Zanglamaydigan po'latdan teshilgan varaq: ochiq maydonni hisoblash, teshik namunasi va bosim tushishi

Ochiq maydon (%)= teshik maydoni ÷ takrorlanuvchi naqsh maydoni × 100. Dumaloq teshiklar uchun:90.69 × (d ÷ p)²60 graduslik pog'onali naqsh uchun,78.54 × (d ÷ p)²90 daraja tekis naqsh uchun (d=teshik diametri, p=markazdan markazga qadam).

Eng yaxshi naqsh:60 daraja pog'onali bir xil teshik o'lchami va qadamida 90 gradusdan ko'ra taxminan 15% ko'proq ochiq maydon beradi va bir xil ochiq maydonda kengroq metall ko'priklarni saqlaydi.

Bosim tushishi:yupqa varaq uchun Dp=z × ½ru², bu erda z=[0,707√(1−f) + (1−f)]² ÷ f² va f kasrdagi ochiq maydon. Ochiq maydonni 40% dan 20% gacha kesish bosimning pasayishini taxminan 6 ga ko'paytiradi.

Kuch:ko'proq ochiq maydon teshiklar orasidagi kamroq metallni anglatadi. 40% ochiq maydonga ega bo'lgan varaq eng tor chiziq bo'ylab qattiq varaqning faqat uchdan bir qismini ushlab turadi.

Darajasi:304, 316L yoki 2205 ochiq maydonni yoki bosimning pasayishini o'zgartirmaydi. Bu korroziya muddati va kuchini o'zgartiradi, shuning uchun siz foydalanishingiz mumkin bo'lgan qatlam qalinligi.

Teshilgan varaq oddiy ko'rinadi: teshiklar bilan to'la tekis plastinka. Shunga qaramay, uchta raqam uning filtrda, ekranda, oqim distribyutorida yoki qo'riqchida ishlashini hal qiladi: ochiq maydon, teshik namunasi va undagi bosimning pasayishi. Ular bog'langan. Naqsh ochiq maydonni o'rnatadi, ochiq maydon bosimning pasayishini o'rnatadi va har bir qo'shimcha teshik kuchni oladi.

Ushbu qo'llanma har bir havolani oddiy tilda tushuntiradi, formulalar beradi va kalkulyator yordamida takrorlash mumkin bo'lgan misollar orqali ishlaydi. Raqam nashr etilgan jadvaldan ko'ra o'z hisobimizdan kelib chiqqan holda, biz shunday deymiz.

Zanglamaydigan po'latdan yasalgan perforatsiyalangan qatlamda ochiq maydon nima va uni qanday hisoblash mumkin?

Ochiq maydon - bu teshik bo'lgan varaq yuzining foizi. Bir teshikning maydonini uni o'z ichiga olgan takrorlanuvchi katakning maydoniga bo'ling, so'ngra 100 ga ko'paytiring. 60 graduslik naqshli dumaloq teshiklar uchun yorliq bo'ladi.90.69 × (d ÷ p)².

Choyshabni plitkali zamin sifatida tasavvur qiling. Har bir plitka bitta teshikni (yoki belgilangan miqdordagi teshiklarni) ushlab turadi. Ochiq maydon - har bir kafelning qancha bo'shligi. Plitka qadam bo'yicha o'rnatilganligi sababli, faqat uchta kirish kerak bo'ladi: teshik o'lchami, qadam va naqsh. d va p uchun bir xil birliklardan foydalaning, masalan, millimetr.

Doimiy 90.69 uchburchak panjaraning geometriyasidan kelib chiqadi, bu dumaloq teshiklarni o'rashning eng zich usulidir. Bu, shuningdek, yuqori chegara hisoblanadi: u faqat teshiklari tegib (d=p), varaq hosil qilish uchun hech qanday metall qolmaydi, agar erishiladi. To'g'ri qatorlar teshiklar orasidagi burchaklarni isrof qiladi, shuning uchun doimiy 78,54 ga tushadi.

