Цель — рассчитать как можно более приблизительно, каков пустой объем внутреннего пространства двойного укупоривания цилиндрических контейнеров, чтобы иметь возможность оценить максимальный объем резины, который мы должны поместить в крышку, не повредив при этом образование укупорки, и сохранить герметичность контейнера.
Мы будем использовать размеры крепежа, указанные в Рекомендации SEFEL Nº1 (1999), и в их пределах номинальное значение затяжки и значение затяжки на верхнем пределе (очень туго), что позволит нам определить рабочий допуск для процесса обрезинивания.
Все измерения будут представлены в миллиметрах, поэтому объем будет установлен в мм3.
Установленная математическая модель является приблизительной, поскольку она не всегда будет представлять собой идеальный эллипс, в зависимости от характеристик металла и профилей используемых валков.
ПОВЕРХНОСТЬ УПЛОТНИТЕЛЬНОЙ СЕКЦИИ
Для практических целей мы рассматриваем участок закрытия как эллипс. Для более точного расчета мы рассматриваем только внутренний эллипс, чтобы не вмешивался наружный материал, оставшийся от крышки. Это можно представить следующим образом:
В этом внутреннем эллипсе мы должны вычислить площадь всего отмеченного участка:
Где L=длина эллипса, равная длине крышки минус удвоенная толщина крышки, а E — ширина эллипса, равная ширине крышки, также минус удвоенная толщина крышки.
Согласно этому, приведенная выше формула будет выглядеть следующим образом:
Затем мы рассчитываем площадь, занимаемую металлом внутри эллипса. Эта область состоит из трех сегментов: два соответствуют телу и один — крышке.
Два крючка (корпус и крышка) и третий сегмент, образованный корпусом и верхним изгибом оного.
Определяем площадь каждого из них:
1 Тело крюка, слегка изогнутое, будем считать его длиной, а поправочный коэффициент 10% на кривизну. Ваша область будет:
2 Крючок крышки не помещается целиком, но та часть, которая остается снаружи, соответствует длине, равной толщине материала. Таким образом, ваша область будет:
3 Часть тела, входящая во внутренний эллипс крепежа, считается длиной, равной Gc, но она также имеет поправку, соответствующую изгибу и избытку ее длины, входящей в эллипс, поэтому можно считать, что она соответствует ее длине плюс две толщины металла, одна для избытка и одна для изгиба крюка: Таким образом:
Уравнение 3
Таким образом, свободная площадь участка эллипса, расположенного выше, равна вычитанию уравнений 2 и 3. Рассмотрим практический пример, для контейнера диаметром 73 (# 300) с характерным закрытием в пределах размеров SEFEL I:
Длина: 2,80 G. Тело: 1,85
Ширина: 1,05 G. Крышка: 1,90
эк = 0,16 Перекрытие: 1,1
et = 0,20 %Компактность 87%.
Для замкнутого пространства заданных размеров поверхность внутреннего эллипса будет:
Площадь = ((2,80 — 0,40) / 2) x ((1,05-0,40) / 2) x π =1,225 мм2 Металлическая поверхность: (1,85×0,16×1,1) + (1,85+0,48) x 0,16 +(1,70x,20) = 1,013 мм2
Свободная площадь = 1,225 -1,013 = 0,212 мм2
ОБЪЕМ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЛИПСОИДА ЗАТВОРА, И СВОБОДНЫЙ ОБЪЕМ
Если рассматривать эту поверхность для толщины 1 мм, то получится объем цилиндроида высотой 1 мм. Рассматривая полную разработку затвора, длину которого мы рассчитываем как диаметр центра секции затвора, умноженный на пи, мы получим простую математическую модель объема полного затвора. Таким образом, для контейнера номинальным диаметром 73, укупорка будет иметь средний диаметр 74 мм. Таким образом, продолжительность разработки закрытия составит
Длина разработки замка =74 x π = 232,48 мм
Продолжая предыдущий пример, объем, рассчитанный для внутренней части затвора, составит:
0,212 x 232,48 = 49,3 мм3, чтобы занять 100 % пустого объема.
Мы можем установить значения уплотнения для различных диаметров, согласно значениям SEFEL, со степенью затяжки согласно стандарту и для более плотных значений, рассчитывая таким образом минимальный объем резины, необходимый для уплотнения.
ОБЪЁМ ПРИЛОЖЕНИЯ
В общем случае мы можем рассчитать объем, занимаемый резиной, как 80% от максимального объема, которым мы располагаем. Для расчета веса достаточно умножить этот объем на плотность сухой резины, применяя допуск, рекомендованный поставщиком.
0 Comments