Какое давление держит оргстекло
Содержание статьи
Вопрос к знатокам Сопромата. Расчёт на прочность.
Вопрос. Какое давление может теоретически выдержать круглое оргстекло толщиной 2,6 мм. и диаметром 80 мм? И ежели кто сбосит сюда формулы для расчёта (именно этой прикладной задачи) буду безмерно благодарен, интересно понять саму методику расчёта. Условия — нагружается равномерно по всей площади давлением жидкости или газа.
От качества заделки краёв сильно зависеть будет.
Нет, ну интересует прочность самого материала, после какого давления начнёт разрушаться? (а не пропускать рабочую среду)
Какое давление может теоретически выдержать круглое оргстекло толщиной 2,6 мм.
Похоже — вопрос не полный! Как это орг стекло закреплено?
Стоит ли заморачиваться?! Изготовьте оправку да давните воздухом, к примеру.
Вы получите ответ по фактически имеющемуся оргстеклу…
Всетаки вопрос некорректен,
Для чего это всё надо — подрядился починить гермобокс для цифровой зеркальной фотокамеры. Он должен держать глубину до 40 метров, следовательно — стекло должно выдерживать давление до 4 кг/см. Изготовить оправку негде и не на чем, давить тоже нечем — компрессора нет. Впрочем, в водопроводе, вроде, стандартное давление как раз 4 кг/см… Но я не соберу стенд для испытания стекла.
Там всё для труб… А форма детали тоже имеет значение.
Но я не соберу стенд для испытания стекла.
А смысл тогда браться за работу, которую изначально не сможете сделать. Давить то надо более требуемого по условию задачи и расчетный метод не поможет. Как правильно подмечено много переменных, форма, заделка, да плюс температура и качество самого пластика.
Кстати — вот здесь, в конце страницы
В свое время пришлось поработать с пластиками, интегралы-дифференциалы оно конечно хорошо «время убить», тока с реальной жизнью у них мало общего. Изделия изготовленные даже из одной партии исходного сырья показывали разные прочностные характеристики, разбег плюс-минус трамвайная остановка.
Найдите в инете расчёт плоского днища для сосудов и подставьте туда значение параметров оргстекла. Расчёт будет достаточно точен.
Если упрощенно надо посчитать, то
действующее напряжение будет равно (радиус трубы)*(давление)/2*(толщина стенки)
потом сравните его с пределом прочности оргстекла, действующее напряжение должно
быть конечно меньше.
а сопромат рулит !
Кто подскажет по пределу прочности на скобу (крепит кронштейн колеса к раме) .Вес машины 500кг,скоба Ф14.
Что касается скобы из предыдущего сообщения, там нужно считать оси на срез и параллельно подбирать площадь смятия в месте контакта оси и скобы. Все это есть в «Деталях машин», лучше учебник для технарей, проще.
А донышко из оргстекла лучше делать выпуклым в сторону повышенного давления. Оно будет работать на сжатие, подобно арке. Это уже будет называться «оболочка»(это и будет исходное слово для поиска в Сети).
здравствуйте форумчане! с другом стоим перед постройкой пресса,помогите просчитать стойку пресса. в оригинале используется кислородный баллон,но что бы с экономить пришла идея сварной конструкции из двух 100-х уголков(стенка10) подскажите какой вариант наиболее прочный?на первом рисунке если к квадратному профилю(со свареных уголков) добавить еще одно ребро жесткости
Изменено 20 марта, 2017 пользователем serzh___
Если это ребро будет в сторону вашего цилиндра смотреть — то да. Ребро хорошо работает на растяжение. Где-то так
Саян, а в сравнении с кислородным баллоном,где сненка около 7мм?
в оригинале используется кислородный баллон,но что бы с экономить пришла идея сварной конструкции из двух 100-х уголков(стенка10) подскажите какой вариант наиболее прочный?
Разумеется более прочным будет балон
Просто в силу габаритного размера сечения
Подробности можно найти в гугле по запросу «свойства геометрических сечений»
https://www.chipmaker.ru/blog/217/entry/1582/
От качества заделки краёв сильно зависеть будет.
Покажите мне край у сферы))) и я сдвину землю без точки опоры.
Какое давление может теоретически выдержать круглое оргстекло толщиной 2,6 мм. и диаметром 80 мм?
