Sự khác biệt giữa Bán kính uốn cong tĩnh và động là gì?

Ghi chú: Để in bản tin này về sự khác biệt giữa bán kính uốn cong tĩnh và động, vui lòng bấm vào đây.

Bán kính uốn cong tĩnh và động là các phép đo ống mềm liên quan đến hai loại ứng dụng. Nói chung, ống mềm có thể được lắp đặt trong ứng dụng tĩnh hoặc ứng dụng động.

Danh mục của nhà sản xuất công bố các giá trị tối thiểu cho cả hai bán kính uốn cong. Vòng đời tốt không còn là kỳ vọng thực tế trong các ứng dụng khác nhau ngoài những giá trị này.

Ứng dụng tĩnh

Hãy xem xét một ống được lắp đặt để điều chỉnh độ lệch giữa một bộ phận của thiết bị và đầu ra của hệ thống đường ống. Dự kiến sẽ không có xe đạp. Ống sẽ không di chuyển sau khi lắp đặt. Nếu nó bị uốn cong trong quá trình lắp đặt, chỗ uốn đó sẽ giữ nguyên trong suốt thời gian sử dụng của ống.

Không có chuyển động, đây là một ứng dụng tĩnh.

Ứng dụng động

Mặt khác, hãy xem xét một ống mềm được lắp theo vòng di chuyển để hấp thụ chuyển động dọc trục trong hệ thống đường ống. Dự kiến sẽ có hiện tượng đạp xe với mỗi lần mở rộng hoặc thu hẹp đường ống xung quanh. Ống sẽ trải qua các chuyển động lặp đi lặp lại trong suốt thời gian sử dụng của nó.

Vì có sự chuyển động nên đây là một ứng dụng động.

Nếu một ống mềm được lắp đặt để hấp thụ bất kỳ chuyển động nào thì ứng dụng đó là ứng dụng động. Chúng tôi đã tham khảo các vòng du lịch ở trên. Các ống được lắp đặt để hấp thụ các chuyển động góc hoặc chuyển động bù cũng sẽ chuyển động linh hoạt. Với danh sách trường hợp sử dụng dài hơn, ứng dụng động phổ biến hơn ứng dụng tĩnh.

Căng thẳng dẫn đến mệt mỏi và thất bại

Bất cứ khi nào một ống mềm di chuyển, dù trong ứng dụng tĩnh hay động, các nếp gấp trong các phần chịu chuyển động – nói cách khác, các phần đang uốn – sẽ chịu các chuyển động tương đối.

Các nếp gấp ở bên trong chỗ uốn sẽ nén lại trong khi các nếp gấp ở bên ngoài sẽ giãn ra. Uốn cong càng chặt thì độ lệch càng lớn.

So sánh độ lệch của các nếp gấp
giữa bán kính uốn cong tối thiểu động và tĩnh cho ống 2”

Hãy tưởng tượng một cái kẹp giấy. Lấy đoạn thẳng đó và uốn cong qua lại nhiều lần. Điều gì xảy ra? Đến một thời điểm nhất định, bạn sẽ không thể đặt mảnh ghép trở lại như cũ. Tiếp tục đi, và cuối cùng mảnh vỡ ra.

Đây là một ví dụ tuyệt vời về cách chuyển động tác động lên vật chất và tại một thời điểm nào đó những ứng suất đó có thể vượt quá sức mạnh vật chất. Điều này cũng đúng với ống kim loại. Với mỗi lần uốn ống và sự lệch đồng thời của các nếp gấp của nó, sẽ xuất hiện ứng suất.

Tại sao Giá trị Bán kính uốn cong tĩnh nhỏ hơn Giá trị bán kính uốn cong động?

Vì vậy, mặc dù các giá trị bán kính uốn cong tĩnh và động cho người dùng biết ống có thể bị uốn cong bao xa trong một loại ứng dụng nhất định trước khi nó biến dạng và không còn hoạt động như mong đợi nữa, với sự hiểu biết về ứng suất uốn, chúng ta có thể hiểu tại sao ống có thể bị uốn cong chặt hơn trong ứng dụng tĩnh so với trong ứng dụng động.

Một trong những chất xúc tác gây căng thẳng đã bị loại bỏ: chuyển động.

Ngoài ra, nếu không có chuyển động, ống sẽ không cần phải trở lại hình dạng ban đầu. Vì lý do này, nếu ống được đặt cố định trong ứng dụng tĩnh thì có thể không có vấn đề gì.

Bán kính uốn cong lớn hơn là tốt hơn

Với sự hiểu biết về ứng suất uốn, người ta cũng thấy khá rõ ràng rằng bán kính uốn lớn hơn sẽ làm giảm ứng suất lên các nếp gấp riêng lẻ khi dự kiến phải đạp xe nhiều lần.

Không lấy các giá trị bán kính uốn tối thiểu được công bố trong danh mục của nhà sản xuất cho các thông số thiết kế lý tưởng của bạn. Hoạt động ở mức tối thiểu sẽ không mang lại kết quả tối đa. Khi cấu hình và không gian cho phép, chúng tôi khuyến khích người dùng chọn ống dài hơn để có bán kính uốn cong lớn hơn.

Giá trị Bán kính uốn cong tĩnh và động được xác định như thế nào?

Có các thử nghiệm đã biết để xác định giá trị bán kính uốn cong tối thiểu. Ví dụ, ống Penflex được thử nghiệm theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 10380.

Để xác định bán kính uốn cong tĩnh, một ống không chịu áp lực được uốn 10 lần xung quanh trục gá có kích thước xác định dựa trên kích thước ống. Sau đó, ống được điều áp và chịu thử nghiệm rò rỉ. Nếu nó vượt qua bài kiểm tra rò rỉ thì giá trị bán kính uốn cong tối thiểu có thể được đưa ra dựa trên kích thước của trục gá.

Để xác định bán kính uốn cong động, một ống điều áp được treo trong một vòng di chuyển có bán kính không đổi với bán kính uốn cong được chỉ định theo tiêu chuẩn và phải chịu 10.000 chu kỳ. Ống mềm bị hỏng nếu nó bắt đầu rò rỉ hoặc nếu bán kính giảm hơn 50% trong quá trình thử nghiệm. Nếu cả hai kịch bản đều không xảy ra, ống sẽ vượt qua bài kiểm tra và giá trị bán kính uốn cong động tối thiểu có thể được đưa ra dựa trên bán kính uốn cong được sử dụng cho thử nghiệm.

Tiêu chuẩn viết rằng “thử nghiệm phải được tiến hành với ống ở áp suất làm việc tối đa cho phép có liên quan” nghĩa là áp suất được sử dụng để tiến hành thử nghiệm là do nhà sản xuất quyết định. Áp suất có thể giảm để đáp ứng các giá trị bán kính uốn cong được chỉ định. Điều này có nghĩa là việc so sánh các giá trị bán kính uốn cong từ các danh mục sản phẩm khác nhau của nhà sản xuất không phải lúc nào cũng là sự so sánh táo bạo.