波纹管的应力计算 金属波纹管作为弹性密封零件,首先要满足强度条件,即其应力不超过给定条件下的许用应力。所以波纹管一般不应超过这个位移量,不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。根据波纹管的工作条件和对它的使用要求,极限应力可以是屈服强度,也可以是波纹管失稳时的临界应力,或者是疲劳强度等。要计算波纹管工作
波纹膨胀节生产厂家
波纹管的应力计算 金属波纹管作为弹性密封零件,首先要满足强度条件,即其应力不超过给定条件下的许用应力。所以波纹管一般不应超过这个位移量,不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。根据波纹管的工作条件和对它的使用要求,极限应力可以是屈服强度,也可以是波纹管失稳时的临界应力,或者是疲劳强度等。要计算波纹管工作应力必须分析波纹管管壁中的应力分布。
波纹管位移与零位偏移之间的关系,无论拉伸还是压缩位移,在波纹管位移的起始阶段,它的残余变形量都很小,一般都小于波纹管标准中规定的允许零位偏移值。作用在金属波纹管及其它弹性元件上的各种预期的负荷值,如集中力F、压力p和力矩M等。但是,当拉伸(或压缩)位移量逐渐增大到超过一定的位移值后,会引起零位偏移值的突然增大,这表示波纹管产生比较大的残余变形,在这之后.如果再增大一点位移量,残余变形将显著增加。所以波纹管一般不应超过这个位移量,不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。
波纹管在压缩状态下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸状态下的允许拉伸位移量要大一些,所以在设计波纹管时应尽可能让波纹管在压缩状态下工作。通过实验发现,在一般情况下,同一材料、同一规格的波纹管,其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的1.5倍。
对生产的波纹管进行试验证明,如果波纹管按上述规范工作,它的便用寿命基本土可达到5万次左右。 根据工作压力性质的不同,波纹管的允许位移也有所区别一般波纹管只承受轴向载荷(拉力或压力)时,它的允许位移可在波纹管有效长度的10%~40%之间选用;而在波纹管承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时,波纹管的允许位移应适当减小。 应用多层波纹管可以降低刚度和变形引起的应力,因而可以在很大程度上提高波纹管的寿命。管网系统连接用的大型波纹膨胀节(公称直径有时超过lm),要求承压4MPa,耐温400℃,且有一定的耐腐蚀稳定性。 波纹管在其它情况相同而工作压力性质(恒定或交变载荷)不同的条件下工作时,其使用寿命将有差别。显然,在交变载荷下工作时,波纹管的寿命比恒定载荷下工作时要短一些。
钢带波纹管又叫钢带增强聚乙烯螺旋波纹管是一种以高密度聚乙烯(PE)为基体(内外层)与表面涂敷粘接树脂钢带复合的缠绕结构壁管。管壁结构由三层构成:内层是一个连续实壁PE内层管,内层管外缠绕有(用钢板成形为“V”型的)环形波状钢带增强体,在波状钢带增强体外复合有聚乙烯的外层,从而复合成整体的螺旋波纹管。刚度和灵活度是波纹管及其它弹性元件的主要功用参数,但它们又是同一运用特性的两种不同的表示办法。其典型的结构如图所示。钢的弹性模量是聚乙烯的近200倍(碳素钢 [2] 的弹性模量在190000 MPa左右),结合金属和塑料的优点显然是达到高刚度低消耗的理想办法,能够将钢材的高刚度、高强度和塑料的耐腐蚀、损和柔韧性等优良特性有机地结合起来,发挥两方面的优点,弥补两方面的缺点,实现和低成本的统一。
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