление. С запасиком не меньше двух. И забыть. Еще я бы клеем резиновым поверхности прокладки намазал. Или каким герметиком... :)

[AK74 15]

3 часа назад, Ветерок сказал:

Чем обусловлено круглое сечение резинки? Просто берете резиновый шнур и укладываете в паз?

По-любому резинка должна укладываться плотно, без зазора. Круглая тем более. Я бы сделал профиль канавки полукруглым по форме резинки.

Есть ГОСТ 9833, в котором можно увидеть что под кольца круглого сечения канавки имеют форму:

В расчетах не шарю, но всегда думал, что резинка уплотняется давлением среды. И вроде от направления давления среды будет зависеть выбор посадки колечка с нятягом по наружному или внутреннему диаметру (но это скорее относится к торцовым уплотнениям).

[rip13 2]

2 часа назад, AK74 сказал:

В расчетах не шарю, но всегда думал, что резинка уплотняется давлением среды.

Нужен преднатяг. Чтобы воздух туда сюда не гулял.

[Ветерок 2 154]

6 часов назад, rip13 сказал:

Так категорически нельзя делать.

А я делал. И не на одном приборе. И работает, как ни странно.

Разумеется, я для Вас не авторитет. Но разберите несколько подобных приборов именитых фирм. Посмотрите как сделано у них. Сомневаюсь, что найдете там круглый шнур. Хотя в каком-то китайском телефоне видел и такое.

И не надо путать уплотнение корпуса по сложной линии разъёма и уплотнение круглого фланца с использованием покупного стандартного кольца. Хотя, и покупные кольца бывают не круглого сечения.

 

6 часов назад, rip13 сказал:

какая произойдет деформация корпусных деталей

Никакой деформации корпуса быть не должно вообще. На то он и корпус, а не чехол. Деформироваться должна только прокладка.

[Fedor 1 629]

Да тут все просто. Надо идти от противного.  Надо предположить, что есть протечка, тогда на резинку будет давление которое в сосуде и его будут воспринимать болты. Это из условия равновесия.  Если их затянуть так, чтобы гарантировано не могло возникнуть такого равновесия, то и протечек не будет. :)

[Ветерок 2 154]

8 минут назад, Fedor сказал:

Надо идти от противного.

И кто тут противный?

 

8 минут назад, Fedor сказал:

на резинку будет давление которое в сосуде

В каком сосуде?

 

9 минут назад, Fedor сказал:

его будут воспринимать болты

С какого перепугу? И болты тут вообще ни при чём. При любом давлении. Ибо давление воды вряд ли будет соизмеримо с силой, необходимой для растяжения ботов.

[frei 458]

@rip13 Среда то какая ? пневматика, гидравлика,  ±50 °С обеспечить? Проектировал корпус с уплотнением по науке или наобум? Проверь конструкцию по книгам. 

http://www.gp.npp-gps.ru/gp_biblio.htm тут что-то есть про и про мат моделирование.

 

https://dwg.ru/dnl/4954 Голубев А.И. Уплотнения и уплотнительная техника.

Изменено 8 апреля 2017 пользователем frei

[frei 458]

Торцевое для пневматики делал примерно так:

Скрытый текст

Изменено 8 апреля 2017 пользователем frei

[rip13 2]

15 часов назад, Ветерок сказал:

А я делал. И не на одном приборе. И работает, как ни странно.

Какой материал корпусов?

15 часов назад, Ветерок сказал:

Никакой деформации корпуса быть не должно вообще. На то он и корпус, а не чехол. Деформироваться должна только прокладка.

Тем не менее деформируется любой корпус

Изменено 9 апреля 2017 пользователем rip13

[Fedor 1 629]

Цитата

С какого перепугу? И болты тут вообще ни при чём. При любом давлении.

То что я предложил другими словами называется расчет по предельному состоянию. Обычная практика в строительстве и деталях машин. Создать усилия при которых никогда не наступит нежелательное предельное состояние. Раскрытие стыка, например, или подъем станины при определенном моменте и т.д.  :)

Изменено 9 апреля 2017 пользователем Fedor

[Fedor 1 629]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Предельное_состояние 

Цитата

Расчёт конструкции по методу предельных состояний должен гарантировать ненаступление предельного состояния

  :)

Изменено 9 апреля 2017 пользователем Fedor

[Ветерок 2 154]

54 минуты назад, rip13 сказал:

Какой материал корпусов?

ABS, ABS-PC

54 минуты назад, rip13 сказал:

Тем не менее деформируется любой корпус

Деформируется плохой корпус. Если корпус деформируется, то, как правило, ломается электроника, которая в нём закреплена.

Впрочем, если Вы считаете, что корпус вашего прибора должен деформироваться, пускай он деформируется. Тогда его можно сделать полностью из резины и исключить эту деталь уплотнения вообще.

 

Или Вы считаете, что корпус будет деформироваться под действием внешнего давления? Тогда надо указывать на какое внешнее давление он рассчитан (или на какую глубину погружения). Но если это прибор для глубоководных исследований, то подобное уплотнение выглядит ещё более несерьезным.

Изменено 9 апреля 2017 пользователем Ветерок