ГОСТ Р 52857.2-2007 формулы(68), (69)
Ой, за шесть лет уже и не нужна , наверноеформула? Уже и камеры сстали герметичными выпускать)))
Изменено 4 мая, 2017 пользователем plutarh
Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Войти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Войти
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- Активность
- Главная
- Технические дисциплины
- Теория машин и механизмов
- Вопрос к знатокам Сопромата. Расчёт на прочность.
Источник
Какое давление выдерживает оргстекло
Оргстекло технические характеристики
Оргстекло — это довольно легкий и прозрачный материал, который обладает целым рядом уникальных свойств, к тому же этот материал удивительно просто поддается обработке. Оргстекло можно пилить, фрезеровать и шлифовать, при необходимости можно выполнять склеивание деталей из оргстекла, а также с деталями из других материалов, вследствие чего образуется надежный и долговечный шов.
В процессе эксплуатации оргстекло не темнеет и не желтеет, не теряет свои технические характеристики в процессе эксплуатации, уровень светопроницаемости не ухудшается даже при длительном использовании в воздействии окружающей среды.
Рассмотрим технические характеристики оргстекла на примере таблицы:
Оргстекло технические характеристики | Значение |
Плотность оргстекла, г/куб.см | 1,19 |
Уровень водопоглощения, % | 0,2 |
Уровень светопропускания, % | 92 |
Прочность при растяжении, МПа | 75 |
Растяжение при разрыве, относительное, % | 4 |
Прочность при изгибе, Мпа | 116 |
Уровень теплоустойчивости, градусов С | 110 |
Индекс отражения | 1,49 |
Уровень твердости | 102 |
Модуль упругости, МПа | 3210 |
Коэффициент линейного расширения, 1/К | 7,7×10-5 |
Максимальная температура, в которой возможна эксплуатация, градусов С | +90 |
Минимальная температура, в которой возможна эксплуатация оргстекла, градусов С | -40 |
Температура, при которой возможно выполнение формования, градусов С | 140-180 |
Температура воспламенения оргстекла, градусов С | 460-635 |
Также стоит отметить, что такой материал как оргстекло не пропускает электрический ток, именно поэтому его считают хорошим диэлектриком. При продолжительном использовании при отрицательных температурах, материал совершенно не потеряет свои свойства, так как морозы не влияют на оргстекло.
Также, этот материал имеет стойкость к воздействию влажности, различных грибков и бактерий. А вот органические вещества выступают как сильные растворители для этого материала.
Такие технические характеристики оргстекла дают возможности для применения данного материала в самых различных сферах, таких как медицина, производство, дизайн, наружная реклама и другие сферы.
Источник
Оргстекло: тепловые и механические характеристики
Оргстекло является полимером метилметакрилата C5H8O2, и представляет собой термопластичную смолу, отвержденную в виде порошка или гранул, и выпускаемую в форме листов и блоков различной толщины и размеров. Органическое стекло имеет множество наименований: акриловое стекло, акрил, плексиглас, полиметилметакрилат, акрилайт, метаплекс и т. д.
Листы этого полимера могут производиться в различной цветовой гамме (синий, красный, зеленый и др. цвета) с разной степенью светопропускания. Стекла высокой чистоты имеют коэффициент светопропускания около 93…95%. Применение специальных добавок позволяет регулировать механические, оптические и тепловые характеристики этого материала в необходимом диапазоне.
Производство листов и блоков
Согласно ГОСТ 17622-72 техническое оргстекло производится двух марок: ТОСП и ТОСН. Первая марка представляет собой пластифицированный полимер метилового эфира метакриловой кислоты, а вторая — непластифицированный. Производство изделий осуществляется методом экструзии через калиброванное сопло, либо литьем под давлением в металлические или стеклянные формы с последующей полимеризацией. Процесс экструзии проводят при температуре сырья 200…220°С. Литье под давлением — при 190…235°С, сжатие в процессе достигает 100…120 МПа.
Оргстекло в основном выпускают в форме листов и блоков прямоугольной формы. Распространенные размеры листов составляют 1250х1150, 1600х1400, 2050х3050 мм. Толщина листа может изменяться от 1 до 28 мм. Толщина блоков значительно больше — она изменяется в пределах от 28 до 200 мм. Габаритные размеры блоков, отлитых в стеклянных формах, могут достигать 600х900 мм. Для отливок блоков органического стекла, выполненных в металлические формы, допустимы существенно большие линейные размеры.