Ishlagan misollar

• Misol A.3 mm teshik, 5 mm qadam, 60 graduslik stagger. d ÷ p=0.6 va 0,6²=0.36. Ochiq maydon=90.69 × 0.36 =32.7%. To'g'ri naqshdagi bir xil teshiklar 78,54 × 0.36=28.3% ni beradi.
• Misol B.6 mm teshiklar, 9 mm qadam ("6 @ 9" deb yozilgan), 60 daraja staggered. d ÷ p=0.667 va 0,667²=0.444. Ochiq maydon=90.69 × 0.444 =40.3%.

Uchta keng tarqalgan xato

• Noto'g'ri naqsh formulasidan foydalanish.To'g'ri naqshga 90,69 qo'llash ochiq maydonni taxminan 15% ga oshirib yuboradi.
• Ohang ta'riflarini aralashtirish.Yetkazib beruvchilar balandlik satr bo'ylab yoki qatorlar orasida o'lchanadimi, farq qiladi va 45 daraja naqshlar bir nechta usulda aniqlanadi. Chizmadagi ta'rifni tasdiqlang.
• Chetlarga e'tibor bermaslik.Formulalar teshilgan maydonning ochiq maydonini beradi. Maydon atrofidagi qattiq chegaralar butun varaqning ochiq maydonini pasaytiradi.

Qaysi teshik namunasini tanlash kerak: 60 daraja staggered, 90 daraja tekis yoki 45 daraja staggered?

Tanlang60 daraja tebranishto'g'ri qatorlarda teshiklar kerak bo'lmasa. Bu dumaloq teshiklar uchun eng yuqori ochiq maydonni beradi, bir xil ochiq maydonda kengroq ko'priklarni qoldiradi va ko'pchilik perforatorlarda standart naqshdir.

Xuddi shu teshik diametri va qadamida, 60 graduslik naqsh 90 graduslik tekis naqshning ochiq maydonidan 90,69 ÷ 78.54=1.155 marta ko'pni beradi, ya'ni15,5% ko'proq. Bunga boshqa tomondan ham qarashingiz mumkin. Xuddi shu teshik o'lchami bilan bir xil ochiq maydonni urish uchun 60 graduslik naqsh taxminan 7,5% kattaroq qadamni ishlatishi mumkin, shuning uchun teshiklar orasidagi metall kengroq bo'ladi.

Mana, aniq bir holat. 60 graduslik naqshdagi 8 mm qadamdagi 5 mm teshik 3,0 mm ko'priklar bilan 35,4% ochiq maydonni beradi. To'g'ridan-to'g'ri naqshda 35,4% ni moslashtirish uchun qadam taxminan 7,4 mm gacha qisqarishi kerak va faqat taxminan 2,4 mm ko'priklar qolishi kerak. Bu xuddi shu oqim maydoni uchun teshiklar orasidagi metall taxminan 20% kamroq.

Ochiq maydon o'sishi bilan teshilgan varaq qancha kuchini yo'qotadi?

Ochiq maydon soni taklif qilganidan ko'proq. Teshiklar orasidagi eng tor metall chiziq yukni ko'taradi va uning qattiq qatlamdagi ulushi taxminan(p − d) ÷ p, ligament samaradorligi deb ataladi. 40% ochiq maydonda bu ulush atigi 33% ni tashkil qiladi.

Ochiq maydon va kuch qarama-qarshi yo'nalishda tortiladi. Kattaroq teshik yoki kichikroq qadamni tanlash orqali ochiq maydonni ko'targaningizda, teshiklar orasidagi ko'priklar ingichka bo'ladi. Ko'priklar yukni ko'targanligi sababli, kuch tezda tushadi. Jadval qanchalik tez ekanligini ko'rsatadi.

Oxirgi qator savdoni ko'rsatadi. 63% ochiq maydonga ega bo'lgan varaq ISO 7805-1 3 mm va undan qalinroq plastinkalar uchun ko'rsatgan 23% dan 64% gacha bo'lgan chiziqning tepasida joylashgan bo'lsa-da, u eng tor qismda o'z kuchining oltidan bir qismini ushlab turadi.

