In che modo gli anelli delle lenti raggiungono un'alta pressione della sede della guarnizione con carichi a bassi bulloni?

La capacità dell'anello dell'obiettivo di ottenere un'elevata pressione della sede della guarnizione con bassi carichi di bulloni è principalmente dovuta ai principi di progettazione, alle proprietà del materiale, ai requisiti di elaborazione e agli effetti fisici durante il funzionamento. La sezione trasversale del guarnizione dell'obiettivo è progettato per essere sferico o simile a una lente convessa. Questo design porta il contatto tra la guarnizione e la flangia diventa un contatto di linea anziché un contatto superficiale. Il design del contatto della linea riduce significativamente l'area di contatto, producendo così una maggiore sollecitazione di contatto locale sotto la stessa forza di preti e il fulmine, ovvero raggiungendo un'alta pressione della sede della guarnizione. Quando la pressione interna del sistema aumenta, la guarnizione dell'obiettivo sarà influenzata dalla pressione interna ed si espande radialmente. Questa espansione migliorerà ulteriormente lo stress di contatto tra la guarnizione e la superficie della flangia, formando il cosiddetto "effetto auto-stretta". Questo effetto consente alla guarnizione dell'obiettivo di mantenere prestazioni di tenuta stabili in ambienti ad alta pressione con bassi carichi iniziali di bulloni.
Le guarnizioni delle lenti sono generalmente realizzate con materiali con buona elasticità, come metallo, gomma o materiali compositi. Questi materiali possono deformarsi elasticamente se sottoposti a forze esterne, riempiendo i piccoli spazi tra le superfici della flangia per formare un sigillo efficace. Allo stesso tempo, il materiale elastico può anche adattarsi all'impresa della superficie della flangia e migliorare l'affidabilità del sigillo. La durezza del materiale della guarnizione dovrebbe essere moderata. Non dovrebbe solo avere una resistenza sufficiente per resistere all'effetto della forza di prearenza del bullone e della pressione interna del sistema, ma evitare anche un'eccessiva sollecitazione di contatto con la superficie della flangia e danni alla superficie di tenuta. Generalmente, il materiale della guarnizione dovrebbe essere più morbido del materiale della flangia per consentire una vestibilità stretta con carichi di bulloni più piccoli.
Al fine di garantire un'efficace sigillatura tra la guarnizione dell'obiettivo e la superficie della flangia, la superficie della flangia deve avere un'alta piattaforma. Qualsiasi lieve irregolarità può causare l'adattamento strettamente della guarnizione, influenzando così l'effetto di tenuta. Pertanto, durante l'elaborazione di flange, è necessario controllare rigorosamente gli indicatori di accuratezza geometrica come planarità e parallelismo. Le guarnizioni delle lenti di solito devono essere installate nella scanalatura della flangia. L'accuratezza della lavorazione della scanalatura di tenuta influisce direttamente anche l'effetto di tenuta della guarnizione. La larghezza, la profondità e la forma della scanalatura di tenuta devono essere progettate ed elaborate accuratamente in base alle dimensioni e alla forma della guarnizione.
A causa della progettazione del contatto della linea della guarnizione dell'obiettivo, quando la forza di preti e il bullone agisce sulla guarnizione, sulla linea di contatto si verificherà concentrazione di stress. Questa concentrazione di sollecitazione aiuta a ottenere un'elevata pressione della sede di spessore a carichi di bulloni più piccoli. Tuttavia, è necessario prestare attenzione per evitare stress eccessivi che potrebbero causare danni alla guarnizione o alla flangia. Quando viene rilasciata la forza di prearenza del bullone o la pressione interna del sistema viene ridotta, la guarnizione delle lenti può utilizzare la sua buona capacità di recupero elastico per tornare rapidamente alla sua forma e posizione originali, mantenendo così la continuità e la stabilità del sigillo.
Le guarnizioni delle lenti raggiungono l'obiettivo dell'alta pressione della sede della guarnizione a bassi carichi di bulloni attraverso una combinazione di principi di progettazione unici, proprietà del materiale, requisiti di elaborazione e effetti fisici durante il funzionamento. Questa caratteristica rende le guarnizioni delle lenti hanno ampie prospettive di applicazione e un valore pratico importante nei sistemi di tubazioni ad alta pressione e nei vasi di pressione.