На поверхности листа не допускается наличие:
- посторонних включений размером более 3 мм;
- внутренних воздушных пузырей диаметром более 1 мм;
- грубых царапин и сколов;
- поверхностных наплывов и трещин;
- сколов, щербин и зазубрин длиной более 4 мм с торца листа.
Основные технические характеристики
Основные технические характеристики оргстекла, полученного экструзией или литьем, практически не отличаются. Однако, использование дополнительных компонентов в составе сырья позволяет регулировать некоторые свойства готовой продукции. Например, стекло, полученное способом литья, имеет повышенную прочность и прекрасно формуется.
Технические характеристики оргстекла при 20°С
Характеристика | Значение |
---|---|
Плотность оргстекла, кг/м 3 | 1100…1200 |
Температура эксплуатации, °С | -60…100 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) | 0,19…0,3 |
Коэффициент линейного расширения, К -1 | 7·10 -5 …9·10 -5 |
Удельная теплота сгорания, МДж/кг | 27,7 |
Температура размягчения по Вика, °С | 90…133 |
Теплостойкость по Мартенсу, °С | 88…95 |
Морозостойкость, °С | -50 |
Линейная усадка, % | 3,5…5 |
Ударная вязкость, кДж/м 2 | 7,8…13 |
Прочность на разрыв, МПа | 61,7…70 |
Прочность на растяжение, МПа | 40 |
Прочность на сжатие, МПа | 70 |
Прочность на изгиб, МПа | 140 |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 2870 |
Твердость по Бринеллю, МПа | 170…180 |
Коэффициент светопропускания, % | более 88 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом·см | 10 15 |
Электрическая прочность, МВ·м | 27 |
Органическое стекло, в зависимости от марки, имеет диапазон плотности от 1100 до 1200 кг/м 3 и рабочую температуру от минус 60 до 100 градусов Цельсия. Этот материал, как и другие полимеры, не проводит электрический ток, обладает низкой теплопроводностью и может быть отнесен к теплоизоляции.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом органического стекла над обычным силикатным является его низкая плотность и легкость в обработке. Оргстекло значительно (более чем в 2 раза) легче своего силикатного аналога. Кроме того, этот полимер не окисляется на воздухе, обладает высокой устойчивостью к воздействию влаги, не мутнеет со временем, является прекрасным звукоотражающим материалом, имеет низкую теплопроводность.
Оргстекло легко гнется при нагревании и сохраняет полученную форму после охлаждения, что позволяет изготовлять из него строительные и декоративные конструкции практически любой конфигурации. Особенно легко формуется литьевое органическое стекло, что позволяет использовать его для изготовления объемных конструкций довольно сложной формы.
Благодаря хорошей морозостойкости этот полимер успешно применяется в конструкциях с температурой эксплуатации до минус 60°С. При нагревании выдерживает температуру до 100°С без снижения своих механических характеристик. При обычных температурах органическое стекло не выделяет токсичных веществ, является полностью безопасным для человека, обладает устойчивостью к воздействию микроорганизмов, не привлекает грызунов и насекомых.
К недостаткам оргстекла относятся:
- является легковоспламеняющимся материалом;
- взаимодействует со спиртами (этанол, метанол);
- склонен к сколам;
- чувствителен к царапинам;
- склонен к появлению трещин в местах сгиба.
Область применения и особенности обработки
Органическое стекло широко применяется, как альтернатива обычным силикатным стеклам. В отличие от них, этот полимер значительно легче и не поглощает рентгеновские и ультрафиолетовые лучи. На основе оргстекла создают композитные материалы, применяемые в качестве ветровых стекол летательных аппаратов и обтекателей глубоководной техники.
Кроме того, этот материал широко используют в таких областях, как:
- строительство и транспорт;
- реклама и дизайн;
- торгово-выставочное оборудование:
- 3D макетирование;
- офтальмология и протезирование;
- осветительная техника и приборостроение;
- сантехника и шумоизоляция.
Органическое стекло прекрасно обрабатывается точением, сверлением, фрезеровкой, полировкой, шлифовкой, гибкой и лазерной резкой. При механической обработке в местах соприкосновения с режущим инструментом не образуется внутренних напряжений, однако возможно замутнение, которое легко исчезает при полировке.
