Yksi tärkeimmistä näkökohdista koneen tai rakenteen (kuten sylinteriputken laakeripaine) suunnittelussa on se, että lujuuden on oltava riittävän suuri kuin jännitys, jotta varmistetaan sekä turvallisuus että luotettavuus. Jotta varmistettaisiin, että mekaaniset osat eivät häviä palvelusta, on tarpeen oppia, miksi ne joskus epäonnistuvat. Sitten voimme liittää jännitykset vahvuuksiin turvallisuuden saavuttamiseksi.
Ihanteellisessa mielessä koneen osien suunnittelussa koneen tulisi olla käytettävissään valituista materiaaleista saadut lukuisat voimakkuustestit. Nämä testit olisi pitänyt tehdä näytteille, joilla on sama lämpökäsittely, pinnankarheus ja kooltaan kuin elementti, jonka hän aikoo suunnitella, ja testit on tehtävä täsmälleen samoilla kuormitusolosuhteilla kuin osa kokee käytössä. Tämä tarkoittaa, että jos osa osuu taivutuskuormaan, se on testattava taivutuskuormalla. Jos se kohdistetaan yhdistettyyn taivutukseen ja vääntömomenttiin, se on testattava yhdistetyllä taivutuksella ja vääntömomentilla. Tällaiset testit tarjoavat erittäin hyödyllisiä ja tarkkoja tietoja. He kertovat insinöörille, mihin turvallisuustekijöihin käytetään ja millainen luotettavuus on tietyn käyttöiän ajan. Aina kun tällaisia tietoja on saatavilla suunnittelutarkoituksiin, insinööri voi olla varma siitä, että hän tekee parhaan mahdollisen suunnittelutyön.
Aseta esimerkki sylinteriputken paineelle.
Tavallisesti sylinteriputki on otettu kylmään vedettyyn prosessitekniikkaan. Äidin materiaali on kuumavalssattua putkea. Tarvitsemme äidinmateriaalin peittaamista fosfatoimalla ja saponifioimalla. Teräsmetallin rakenne kiristyy lopullisesti kylmävedetyn prosessin avulla koneellamme. Tällöin kuumavalssattujen putkien ja kylmän vedetyn saumattoman putken lopullinen paine on erilainen (ks. Taulukko)
Kuumavalssattu putki | Kylmävedetyt putket | |||
Teräslaatu | YS | TS | YS | TS |
C20 | 310 | 450 | 375 | 520 |
ST52 | 370 | 547 | 520 | 600 |
joten insinöörit suunnittelevat sylinteripainetta, ne käyttävät enimmäkseen kylmää vedettyä saumatonta putkea.
