Кольца уплотнительные.
На рисунке 15 представлена 3D модель кольца механического клапана.
Рисунок 15
Во втулку вставляется два уплотнительных кольца в пазы, которые видно на рисунке 8.
Клапан.
На рисунке 16 представлена 3D модель клапана.
Рисунок 16
Построение
снесенного вида механического клапана
Для построения механического клапана из его составляющих мною была создана сборка в Autodesk inventor.
Сборка представлена на рисунках 17, 18, 19, 20.
Рисунок 17
Рисунок 18
Рисунок 19
Рисунок 20
На рисунке 20 представлен сборочный чертеж механического клапана с вырезом на одну четверть.
Выполнение анализа напряжений клапана
Для выполнения анализа напряжений на вкладке среды→анализ напряжений необходимо создать моделирование. Затем назначить материал для каждой детали механического клапана. Замечу, что невозможно задать некоторые материалы. Такие, как резина, вода. Мною были выбраны следующие материалы:
Имя |
Сталь, мягкая |
|
Общие |
Массовая плотность |
7,86 г/см^3 |
Предел текучести |
207 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
345 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
220 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,275 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
86,2745 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,000012 бр/C |
Теплопроводность |
56 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
460 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Крышка1 и пружина |
|
Имя |
Бронза, литейная |
|
Общие |
Массовая плотность |
8,87 г/см^3 |
Предел текучести |
128 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
275 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
109,6 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,335 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
41,0487 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,0000183 бр/C |
Теплопроводность |
62 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
436 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Клапан Седло Шток Крышка под втулку |
|
Имя |
Сталь |
|
Общие |
Массовая плотность |
7,85 г/см^3 |
Предел текучести |
207 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
345 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
210 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,3 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
80,7692 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,000012 бр/C |
Теплопроводность |
56 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
460 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Шайба |
|
Имя |
Сталь, высокопрочная, низколегированная |
|
|
Массовая плотность |
7,84 г/см^3 |
Предел текучести |
275,8 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
448 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
200 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,287 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
77,7001 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,000012 бр/C |
Теплопроводность |
47 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
420 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Втулка Толкатель Корпус |
|
Общие
Имя |
Пластик АБС |
|
Общие |
Массовая плотность |
1,06 г/см^3 |
Предел текучести |
40,33 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
40 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
2,89 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,38 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
1,0471 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,0000857 бр/C |
Теплопроводность |
0,299 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
1500 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Прокладка |
|
Имя |
Алюминий 6061 |
|
Общие |
Массовая плотность |
2,71 г/см^3 |
Предел текучести |
275 MПа |
|
Окончательный предел прочности растяжения |
310 MПа |
|
Напряжение |
Модуль Юнга |
68,9 ГПа |
Коэффициент Пуассона |
0,33 бр |
|
Модуль упругости при сдвиге |
25,9023 ГПа |
|
Тепловое напряжение |
Коэффициент расширения |
0,0000236 бр/C |
Теплопроводность |
167 Вт/( м К ) |
|
Удельная теплоемкость |
1256,1 Дж/( кг C ) |
|
Имена деталей |
Кольцо во втулку |
|
Материал для некоторых деталей был представлен в задании. Для остальных деталей материал подбирался по практическим соображениям.
После чего создаются рабочие условия, то есть величина и направление силы, действующей на клапан. Величина, заданной мною силы, 10000Н. Направление можно увидеть на рисунке 21. Также необходимо создать зависимость фиксаций между компонентами. Сам анализ со всеми выводами представлен в Приложении 1(диск).
Рисунок
21
