Vai metode, kā PFA apvalku piestiprina pie montāžas plāksnes, maina vibrācijas noguruma robežu?

Maisītāju, sūkņu vai citu iekārtu mehāniskā vibrācija pārnes ciklisko spriegumu uz PFA sildītāju tā montāžas vietā. Veids, kā PFA apvalks tiek piestiprināts pie montāžas plāksnes (saspiests saspiešanas stiprinājums pret integrēti veidotu atloku), būtiski ietekmē vibrācijas noguruma robežu. Skavas stiprinājumiem PFA tiek saspiests starp metāla uzgali un montāžas plāksni. Saspīlētajā krustojumā vibrācija izraisa satricinājumu un sprieguma koncentrāciju skavas malā, un noguruma plaisāšana notiek pēc 500 000–2 000 000 cikliem. Formētajos stiprinājumus PFA tiek ieliets tieši montāžas plāksnē, veidojot nepārtrauktu polimēra struktūru, neizmantojot mehānisku savienojumu. Veidotie stiprinājumi kalpo 5-10 reizes ilgāk (5-20 miljoni ciklu) pirms noguruma sabojāšanās vibrācijas ietekmē. Formēti atloki ir īpaši ieteicami augstas vibrācijas apstākļos (maisītāji, pārvietojamās tvertnes, sūkņa izplūdes līnijas).

Vibrācijas noguruma uzvedība
PFA apvalks tiek izvadīts caur metāla kompresijas veidgabalu stiprinājuma skavā. PFA tiek saspiests pret stiprinājuma korpusu ar uzgali vai O-gredzenu, lai izveidotu blīvējumu un noturētu sildītāju vietā. Vibrācijas ietekmē starp PFA un metāla veidgabalu notiek neliela relatīva kustība (satraukums). Skavas mala rada 3 līdz 5 reizes lielāku sprieguma koncentrācijas faktoru. Sildītājs ir cikliski saliekts (vibrācija), kas fokusē spriegumu uz šo malu. Laika gaitā PFA ārējās virsmas skavas malā veidojas mikroplaisas, kas virzās pa perimetru, līdz apvalks izdalās. Ārkārtējos apstākļos sildītājs atdalās no montāžas plāksnes.

Formētā stiprinājuma gadījumā PFA apvalks nemanāmi saplūst ar montāžas plāksni ar rādiusu (parasti 3–5 mm rādiusā). Sprieguma punktā nav metāla mijiedarbības ar PFA. Nepārtrauktais polimērs izkliedē lieces spēku lielākā reģionā, tādējādi samazinot maksimālo spriegumu par 70–90%. Vibrācijas noguruma kalpošanas laiku nosaka PFA raksturīgā noguruma izturība, nevis sprieguma koncentrācija pie skavas.