При обработке лазером (с соблюдением норм техпроцесса) кромка получается ровной, без наплывов и сколов, но из-за воздействия высокой температуры происходит накопление внутренних напряжений, что не позволяет производить склеивание по линии реза.
Источник
Тема: Какую нагрузку выдержит оргстекло толщиной 10 миллиметров?
Опции темы
Поиск по теме
Чтобы со второго этажа двухэтажного домика было видно что делается на первом этаже, есть идея в полу сделать вставку из прозрачного оргстекла. Толщина листа 10 миллиметров, размер метр на метр. Вопрос: какую нагрузку сможет выдержать такой лист оргстекла? Ну например если случайно на него наступит ребенок или взрослый?
( Зарегистрированные посетители не видят эту рекламу — регистрация )
Интересная идея, но лучше сделать какие-то перила. Стоит ли рисковать только для возможности контроля за первым этажем? Вес взрослого человека 10 мм стекло выдержит, но нет гарантии, что не пойдет трещина от какого-то скола. Еще оргстекло нельзя крепить жестко — оно при перепадах температуры деформируется до 5 мм на длине в один метр — поэтому нужны какие-то направляющие или отверстия под крепеж должны быть немного большего диаметра. Как альтернативный вариант — веб-камера — и весь первый этаж у Вас как на ладони.
Если лист жестко закреплен по периметру, он вполне выдержит такие нагрузки. Хотя лучше использовать листовой (не сотовый) поликарбонат такой же толщины — он более прочен и стоек к ударным нагрузкам и растрескиванию. Но если по такому «окну» будут ходить или, например, протирать при уборке, то очень скоро пластик покроется сетью царапин и пр. дефектов, помутнеет и наблюдать что-либо через него будет невозможно.
Предел прочности оргстекла 720 кг/см² и это дает снование полагать что если ребенок станет на такой материал тогда ничего не произойдет, так как он не сможет создать такое усилие свои весом да и нагрузка будет немного распределенная и более чем на см² .
Источник
Источник
Оргстекло: тепловые и механические характеристики
Оргстекло является полимером метилметакрилата C5H8O2, и представляет собой термопластичную смолу, отвержденную в виде порошка или гранул, и выпускаемую в форме листов и блоков различной толщины и размеров. Органическое стекло имеет множество наименований: акриловое стекло, акрил, плексиглас, полиметилметакрилат, акрилайт, метаплекс и т. д.
Листы этого полимера могут производиться в различной цветовой гамме (синий, красный, зеленый и др. цвета) с разной степенью светопропускания. Стекла высокой чистоты имеют коэффициент светопропускания около 93…95%. Применение специальных добавок позволяет регулировать механические, оптические и тепловые характеристики этого материала в необходимом диапазоне.
Производство листов и блоков
Согласно ГОСТ 17622-72 техническое оргстекло производится двух марок: ТОСП и ТОСН. Первая марка представляет собой пластифицированный полимер метилового эфира метакриловой кислоты, а вторая — непластифицированный. Производство изделий осуществляется методом экструзии через калиброванное сопло, либо литьем под давлением в металлические или стеклянные формы с последующей полимеризацией. Процесс экструзии проводят при температуре сырья 200…220°С. Литье под давлением — при 190…235°С, сжатие в процессе достигает 100…120 МПа.
Оргстекло в основном выпускают в форме листов и блоков прямоугольной формы. Распространенные размеры листов составляют 1250х1150, 1600х1400, 2050х3050 мм. Толщина листа может изменяться от 1 до 28 мм. Толщина блоков значительно больше — она изменяется в пределах от 28 до 200 мм. Габаритные размеры блоков, отлитых в стеклянных формах, могут достигать 600х900 мм. Для отливок блоков органического стекла, выполненных в металлические формы, допустимы существенно большие линейные размеры.
На поверхности листа не допускается наличие:
- посторонних включений размером более 3 мм;
- внутренних воздушных пузырей диаметром более 1 мм;
- грубых царапин и сколов;
- поверхностных наплывов и трещин;
- сколов, щербин и зазубрин длиной более 4 мм с торца листа.
