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(guò)于簡(jiǎn)化就是過(guò)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。它們?cè)谡J褂脳l件下允許產(chǎn)生的工作位移。上海鋁制金屬軟管模具
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(kāi)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(lái)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。徐州包塑金屬軟管供應(yīng)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(chēng)為彈性特性。
另外,波紋管也可以用作密封隔離元件,將兩種介質(zhì)分隔開(kāi)來(lái)或防止有害流體進(jìn)入設(shè)備的測(cè)量部分。它還可以用作補(bǔ)償元件,利用其體積的可變性補(bǔ)償儀器的溫度誤差。有時(shí)也用作為兩個(gè)零件的彈性聯(lián)接接頭等。波紋管按構(gòu)成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種;按結(jié)構(gòu)可分為單層和多層。單層波紋管應(yīng)用較多。多層波紋管強(qiáng)度高,耐久性好,應(yīng)力小,用在重要的測(cè)量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。
自振頻率在工業(yè)中使用的彈性元件,其工作環(huán)境往往都有一定程度的振動(dòng),有些元件用作隔振部件.本身就處在振動(dòng)條件下。對(duì)于在特殊條件下應(yīng)用的彈性元件,必須防止元件的自振頻率(特別是基頻)與系統(tǒng)中任何一種振動(dòng)源振頻相近,避免發(fā)生共振而引起損壞。波紋管類(lèi)組件在各種領(lǐng)域中得到了***的應(yīng)用,為避免波紋管發(fā)生共振面損壞,波紋管的固有頻率應(yīng)低于系統(tǒng)的振動(dòng)頻率,或至少比系統(tǒng)振頻高出50%。密封性是指元件在一定的內(nèi)、外壓差作用下保證不泄漏的性能。波紋管類(lèi)組件工作時(shí),內(nèi)腔充有氣體或液體介質(zhì),并有一定的壓力,因此必須保證密封性。密封性的檢測(cè)方法有氣壓密封性試驗(yàn)、滲漏試驗(yàn)、液體加壓試驗(yàn)、用肥皂水或氦質(zhì)譜檢漏儀檢測(cè)。元件的殘余變形里與使用狀態(tài)有關(guān)。
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(chēng)為薄膜,忽略彎曲而算得的應(yīng)力則稱(chēng)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(mén)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。金屬波紋管設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等。上海不銹鋼金屬軟管供應(yīng)
金屬波紋管及彈性元件中某一特定點(diǎn)(自由端或中心)的位置變化。上海鋁制金屬軟管模具
在使用過(guò)程中,對(duì)剛度要求較大,而金屬波紋管本身剛度又較小時(shí),可以考慮在波紋管的內(nèi)腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個(gè)彈性系統(tǒng)的剛度,而且遲滯引起的誤差也可以大為減小。這種彈性系統(tǒng)的彈性性能主要取決于彈簧的特性和波紋管有效面積的穩(wěn)定性。金屬波紋管作為彈性密封零件,首先要滿足強(qiáng)度條件,即其比較大應(yīng)力不超過(guò)給定條件下的許用應(yīng)力。許用應(yīng)力可由極限應(yīng)力除以安全系數(shù)得出。根據(jù)波紋管的工作條件和對(duì)它的使用要求,極限應(yīng)力可以是屈服強(qiáng)度,也可以是波紋管失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力,或者是疲勞強(qiáng)度等。要計(jì)算波紋管比較大工作應(yīng)力必須分析波紋管管壁中的應(yīng)力分布。上海鋁制金屬軟管模具
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