Ishlab chiqaruvchilar choyshablarni teshiladigan va tekis saqlash uchun oddiy qoidalardan foydalanadilar. Ko'pchilik ko'prikni hech bo'lmaganda varaq qalinligi kabi kenglikda ushlab turadi va ko'pchilik teshik diametrini kamida uglerod po'lati uchun qalinligi va zanglamaydigan po'latdan taxminan 1,5 baravar yoki undan ko'p qalinlikda ushlab turadi. Zanglamaydigan po'latdan ishlov berish qattiqlashadi va uglerod po'latiga qaraganda qattiqroqdir, shuning uchun zımbalar tezroq eskiradi va qalin qatlamda kichik teshiklar qilish qiyinroq. Bu ishlab chiqaruvchining ko'rsatmalari, e'lon qilinmagan standartlar va cheklovlar do'konga qarab farq qiladi. Yetkazib beruvchingiz bilan tasdiqlang.

Perforatsiyalangan varaq bo'ylab bosim tushishini qanday hisoblash mumkin?

Yupqa, o'tkir qirrali varaq uchun,Δp = ζ × ½ × ρ × u², bu erda u - varaqning yuqori oqimiga yaqinlashish tezligi, r - suyuqlik zichligi vaζ = [0.707√(1−f) + (1−f)]² ÷ f², f bilan ochiq maydon kasr sifatida. Natijada yuqori Reynolds sonida amal qiladigan birinchi taxmin; quyidagi chegaralarga qarang.

Har bir teshik kichik teshik kabi ishlaydi. Oqim teshiklarga siqib chiqadi, u ÷ f gacha tezlashadi, keyin yana uzoq tarafda kengayadi va bu jarayonda energiya yo'qoladi. Kichikroq ochiq maydon teshiklarda tezroq oqim va juda katta yo'qotishlarni anglatadi. Yuqoridagi formula Idelchik tomonidan tuzilgan va muhandislik qo'llanmalarida keng qo'llaniladigan nozik plastinka natijasidir.

Bosqichma-bosqich

1. Birinchi bo'limdagi formulalar bo'yicha ochiq maydon f qismini hisoblang (35% ochiq maydon f=0.35 degan ma'noni anglatadi).
2. Yondashuv tezligi u=oqim tezligi ÷ varaqning yuz maydonini toping.
3. Yuqoridagi formula bilan z ni hisoblang yoki uni quyidagi jadvaldan o'qing.
4. Dp=z × ½ × r × u² ni hisoblang. r kg/m³ va u m/s bilan Dp paskalda.

Ishlangan misol: 5 @ 8 mm, 60 daraja staggered

Ochiq maydon 35,4%, shuning uchun f=0.354 va z=11.7. Forhavo tezligi 2 m/s, Δp = 11.7 × 0.5 × 1.2 × 2² = 28 Pa, teshik tezligi 5,6 m/s. uchun0,5 m/s tezlikda suv, Δp = 11.7 × 0.5 × 998 × 0.5² = 1.46 kPa, teshik tezligi 1,4 m/s.

Raqamlar sizga nimani aytadi

• Ochiq maydon ustunlik qiladi.Ochiq maydonni 40% dan 20% gacha qisqartirish z ni 8,2 dan 51,3 gacha oshiradi, taxminan6 martabir xil oqimdagi bosimning pasayishi.
• Tezlik kvadratga teng.Oqimni ikki barobarga oshirish bosimning pasayishini to'rtga ko'paytiradi.
• Tiqilib qolish muammoni yanada kuchaytiradi.Agar qoldiqlar teshiklarning yarmini to'sib qo'ysa, ochiq maydon yarmiga kamayadi va bosimning pasayishi shunga o'xshash katta omilga ko'tariladi. Shuning uchun filtr va filtr plitalari keng ochiq maydon bilan o'rnatiladi.

