金屬波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)理念與變形問(wèn)題剖析

時(shí)間：2020-01-05作者：鞏義市裕隆管道設(shè)備有限公司瀏覽：390

金屬波紋補(bǔ)償器設(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。金屬波紋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的參數(shù)較多，由于金屬波紋補(bǔ)償器在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)也不一樣。例如，金屬波紋補(bǔ)償器用于力平衡元件，要求金屬波紋補(bǔ)償器在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測(cè)量元件，要求金屬波紋補(bǔ)償器的彈性特性是線性的;用于真空開(kāi)關(guān)管作真空密封件，要求金屬波紋補(bǔ)償器的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命;用于閥門作密封件，要求金屬波紋補(bǔ)償器應(yīng)具有相應(yīng)的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據(jù)工作壓力性質(zhì)的不同，金屬波紋補(bǔ)償器的允許位移也有所區(qū)別一般金屬波紋補(bǔ)償器只承受軸向載荷(拉力或壓力)時(shí)，它的允許位移可在金屬波紋補(bǔ)償器有效長(zhǎng)度的10%~40%之間選用;而在金屬波紋補(bǔ)償器承受橫向集中力、扭轉(zhuǎn)力矩或綜合受力時(shí)，金屬波紋補(bǔ)償器的允許位移應(yīng)適當(dāng)減小。應(yīng)用多層金屬波紋補(bǔ)償器可以降低剛度和變形引起的應(yīng)力，因而可以在很大程度上提高金屬波紋補(bǔ)償器的壽命。對(duì)生產(chǎn)的金屬波紋補(bǔ)償器進(jìn)行試驗(yàn)證明，如果金屬波紋補(bǔ)償器按上述規(guī)范工作，它的便用壽命基本土可達(dá)到5萬(wàn)次左右。

金屬波紋補(bǔ)償器不產(chǎn)生塑性變形情況下所能獲得的較大位移稱為金屬波紋補(bǔ)償器的允許位移。對(duì)于工作在壓縮狀態(tài)的金屬波紋補(bǔ)償器，它的較大壓縮位移是：金屬波紋補(bǔ)償器在壓力作用下，壓縮到波紋之間相互彼此接觸時(shí)所能產(chǎn)生的較大位移值，也稱為結(jié)構(gòu)允許較大位移，它等于金屬波紋補(bǔ)償器自由長(zhǎng)度與較大壓縮長(zhǎng)度之差。

金屬波紋補(bǔ)償器在實(shí)際工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生殘余變形，殘余變形又稱長(zhǎng)久變形或塑性變形，金屬波紋補(bǔ)償器在力或壓力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)力或壓力卸除后，金屬波紋補(bǔ)償器不恢復(fù)原始狀態(tài)的現(xiàn)象稱殘余變形，殘余變形通常用金屬波紋補(bǔ)償器不恢復(fù)原始位置的量來(lái)表示又稱零位偏移。金屬波紋補(bǔ)償器的壽命是在工作條件下使用時(shí)，能保證正常工作的較短工作期限或循環(huán)次數(shù)。用金屬波紋補(bǔ)償器組成的彈性密封系統(tǒng)，經(jīng)常在承受較多循環(huán)次數(shù)的變動(dòng)載荷和較大位移的條件下工作，因此確定金屬波紋補(bǔ)償器的使用壽命，具有重要意義。

金屬波紋補(bǔ)償器在工作過(guò)程中，其壽命長(zhǎng)短主要取決于工作過(guò)程中產(chǎn)生的較大應(yīng)力。為了降低應(yīng)力，一般通過(guò)減少金屬波紋補(bǔ)償器的工作位移和降低工作壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一般設(shè)計(jì)中規(guī)定金屬波紋補(bǔ)償器的工作位移應(yīng)小于它的允許位移的一半，它的工作壓力應(yīng)小于金屬波紋補(bǔ)償器的耐壓力的一半。金屬波紋補(bǔ)償器在其它情況相同而工作壓力性質(zhì)(恒定或交變載荷)不同的條件下工作時(shí)，其使用壽命將有差別。顯然，在交變載荷下工作時(shí)，金屬波紋補(bǔ)償器的壽命比恒定載荷下工作時(shí)要短一些。

對(duì)金屬波紋補(bǔ)償器有效面積提出的要求及其計(jì)算方法取決于波紋管的用途。如果金屬波紋補(bǔ)償器用作彈性密封件或管路熱補(bǔ)償時(shí)，有效面積的意義僅在于用來(lái)計(jì)算波紋管成形時(shí)的軸向力和使用系統(tǒng)中的推力。金屬波紋補(bǔ)償器的有效面積計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之間急有一些差別。一般情況下用**公式計(jì)算金屬波紋補(bǔ)償器的有效面積，是可以滿足需要的。

金屬波紋補(bǔ)償器位移與零位偏移之間的關(guān)系，無(wú)論拉伸還是壓縮位移，在金屬波紋補(bǔ)償器位移的起始階段，它的殘余變形量都很小，一般都小于金屬波紋補(bǔ)償器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的允許零位偏移值。但是，當(dāng)拉伸(或壓縮)位移量逐漸增大到**過(guò)相應(yīng)的位移值后，會(huì)引起零位偏移值的突然增大，這表示金屬波紋補(bǔ)償器產(chǎn)生比較大的殘余變形，在這之后。如果再增大一點(diǎn)位移量，殘余變形將顯著增加。所以金屬波紋補(bǔ)償器一般不應(yīng)**過(guò)這個(gè)位移量，不然將會(huì)嚴(yán)重的降低其精度、穩(wěn)定性和可靠性以及使用壽命。


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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  金屬波紋補(bǔ)償器作為一種柔性耐壓管件安裝于液體輸送系統(tǒng)中，用以補(bǔ)償管道或機(jī)器、設(shè)備連接端的相互位移，吸收振動(dòng)能量，能夠起到減振、消音等作用，具有柔性好、質(zhì)量輕、耐腐蝕、耐乏、耐高低溫等多項(xiàng)特點(diǎn)。金屬波紋管作為敏感元件、減震元件、補(bǔ)償元件、密封元件、閥門元件及管路連接件，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制和測(cè)量?jī)x表、真空技術(shù)、機(jī)械工業(yè)、電力工業(yè)、交通運(yùn)輸及原子能工業(yè)等領(lǐng)域。金屬波紋補(bǔ)償器運(yùn)輸過(guò)程需注意問(wèn)題：1、在特別