IMG73

Uzupełnienie

Polimery dają znacznie większą swobodę w projektowaniu niż metale. Przegub elastyczny jest jednym z przykładów: zredukowano układ pudełko, przegub i wieczko (trzy części plus elementy konieczne do ich połączenia) do jednego wyrobu (pudełko - przegub -wieczko), formowanego w jednej operacji technologicznej. Ich właściwości sprężyste ułatwiają zatrzaskowe połączenie części. Stwarza to szerokie możliwości w projektowaniu inżynierskim.

Podobne przykłady: p. 6.7. Materiały na sprężyny, p. 6.9. Materiały na uszczelki, p. 6.10. Membrany do mierników i wyłączników ciśnieniowych, p. 6.11. Ostrza noży i czopy czołowe.

6.9. Materiały na uszczelki

Elastyczna uszczelka wielokrotnego użytku jest cylindrycznym materiałem ściśniętym między dwoma płaskimi powierzchniami (rys. 6.16). Uszczelka powinna zapewniać jak największą szerokość powierzchni styku b, wywołując naprężenia stykowe a na tyle małe, aby nie zachodziło niebezpieczeństwo uszkodzenia uszczelnianych płaskich powierzchni. Uszczelka powinna jednocześnie pozostać sprężystą, aby mogła być wielokrotnie użyta. Z jakich materiałów można zrobić dobre uszczelki? Z elastomerów -wszyscy to wiedzą. Dokonajmy jednak wyboru w odpowiedni sposób, gdyż może to przynieść dodatkowe doświadczenia.

Model

Cylinder o średnicy 2R wykonany z materiału o module E, dociśnięty do płaskiej powierzchni siłą / na jednostkę długości, tworzy elastyczną powierzchnię styku (Dodatek A. Użyteczne rozwiązania)

(6.25)

Jest to wielkość, którą należy zmaksymalizować: funkcja celu. Naprężenie stykowe, zarówno w uszczelce, jak i w uszczelnianym elemencie jest aproksymowane odpowiednio (Dodatek A) przez

(6.26)

Ograniczenie projektowe dotyczy zachowania elastyczności uszczelki. Oznacza to, że a musi być mniejsze od granicy plastyczności lub od naprężenia niszczącego materiału <7/, z jakiego wykonano uszczelkę. Połączenie obydwu ostatnich równań i tego ograniczenia daje związek