Formulaning chegaralari

Yupqa plastinka formulasi yuqori Reynolds soni chegarasidir. Ishlangan misolda Reynolds teshiklarining raqamlari havo uchun atigi 1900 va suv uchun 7000 ni tashkil qiladi (1,5 × 10⁻⁵ va 1,0 × 10⁻⁶ m²/s kinematik viskoziteni hisobga olgan holda). Bu Reynolds soniga qarab yo'qotish koeffitsienti to'xtaydigan diapazondan pastroq, shuning uchun bu natijalarni taxmin sifatida ko'rib chiqing va javob muhim bo'lganda Idelchikning Reynoldsga bog'liq diagrammalaridan yoki test ma'lumotlaridan foydalaning.

Haqiqiy zanglamaydigan plitalar, shuningdek, formulada qabul qilingan 0,015 diametrli nisbatdan qalinroq. Uchburchak pitch plitalari bo'yicha chop etilgan tajribalarning ikkinchi sarhisobi shuni ko'rsatadiki, qalinligi taxminan 1,5 teshik diametriga ko'tarilganda bosimning yo'qolishi kamayadi, keyin esa tekislanadi. Oddiy choyshablar uchun, shuning uchun yupqa plastinka raqamlari yuqori tomonda bo'ladi. Biz dastlabki tajriba maʼlumotlarini toʻgʻridan-toʻgʻri tasdiqlay olmadik, shuning uchun uni tuzatish omili emas, balki trend sifatida foydalaning.

Teshik shakli va naqshi bosim tushishini o'zgartiradimi?

Ko'pincha ochiq maydon orqali. Naqsh va shakl muhim ahamiyatga ega, chunki ular ma'lum bir teshik o'lchami va balandligi qanchalik ochiq maydonni ta'minlaydi. Nashr etilgan Idelchik ma'lumotlari dumaloq teshiklarni qamrab oladi; kvadratchalar va uyalar uchun muhandislar odatda ekvivalent gidravlik diametr bilan ishlaydi va sinov yoki CFD bilan tasdiqlaydi.

Shlangi diametri d_h=4 × ochiq maydon ÷ namlangan perimetr. Dumaloq teshik uchun u diametrga teng. Kvadrat uchun u yon uzunligiga teng. Jadvalda ko'rsatilganidek, dumaloq uchli uyasi uchun u uyaning kengligidan kattaroqdir.

Zanglamaydigan po'lat darajasi ochiq maydonga yoki bosimning pasayishiga ta'sir qiladimi?

Yo'q Ochiq maydon va bosimning pasayishi qotishma emas, balki geometriya va suyuqlikka bog'liq. Sinf muhim ahamiyatga ega, chunki u korroziya muddati va kuchini belgilaydi va mustahkamlik varaqning qanchalik qalin bo'lishi kerakligiga ta'sir qiladi.

Ishlab chiqarish tafsilotlari ko'pchilik xaridorlar kutganidan ham muhimroqdir. 3 mm teshikda 0,1 mm kattalikdagi teshik ochiq maydonni taxminan 6,8% ((3,1 ÷ 3)²=1.068) ga oshiradi, bu esa z ni 1 ÷ f² ga proportsional ravishda taxminan 12% ga kamaytiradi (EETA taxmini). Shuning uchun teshikka chidamlilik chizmaga tegishli. Burr yo'nalishi, tekislik va sirt qoplamasi ham muhimdir. Silliq, elektr bilan qoplangan qirralar ifloslanishga qarshilik ko'rsatadi va taglik plitasining tekislik chegaralari ASTM A240 tolerantliklari haqidagi maqolamizda keltirilgan.

Buyurtma sizning hisobingizga mos kelishi uchun perforatsiyalangan varaqni qanday belgilashingiz mumkin?

Teshik o'lchamini, balandligini va qanday o'lchanganini, naqsh burchagini, qalinligini, navini va spetsifikatsiyasini, chekkalarini va toleranslarini ayting. Har bir etishmayotgan element yetkazib berilgan varaqning sizning hisobingizdan farq qilishi uchun imkoniyatdir.

Delikli zanglamaydigan po'latdan yasalgan qatlam uchun qanday standartlar qo'llaniladi?

