使金屬波紋管或其它彈性元件產(chǎn)生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度,一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的,則剛度不再是常數(shù),而是隨著載荷的增大發(fā)生變化。一般工程用的波紋管類彈性元件,剛度允差可限定在+/-50%之內(nèi)。波紋管的剛度按照載荷及位移性質(zhì)不同,分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等。在波紋管的應(yīng)用中,絕大多數(shù)的受力情況是軸向載荷,位移方式為線位移。以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設(shè)計(jì)計(jì)算方法:1.能量法計(jì)算波紋管剛度2.經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算波紋管剛度3.?dāng)?shù)值法計(jì)算波紋管剛度4.EJMA 標(biāo)準(zhǔn)的剛度計(jì)算方法5.日本TOYO 計(jì)算剛度方法6.美國(guó)KELLOGG(新法)計(jì)算剛度方法金屬波紋管及其它彈性元件在正常工作條件下允許使用的最大載荷值或滿量程值。濱湖區(qū)白鐵皮金屬軟管推薦
波紋管管壁較薄,靈敏度較高,測(cè)量范圍為數(shù)十帕至數(shù)十兆帕。它的開口端固定,密封端處于自由狀態(tài),并利用輔助的螺旋彈簧或簧片增加彈性。工作時(shí)在內(nèi)部壓力的作用下沿管子長(zhǎng)度方向伸長(zhǎng),使活動(dòng)端產(chǎn)生與壓力成一定關(guān)系的位移?;顒?dòng)端帶動(dòng)指針即可直接指示壓力的大小。波紋管常常與位移傳感器組合起來構(gòu)成輸出為電量的壓力傳感器,有時(shí)也用作隔離元件。由于波紋管的伸展要求較大的容積變化,因此它的響應(yīng)速度低于波登管。波紋管適于測(cè)量低壓。徐州消防金屬軟管金屬波紋管及其它彈性元件的殘余變形是指加載后元件產(chǎn)生位移。
使用溫度金屬波紋管類組件的使用溫度范圍很寬,一般都在彈性元件設(shè)計(jì)制造前給出。有些特殊用途的波紋管,內(nèi)腔通過液氧(-196℃)或更低溫度的液氮,耐壓高達(dá)25MPa 。管網(wǎng)系統(tǒng)連接用的大型波紋膨脹節(jié)(公稱直徑有時(shí)超過lm ),要求承壓4MPa,耐溫400℃,且有一定的耐腐蝕穩(wěn)定性。彈性元件的溫度適應(yīng)能力取決于所采用彈性材料的耐溫性能。因此根據(jù)彈性元件的使用溫度范圍,選用合適溫度性能參數(shù)的彈性材料,才能加工制造出合格的波紋管類組件。
波紋管上的應(yīng)力是由系統(tǒng)中的壓力和波紋管變形所產(chǎn)生的。壓力在波紋管上產(chǎn)生環(huán)(周向)應(yīng)力,而在波的側(cè)壁、波谷和波峰處產(chǎn)生徑向的薄膜和彎曲應(yīng)力。不能抗彎的薄殼有時(shí)稱為薄膜,忽略彎曲而算得的應(yīng)力則稱為薄膜應(yīng)力。波紋管變形時(shí)產(chǎn)生徑向薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。波紋管在工作時(shí),有的承受內(nèi)壓,有的承受外壓,例如波紋膨脹節(jié)和金屬軟管在多數(shù)情況下其波紋管承受內(nèi)壓,而用于閥門閥桿密封的波紋管一般情況下承受外壓在這里主要分析波紋管承受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力,波紋管承受外壓的能力一般情況下高于耐內(nèi)壓能力。金屬波紋管及其它彈性元件在某一指定煮上的位移與作用載荷之間的關(guān)系稱為彈性特性。
作用在金屬波紋管及其它彈性元件上的各種預(yù)期的負(fù)荷值,如集中力F、壓力p 和力矩M 等。在金屬波紋管類彈性元件使用時(shí),除給定施加的載荷值外,還須給定載荷的作用方向及作用位置。對(duì)于壓力載荷,還要說明彈性元件是承受內(nèi)腔壓力或外腔壓力。金屬波紋管及其它彈性元件在正常工作條件下允許使用的最大載荷值或滿量程值。它通常是預(yù)期的設(shè)計(jì)值,或是對(duì)產(chǎn)品原型經(jīng)過實(shí)際檢測(cè)后再經(jīng)修定的設(shè)計(jì)值。具體彈性元件產(chǎn)品在工作中經(jīng)受瞬間或試驗(yàn)期間允許超過額定載荷而不發(fā)生損壞、失效、失穩(wěn)時(shí)的承載能力。對(duì)于儀表彈性敏感元件,一般限定超載能力為額定載荷的125%。在工程中使用的波紋管類組件,一般限定在額定載荷的150%。根據(jù)工程要求,當(dāng)要求大的安全系數(shù)時(shí),使用的彈性元件規(guī)定不允許有任何超載,因此載荷必須小于或等于額定載荷值。波紋管設(shè)計(jì)的參數(shù)較多,由于波紋管在系統(tǒng)中的用途不同,其設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)也不一樣。徐州防爆金屬軟管加工
它們?cè)谡J褂脳l件下允許產(chǎn)生的工作位移。濱湖區(qū)白鐵皮金屬軟管推薦
隨著波紋管的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)波紋管的應(yīng)力進(jìn)行大量的分析研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作,提出了許多供工程設(shè)計(jì)使用的計(jì)算公式、計(jì)算程序和圖表。但是,有的方法由于圖表或程序繁復(fù)使用不方便,有的方法假設(shè)條件不是過于簡(jiǎn)化就是過于理想,難以保證使用上的安全可靠,不少方法未能為工程界所接受。因此,真正符合實(shí)用要求的方法為數(shù)不多。應(yīng)用比較普遍的方法有如下兩種:1.?dāng)?shù)值法計(jì)算波紋管應(yīng)力假定波紋管的全部波紋都處于同一條件下,在計(jì)算時(shí)只研究波紋管波紋的單個(gè)半波。這樣,在研究中就不考慮端部波紋,雖然端部波紋的邊界條件與中間波紋有所不同。濱湖區(qū)白鐵皮金屬軟管推薦
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