Precisa de ajuda para projetar um padrão de parafuso para um invólucro à prova de pressão.
Como eu determino a força aplicada a uma distância de uma posição do parafuso de modo que eu encontre a força mínima para comprimir a gaxeta ao longo de todo o comprimento do cerco mas ao usar o número mínimo de parafusos?
E se alguém souber como modelar isso no solidworks isso também seria muito útil!
Eu me lembro de aprender sobre isso na aula de design. Cada parafuso tem dois componentes para sua força de cisalhamento. Um é igual a uma fração da carga aplicada diretamente e o outro é a força de cisalhamento necessária para criar um momento equipolente no centro do padrão de parafuso.
Especificamente, com $ n $ bolts e $ \ mathbf {r} $ a localização da carga a partir do centro do padrão de parafuso, o momento equipolente é
$$ M = \ | \ mathbf {r} \ times \ mathbf {F} \ | = r_x F_y - r_y F_x $$
Se a posição do Eu -o parafuso é $ \ mathbf {b} _i = R_i \ mathbf {e} _i $ em que $ R_i $ é a distância radial e $ \ mathbf {e} _i $ o vetor de direção radial.
Considere também a direção perpendicular $ \ mathbf {n} _i $. Isto aponta tangencialmente de cada parafuso.
A força de cisalhamento total para o Eu -o parafuso é
$$ \ mathbf {S} _i = \ frac {1} {n} \ left (\ mathbf {F} + \ frac {M} {R_i} \ mathbf {n} _i \ right) $$
Você pode mostrar que isso satisfaz as equações de equilíbrio
$$ \ begin {casos} \ sum \ limits_ {i = 1} ^ n \ mathbf {S} _i = \ mathbf {F} \\ \ sum \ limits_ {i = 1} ^ n \ | \ mathbf {b} _i \ times \ mathbf {S} _i \ | = M \ end {cases} $$
Isso pressupõe que as peças de conexão são compatíveis o suficiente para fornecer uma distribuição de carga igual aos parafusos e que os furos dos parafusos são um ajuste solto e não empurram os parafusos quando não estão carregados.
Eu encontrei esses documentos relacionados à minha pergunta. No entanto, eu suspeito que eles são todos para designs de juntas circulares com o padrão de parafuso sendo circular.
EngineersEdge: https://www.engineersedge.com/general_engineering/gasket_cover_compression.htm
Jornal Oficial: International Journal of Pressure Vessels and Piping 120-121 (2014) Estudo comparativo das fórmulas de espaçamento de parafusos usadas em projetos de juntas aparafusadas Abdel-Hakim Bouzid