Основные технические характеристики
Основные технические характеристики оргстекла, полученного экструзией или литьем, практически не отличаются. Однако, использование дополнительных компонентов в составе сырья позволяет регулировать некоторые свойства готовой продукции. Например, стекло, полученное способом литья, имеет повышенную прочность и прекрасно формуется.
Технические характеристики оргстекла при 20°С
Характеристика | Значение |
---|---|
Плотность оргстекла, кг/м3 | 1100…1200 |
Температура эксплуатации, °С | -60…100 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) | 0,19…0,3 |
Коэффициент линейного расширения, К-1 | 7·10-5…9·10-5 |
Удельная теплота сгорания, МДж/кг | 27,7 |
Температура размягчения по Вика, °С | 90…133 |
Теплостойкость по Мартенсу, °С | 88…95 |
Морозостойкость, °С | -50 |
Линейная усадка, % | 3,5…5 |
Ударная вязкость, кДж/м2 | 7,8…13 |
Прочность на разрыв, МПа | 61,7…70 |
Прочность на растяжение, МПа | 40 |
Прочность на сжатие, МПа | 70 |
Прочность на изгиб, МПа | 140 |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 2870 |
Твердость по Бринеллю, МПа | 170…180 |
Коэффициент светопропускания, % | более 88 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом·см | 1015 |
Электрическая прочность, МВ·м | 27 |
Органическое стекло, в зависимости от марки, имеет диапазон плотности от 1100 до 1200 кг/м3 и рабочую температуру от минус 60 до 100 градусов Цельсия. Этот материал, как и другие полимеры, не проводит электрический ток, обладает низкой теплопроводностью и может быть отнесен к теплоизоляции.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом органического стекла над обычным силикатным является его низкая плотность и легкость в обработке. Оргстекло значительно (более чем в 2 раза) легче своего силикатного аналога. Кроме того, этот полимер не окисляется на воздухе, обладает высокой устойчивостью к воздействию влаги, не мутнеет со временем, является прекрасным звукоотражающим материалом, имеет низкую теплопроводность.
Оргстекло легко гнется при нагревании и сохраняет полученную форму после охлаждения, что позволяет изготовлять из него строительные и декоративные конструкции практически любой конфигурации. Особенно легко формуется литьевое органическое стекло, что позволяет использовать его для изготовления объемных конструкций довольно сложной формы.
Благодаря хорошей морозостойкости этот полимер успешно применяется в конструкциях с температурой эксплуатации до минус 60°С. При нагревании выдерживает температуру до 100°С без снижения своих механических характеристик. При обычных температурах органическое стекло не выделяет токсичных веществ, является полностью безопасным для человека, обладает устойчивостью к воздействию микроорганизмов, не привлекает грызунов и насекомых.
К недостаткам оргстекла относятся:
- является легковоспламеняющимся материалом;
- взаимодействует со спиртами (этанол, метанол);
- склонен к сколам;
- чувствителен к царапинам;
- склонен к появлению трещин в местах сгиба.
Область применения и особенности обработки
Органическое стекло широко применяется, как альтернатива обычным силикатным стеклам. В отличие от них, этот полимер значительно легче и не поглощает рентгеновские и ультрафиолетовые лучи. На основе оргстекла создают композитные материалы, применяемые в качестве ветровых стекол летательных аппаратов и обтекателей глубоководной техники.
Кроме того, этот материал широко используют в таких областях, как:
- строительство и транспорт;
- реклама и дизайн;
- торгово-выставочное оборудование:
- 3D макетирование;
- офтальмология и протезирование;
- осветительная техника и приборостроение;
- сантехника и шумоизоляция.
Органическое стекло прекрасно обрабатывается точением, сверлением, фрезеровкой, полировкой, шлифовкой, гибкой и лазерной резкой. При механической обработке в местах соприкосновения с режущим инструментом не образуется внутренних напряжений, однако возможно замутнение, которое легко исчезает при полировке.
При обработке лазером (с соблюдением норм техпроцесса) кромка получается ровной, без наплывов и сколов, но из-за воздействия высокой температуры происходит накопление внутренних напряжений, что не позволяет производить склеивание по линии реза.
Источники:
- ГОСТ 10667-90 Стекло органическое листовое. Технические условия.
- ГОСТ 17622-72 Стекло органическое техническое. Технические условия.
- Сайт https://polikarbonat-online.ru/
- Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А. Пластические массы: свойства и применение. Справочник.
Источник