Como os anéis das lentes alcançam alta pressão na sede da junta com baixas cargas nos parafusos?

A capacidade do anel da lente de atingir alta pressão na sede da junta com baixas cargas de parafuso se deve principalmente aos seus princípios de design, propriedades do material, requisitos de processamento e efeitos físicos durante a operação. A seção transversal do junta de lente é projetado para ser esférico ou semelhante a uma lente convexa. Este projeto faz com que o contato entre a gaxeta e o flange se torne um contato de linha em vez de um contato de superfície. O projeto de contato de linha reduz significativamente a área de contato, produzindo assim maior tensão de contato local sob a mesma força de pré-aperto do parafuso, ou seja, alcançando alta pressão na sede da gaxeta. Quando a pressão interna do sistema aumenta, a junta da lente será afetada pela pressão interna e se expandirá radialmente. Esta expansão aumentará ainda mais a tensão de contato entre a junta e a superfície do flange, formando o chamado “efeito de auto-aperto”. Este efeito permite que a junta da lente mantenha um desempenho de vedação estável em ambientes de alta pressão com baixas cargas iniciais dos parafusos.
As juntas das lentes são geralmente feitas de materiais com boa elasticidade, como metal, borracha ou materiais compósitos. Esses materiais podem deformar-se elasticamente quando submetidos a forças externas, preenchendo os pequenos espaços entre as superfícies do flange para formar uma vedação eficaz. Ao mesmo tempo, o material elástico também pode se adaptar às irregularidades da superfície do flange e melhorar a confiabilidade da vedação. A dureza do material da junta deve ser moderada. Ele não deve apenas ter resistência suficiente para suportar o efeito da força de pré-aperto do parafuso e da pressão interna do sistema, mas também evitar tensão excessiva de contato com a superfície do flange e danos à superfície de vedação. Geralmente, o material da junta deve ser mais macio que o material do flange para permitir um ajuste perfeito com cargas menores nos parafusos.
Para garantir uma vedação eficaz entre a junta da lente e a superfície do flange, a superfície do flange deve ter um nivelamento elevado. Qualquer ligeira irregularidade pode fazer com que a junta não se encaixe bem, afetando assim o efeito de vedação. Portanto, ao processar flanges, é necessário controlar rigorosamente os indicadores de precisão geométrica, como planicidade e paralelismo. As juntas das lentes geralmente precisam ser instaladas na ranhura de vedação do flange. A precisão de usinagem da ranhura de vedação também afeta diretamente o efeito de vedação da gaxeta. A largura, profundidade e formato da ranhura de vedação precisam ser projetados e processados ​​com precisão de acordo com o tamanho e formato da gaxeta.
Devido ao projeto de contato da linha da gaxeta da lente, quando a força de pré-aperto do parafuso atua na gaxeta, ocorrerá concentração de tensão na linha de contato. Essa concentração de tensão ajuda a obter alta pressão de sede do calço com cargas menores nos parafusos. No entanto, é necessário ter cuidado para evitar tensões excessivas que possam causar danos à junta ou ao flange. Quando a força de pré-aperto do parafuso é liberada ou a pressão interna do sistema é reduzida, a gaxeta da lente pode usar sua boa capacidade de recuperação elástica para retornar rapidamente à sua forma e posição originais, mantendo assim a continuidade e estabilidade da vedação.
As juntas de lente atingem a meta de alta pressão de sede da junta com baixas cargas de parafuso por meio de uma combinação de princípios de design exclusivos, propriedades de material, requisitos de processamento e efeitos físicos durante a operação. Essa característica faz com que as juntas de lentes tenham amplas perspectivas de aplicação e importante valor prático em sistemas de tubulações de alta pressão e vasos de pressão.