Vibrācijas noguruma datu salīdzinošā pielikuma tipa konstrukcijas iezīmes Sprieguma koncentrācijas koeficients (K t)Vibrācijas cikli līdz atteicei (20 Hz, 0,5 mm amplitūda) Atteices režīms: relatīvais noguruma ilgums
Saspiests, viens uzgalis (saspiešanas stils)Asa mala pie skavas izejas 5–8 200,000–500,000 1.0× Apkārtnes plaisa pie skavas malas
Radiāls uzgalis, skavs Noapaļota uzgaļa izeja (1 mm rādiuss) 3-5 500,000-1,500,000 2-3x Plaisa malā, aizkavēta
Nostiprināts ar gumijas starpliku starp skavu un PFA. Mīkstais interfeiss samazina skrāpējumu 2–3 1,000 000–3000,000 4–6× Blīves nodilums, iespējams lūzums
Atloka veidota, bez filejas Asa pāreja (0,5 mm rādiuss) 3–4 2 000 000–5 000 000 8–15× Plaisa atloka pamatnē
Formēts atloks, rādiuss (3 mm) fileja Gluda pāreja 1,5–2 8,000 000–15 000,000 25–50× Iekšējais nogurums (beztaras materiāls)
Veidots atloks, rādiuss fileja + bieza pamatne (10 mm) Optimizēts dizains 1,2–1.5 15, 000 000–25 000,000 60–100 × Nav iespējams sildītāja darbības laikā
Overmolded metal insert PFA moulded around metal plate 1.1–1.3 >20,000,000 >100 reizes Nav redzēts.
Vibrācijas iedarbības mērīšana
Izmantojiet akselerometru, lai novērtētu vibrācijas amplitūdu konkrētas iekārtas uzstādīšanas pozīcijā. Ciklisks spriegums, kas ir proporcionāls amplitūdai A (maksimums no mm -līdz -maksimumam) 20 Hz vibrācijai (tipiska maisītāja frekvence). Lieces moments pie atloka ir M=F * L ar F=m * a (masa * paātrinājums) un L sildītāja garums. a=(2\\pi f)^2 x (A/2). Sildītāja masai 1 kg, L=1 m, A=0.5 mm, f=20 Hz: a=(125,6)² × 0.00025=15,800 × 0.00025=3.95 m/s² (0,4 g). Spēks F=1 x 3.95=3.95 N Moment M=3.95 x 1=3.95 Nm Liekšanas spriegums pie atloka=M / ZZ=sekcijas modulis. 25 mm OD, 2 mm sienas PFA caurule Z ~ 2,5e-6 m^3 Spriegums=3.95 / 2,5e-6=1.58 MPa Šis spriegums vien ir minimāls, bet sprieguma koncentrācija skavas malā (Kt=5) palielina to līdz 7,9 MPa, tuvojoties PFA noguruma robežai.

Formēta atloka ar Kt{0}} maksimālais spriegums būtu 2,4 MPa-, kas ir krietni zem noguruma robežas. Sildītājs kalpos mūžīgi.

Vibrācijas stiprums - Kā izvēlēties
Vibrācijas avots Tipiskā frekvence Hz Tipiskā amplitūda mm p-pParedzamais ciklu skaits gadāIeteicamais pielikuma pamatojums
Nav (statiskā tvertne) 0 0 0 Saspiests vai veidots (OK) Nav noguruma spriedzes
Zems (centrbēdzes sūknis) 50 - 100 0.05 - 0.1 5x10^8 - 1x10^9 Nepieciešams formēts atloks. Skavas nogurums lielo ciklu dēļ
Mērens (maisīšana, 100 apgr./min.) 1.7 0.2-0.5 1-2x107 Nepieciešams veidots atloks Skava neizdodas 1–2 gadu laikā
Augsts (maisītājs, 300 apgr./min.) 5 0.5-1.0 8×107 Veidots atloks ar noapaļotu fileju Skava nedarbojas mēnešos
Ļoti augsts (vibrējošs siets, maisītājs) 15–30 1–2 1–3×10⁸ Formēts atloks ar metāla ieliktni Neizbēgami sprieguma maksimumi
Mobilā tvertne (transports) 5-50 2-5 1x10^6-1x10^7Vibrāciju izolācija + formēts atloks Skatīt 21. rakstu
Sildītājs pie sūkņa izplūdes 50–120 0.1–0.3 1–3 × 109 Atloks + elastīgs savienojums Labākais dizains augstiem cikliem
Lauka pierādījumi
Ķīmiskajā rūpnīcā ar 12 maisītām tvertnēm (60 apgr./min. maisītāji, 1,5 m gari PFA sildītāji) sākotnēji tika izmantoti spailes kompresijas piederumi (viens uzgalis). Vidējais vibrācijas noguruma kalpošanas laiks bija 8 mēneši (~2 miljoni ciklu). Sildītāja kļūme bija apkārtmēra plaisa skavas malā. Sildītāja kļūmes nav bijušas un vibrācijas plaisas pēc 5 gadiem nav bijušas.