Hech bir standart zanglamaydigan perforatsiyalangan qatlamni uchidan oxirigacha qamrab olmaydi. Teshik va pitch geometriyasi odatda ISO 7805 seriyasidan, asosiy metall esa ASTM A240 va A480 dan olinadi.

Manbalar: ISO 7805-1, ISO 7805-2 va ISO 10630 katalog yozuvlari (ISO, CCN/SCC, SFS). ISO hujjatlari past karbonli po'latdan iborat; zanglamaydigan buyurtmalar uchun xaridorlar odatda ISO geometriyasiga murojaat qiladilar va asosiy metall uchun ASTM ga murojaat qilishadi. Ishlab chiqaruvchi bilan yondashuvni tasdiqlang.

Tez-tez so'raladigan savollar

Savol: Zanglamaydigan po'latdan teshilgan qatlam uchun odatiy ochiq maydon nima?

A: Ko'pgina standart naqshlar taxminan 20% dan 65% gacha ochiq maydonga to'g'ri keladi. ISO 7805-1 qalinligi 3 mm va undan yuqori bo'lgan plastinka uchun taxminan 23% dan 64% gacha bo'lgan nominal ochiq maydonlarni ta'minlovchi qadam-teshik nisbatlarini belgilaydi. Yuqoriga ko'tarilish teshiklar orasidagi juda tor ko'priklarni qoldiradi, shuning uchun kuch va tekislik azoblanadi.

Savol: "5 @ 8" kabi kod nimani anglatadi?

A: Odatda 8 mm markazlarda 5 mm teshiklarni bildiradi. 60 daraja staggered naqsh bilan bu 35,4% ochiq maydonni beradi; 90 daraja tekis naqsh bilan u 30,7% ni beradi. Har doim namunani tasdiqlang va etkazib beruvchi o'lchovni qanday o'lchaydi.

Savol: Perforatsiyalangan varaq 90% ochiq maydonga yetishi mumkinmi?

A: Yo'q. 60 daraja staggered naqshdagi yumaloq teshiklar uchun nazariy shift 90,69% ni tashkil qiladi, faqat teshiklar tegib ketganda erishiladi (teshik diametri qadamga teng). Bu vaqtda varaq hosil qilish uchun hech qanday metall qolmaydi, shuning uchun haqiqiy mahsulotlar undan ancha pastda qoladi.

Savol: Qalinroq varaq bosimning pasayishini pasaytiradimi?

A: Ko'pincha ha, bir nuqtaga qadar. Ushbu maqoladagi yupqa plastinka formulasi juda nozik varaqni nazarda tutadi. Uchburchakli plitalar ustida nashr etilgan tajribalar shuni ko'rsatadiki, qalinligi teshik diametridan taxminan 1,5 baravar ko'tarilganda yo'qotish kamayadi va keyin tekislanadi. Qalin choyshab va kichik teshiklar uchun devor ishqalanishi muhim bo'la boshlaydi. Muhim dizaynlar uchun test ma'lumotlaridan foydalaning.

Savol: 304 va 316L teshikli varaqlar uchun bosimning pasayishi farq qiladimi?

A: Yo'q. Bosimning pasayishi geometriyaga (ochiq maydon, teshik hajmi, qalinligi) va suyuqlikka (zichlik, tezlik, yopishqoqlik) bog'liq. Sinf korroziyaga chidamliligi va kuchini o'zgartiradi, bu siz tanlagan qalinlikni o'zgartirishi mumkin va qalinligi bosimning pasayishiga ta'sir qiladi.

Savol: Qanday qilib yaqinlashish tezligini teshik tezligiga aylantiraman?

A: Yaqinlashish tezligini ochiq maydon ulushiga bo'ling. Masalan, 35% ochiq maydonga ega bo'lgan varaqga yaqinlashganda 2 m / s teshiklar ichida taxminan 5,7 m / s ga aylanadi. Bosimning pasayishi bu yuqori teshik tezligi bilan boshqariladi.