1 zeigt die Druckreaktion auf die Membran. Es ist zu erkennen, dass nahezu die gesamte Druckbelastung vom Kolbenboden getragen wird und nur ein geringer Teil des Flüssigkeits- oder Gasdrucks von der engen Faltung der Membran getragen wird. Beachten Sie auch in Abbildung 1, dass die Drucklinien der Einheit (die in horizontalen Ebenen wirken, weil sie senkrecht zur Oberfläche sein müssen) die Membran gegen die Kolben- und Zylinderseitenwände an dem Teil der Membran drücken, der mit der Zylinderwand und dem Kolbenmantel in Kontakt steht.
Die Kraftlinien, die auf den Teil der Membran wirken, der nicht mit dem Zylinder oder Kolbenmantel in Kontakt steht (das halbkreisförmige Segment der Windung), sind in Abbildung 2 dargestellt.
Jede Linie des Einheitsdrucks (Pr) wirkt normal zum Halbkreissegment; somit kann jede der Druckleitungen durch ihre horizontale und vertikale Komponente ersetzt werden. Die gegenläufigenhorizontalenKomponentenhebensichgegenseitig auf.
Die Summe der vertikalen Komponenten der auf dieses Halbkreissegment einwirkenden Einheitendrücke addiert sich zur Gesamtdruckkraft (F) und ist gleich dem Normaldruck auf den Vorsprung dieses Segments.
Unter Berücksichtigung einer Einheit (1 Zoll) der Umfangslänge der Membran ist das Vorstehende:
Die Gesamtkraft F wird zu gleichen Teilen von der Gewebeverstärkung der Membran an Kolben und Zylinderwand getragen (siehe Abbildung 2). Daher ist die Zugkraft FT (lbs.) In beiden Wänden einfach die Hälfte des Wertes von F (lbs.).
Dabei ist FT die Zugkraft an der Membranseitenwand für jede Einheit der Umfangslänge. Da die Zugkraft FT und die Gewebespannung SF identisch sind, kann Gleichung 4 als Gewebespannung ausgedrückt werden:
Die Gewebespannung kann unter Verwendung von Gleichung 5 berechnet werden. Wenn beispielsweise eine Membran mit 3 Zoll Durchmesser mit einer effektiven Druckfläche von 6,35 Quadratzoll und einer Faltungsbreite von 0,156 Zoll einem Belastungsdruck von 100 psi ausgesetzt wird, ergibt sich eine Gesamtsumme Schub ist 635 lbs. Die Gewebespannung auf die schmaleFaltungbeträgtjedochnur:
Gewebematerialien sind in Zugfestigkeiten von mehr als 7,8 lbs. Pro Inch erhältlich. Daher ermöglichen die sehr engen Faltungsbreiten mit den daraus resultierenden niedrigen Spannungswerten in den Gewebefasern den Einsatz von Membranen bei Anwendungen mit hohen Arbeitsdrücken.
Tatsächlich sind DiaCom-Rollmembranen Druckbehälter mit variablem Volumen und flexiblen beweglichen Seitenwänden. Wie bei jedem anderen Druckbehälter sollte seine Festigkeit im Hinblick auf Sicherheitsfaktoren berücksichtigt werden. Generell können Membranen mit einem großen Sicherheitsfaktor ausgelegt werden. Tatsächlich bedeutet dies, dass der maximale sichere Arbeitsdruck ein Bruchteil des Drucks ist, der zum Versagen im Faltungsbereich führen würde. (In einigen Flugzeuganwendungen, in denen der Arbeitsdruck 1000psierreichen kann und die Gesamtzyklusanforderungen niedrig sind, werden die Sicherheitsfaktoren wesentlich erhöht.)
Die tatsächliche Spannungsanalyse und die Auswahl der Gewebewerden von der technischen Abteilung von DiaCom für jede Anwendung empfohlen
Wir gehen davon aus, dass die hierin enthaltenen Informationen zuverlässig sind; es werden jedoch keine Zusicherungen, Garantien oder Gewährleistungen jeglicher Art hinsichtlich ihrer Genauigkeit, Eignung für bestimmte Anwendungen oder der daraus zu erzielenden Ergebnisse abgegeben. Keine der Informationen auf dieser Website ist als Erlaubnis, Empfehlung oder Anreiz zu betrachten, eine patentierte Erfindung ohne Erlaubnis des Patentinhabers durchzuführen.
Datenschutzerklärung einsehen
