Ist dieser Druckbehälter realisierbar?

Ich habe vor, einen kleinen Druckbehälter zu bauen. Es muss etwa 7 cm lang und breit sein und etwa 1-2 cm tief sein. Es muss in der Lage sein, auf 300 psi unter Druck gesetzt zu werden, wobei ausreichend Platz vorhanden ist, um eine kleine Flüssigkeitsmenge aufzunehmen (z. B. 5 ml).

Einschränkungen

Das Gefäß muss aus vernickeltem Messing bestehen.
Der Behälter hat eine Messingkappe, die mit Silberlot festgehalten wird.
Die Kappe muss ausreichend dünn sein, um durchstochen zu werden, wenn sie in ein Gefäß eingesetzt wird.

Ist dieses Design machbar?

mechanical-engineering pressure pressure-vessel Richard
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Was ist das Mindestgewicht eines solchen Objekts für Bonuspunkte?

Richard

Sie denken über eine 7x7x2 cm Box nach?

mart

Eine Lötverbindung ist möglicherweise nicht stark genug, um 300 psi zu widerstehen, aber ich bin kein Experte. Die große rote Flagge ist das Wort "dünn". Wie dünn ist dünn? 300 psi bedeutet, dass eine Kappe mit einem Durchmesser von 1 etwa 270 Pfund auf die Felge ausgeübt hätte. Wenn die Wand 1/64 ist, liegt die Belastung in der Größenordnung von 10000 psi oder 70 MPa. Bläser haben je nach Zusammensetzung und Verarbeitung Streckgrenzen zwischen 50 und 200 MPa. Welche Art von Messing erfordert Ihre Bewerbung? Warum überhaupt Messing wählen? Edit: vermasselte Einheiten, aber dies soll eine eindrucksvolle Vorstellung von Spannungen geben

starrise

Diese Frage ist weniger ein Entwurf als vielmehr eine Sammlung von Anforderungen. Um die Frage so zu beantworten, wie sie ist, müsste ein Entwurf erstellt werden. Wie von Wasabi und Algo angemerkt, wäre es hilfreich, Ihr Design zuerst zu sehen.

starrise

Nun, hier ist ein Anfang, der ausreichen könnte, um zu zeigen, ob Ihre Idee machbar ist oder nicht. 7 cm = ungefähr 2,75 in. Ein Quadrat von 2,75 hat eine Fläche von ungefähr 7,5 Quadratzoll, so dass die darauf aufgebrachte Druckkraft ungefähr 2250 Pfund sein wird, nahe genug 1 Tonne. Sie müssen also Ihre kleine Schachtel stark genug machen, um ein Rad eines 4-Tonnen-Lastwagens darüber zu fahren, ohne es zu zerbrechen, und außerdem "dünn genug, um durchbohrt zu werden". Viel Glück!

alephzero

Antworten:

Sicher. CO2-Patronen sind gemacht aus stehlen und halte 850 psi . Sie möchten Messing verwenden, das hat 80% der Streckgrenze von Stahl (200 MPa gegenüber 250 MPa), um 35% dieses Drucks zu halten. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass Sie ein 7x7x "1-2" cm-Gefäß (49-98 cm3) angeben, um 5 cm³ Flüssigkeit zu halten, sodass Sie bis zu 93 cm³ Messing als Wandstärke verwenden können Aufgrund des Unterschieds zwischen der Streckgrenze und den gewünschten Druckgrenzen sollten dieselben Abmessungen wie bei einer CO2-Kartusche ausreichen. Die Verwendung von Silberlot spielt keine Rolle, da Sie die Fläche verwenden können, die Sie benötigen, um ausreichend Kontaktfläche für eine feste Verbindung bereitzustellen. Weitere Informationen hierzu finden Sie im obigen Kommentar.

Chuck
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Haben Sie eine CO2-Patrone in der Nähe der angegebenen Abmessungen gesehen? Die meisten Druckbehälter sind aus einem bestimmten Grund zylindrisch. Wenn Sie ein Schiff mit den angegebenen Maßen unter Druck setzen, würden sich die großen Seiten bald biegen.

hazzey

@hazzey - Als ich die Frage verstanden habe, war das einzige erforderliche Behältervolumen "ausreichend Platz für 5 ml Flüssigkeit". Wie ich in meiner Antwort erwähnt habe: Wenn Sie einen zylindrischen Hohlraum für 5 ml Flüssigkeit in dem Behälter haben, bleibt Ihnen eine Menge Material, das für die Wandstärke verwendet werden kann. Denken Sie an Mücken in Bernstein. Wenig leer, große Mauern. Nur weil die Außenabmessungen groß sind, heißt das nicht, dass das Innere so groß sein muss oder die Wandstärke gleichmäßig sein muss.

Chuck