ANALISI STRESS MECCANICO SUL
TAPPO DEL TUBO PORTAELETTRONICA IN PRESSIONE
L’analisi del tappo non ha dato risultati inaspettati;
si è rivelata fortemente legata alla quantità e
dimensione dei fori necessari al cablaggio
dell’elettronica.
Un primo test in camera iperberica ha già dato
risultati soddisfacenti per ciò che riguarda l’efficacia
delle singole tenute degli o-ring.
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VINCOLI SUL MODELLO
Vincoli opportuni
simulano il contatto
che avviene tra le
superfici cilindriche di
contatto tra il tubo ed
il tappo, una volta che
è stata applicata la
pressione esterna.
Vincoli posti sulle
superfici di appoggio
delle teste delle viti ne
simulano lo sforzo
trasmesso a seguito
delle deformazioni del
tappo.
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CARICHI SUL MODELLO
Forze applicate sui
bordi dei fori
simulano la spinta
che viene esercitata
dalla pressione
idrostatica esercitata
sulla testa dei
connettori e/o
passanti.
Sulle superfici esposte
all’esterno agisce la
pressione idrostatica.
Si e’ scelto di simulare
con una pressione
incrementata di un
fattore di sicurezza 1,2.
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RISULTATO DELL’ANALISI SULL’ATTUALE VERSIONE DEL
TAPPO DEL CONTENITORE IN PRESSIONE
Max deformazione 0,26mm
nella zona centrale delle
superfici piane del tappo.
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Max sforzo 40 Kg/mm^2
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ANALISI SULLE ZONE DI MASSIMA
SOLLECITAZIONE E RELATIVE CAUSE
Si evidenziano molto chiaramente
dalla sezione del modello le zone
dove si concentrano gli sforzi
maggiori.
•vicinanze dello spigolo concavo
tra il naso e la flangia (trazione);
•bordi dei fori che rivolgono verso
l’esterno (compressione);
•bordi dei fori che rivolgono vero
l’interno del tubo (trazione).
Gli sforzi sono fortemente
legati al diametro dei due fori
centrali per i passanti fibre
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PRINCIPALI CARATTERISTICHE DIMENSIONALI DEL TAPPO
La tenuta della pressione è ottenuta grazie a due
guarnizioni o-ring montate rispettivamente una
con pressione frontale sulla corona circolare
piana del tubo, l’altro con pressione radiale sulla
superficie cilindrica del naso.
Abbiamo deciso di posizionare i passanti delle
fibre ottiche al centro del tappo per due ragioni:
•non ruotano durante il bloccaggio che è dato da
un dado sul lato opposto (ciò consente montaggio
e smontaggio indipendente di tutti i passanti);
•Introducendosi al centro le fibre possono
facilmente percorrere una zona più protetta dal
telaio delle schede elettroniche.
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Le principali differenze dimensionali rispetto alla precedente
versione sono:
-133mm diametro del naso a seguito dell’o-ring più sottile;
-40mm di spessore totale del tappo;
-le guarnizioni o-ring ridotte a due.
CONCLUSIONI:
• il peso finale del tappo è di 1,69 kg;
• il disegno tecnico esecutivo della versione attuale è già stato eseguito;
• dato il ristretto margine di sicurezza del dimensionamento strutturale, il prototipo necessiterà
anch’esso di un COLLAUDO meccanico nella sua VERSIONE DEFINITIVA.
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