Jak prsteny čočky dosahují vysokého tlaku sedadla těsnění s nízkým zatížením šroubu?

Schopnost prstence čočky dosáhnout vysokého tlaku těsnění sedadla s nízkým zatížením šroubu je primárně způsobena jeho principy návrhu, vlastnosti materiálu, požadavky na zpracování a fyzické účinky během provozu. Průřez těsnění čočky je navržen tak, aby byl sférický nebo podobný konvexnímu čočce. Tento design způsobuje, že kontakt mezi těsněním a přírubou se stává kontaktem na linii místo povrchového kontaktu. Konstrukce kontaktu s linií významně snižuje kontaktní oblast, čímž produkuje vyšší lokální kontaktní napětí pod stejnou silou předpětí šroubu, tj. Dosažení vysokého tlaku sedadla těsnění. Když se vnitřní tlak systému zvýší, bude těsnění čočky ovlivněno vnitřním tlakem a radiálně se rozšiřuje. Tato expanze dále zlepší kontaktní napětí mezi těsněním a povrchem příruby a vytvoří tzv. „Samocénní efekt“. Tento efekt umožňuje těsnění čočky udržovat stabilní výkon těsnění ve vysokotlakém prostředí s nízkým počátečním zatížením šroubu.
Těsnění čoček jsou obvykle vyrobeny z materiálů s dobrou pružností, jako jsou kovové, gumové nebo kompozitní materiály. Tyto materiály se mohou elasticky deformovat, když jsou podrobeny vnějším silám, naplnit malé mezery mezi povrchy příruby za vzniku efektivního těsnění. Současně se elastický materiál může také přizpůsobit nerovnosti povrchu příruby a zlepšit spolehlivost těsnění. Tvrdost těsnicího materiálu by měla být mírná. Neměl by mít nejen dostatečnou pevnost, aby vydržel účinek předstihovací síly šroubu a vnitřního tlaku systému, ale také se vyhnul nadměrnému kontaktnímu napětí s povrchem příruby a poškozením těsnění. Obecně by měl být materiál těsnění měkčí než materiál příruby, aby umožnil těsné přizpůsobení s menším zatížením šroubu.
Aby bylo zajištěno efektivní těsnění mezi těsněním čočky a povrchem příruby, musí mít povrch příruby vysokou rovinnost. Jakékoli mírné nerovnosti může způsobit, že se těsnění nehodí pevně, což ovlivňuje účinek těsnění. Proto je při zpracování příruby nutné přísně řídit ukazatele geometrické přesnosti, jako je plochnost a paralelismus. Těsnění čoček je třeba obvykle nainstalovat v těsnicí drážce příruby. Přesnost obrábění těsnicí drážky také přímo ovlivňuje těsnicí účinek těsnění. Šířka, hloubka a tvar těsnicí drážky musí být přesně navrženy a zpracovány podle velikosti a tvaru těsnění.
V důsledku konkurenčního kontaktu s těsněním čočky, když na těsnění působí předvídací síla šroubu, dojde k koncentraci napětí na kontaktní linii. Tato koncentrace napětí pomáhá dosáhnout vysokého tlaku sedadla při menším zatížení šroubu. Je však třeba věnovat pozornost tomu, aby se zabránilo nadměrnému stresu, což by mohlo vést k poškození těsnění nebo příruby. Když se uvolní síla předvídání šroubu nebo se sníží vnitřní tlak systému, může těsnění objektivu použít svou dobrou elastickou regeneraci k rychlému návratu do původního tvaru a polohy, čímž se udržuje kontinuitu a stabilitu těsnění.
Těsnění čoček dosahuje cíle vysokého tlaku sedadla těsnění při nízkém zatížení šroubu kombinací jedinečných návrhových principů, materiálových vlastností, požadavků na zpracování a fyzických účinků během provozu. Tato charakteristika způsobuje, že těsnění čoček má široké vyhlídky na aplikace a důležitou praktickou hodnotu ve vysokotlakých potrubních systémech a tlakových nádobách.