语言 中文 英文

industry trends · 行业动态

产品广泛应用于航空航天业、真空业、半导体、太阳能光伏、医药设备、同步辐射加速器等行业
2023.12.19

波纹管的有效面积计算

浏览量:66118

      有效面积是波纹管的基本性能参数之一,它表征波纹管将压力转换为集中力的能力,在利用波纹管把压力变成集中力输出的场合,有效面积就是一个重要参数。
      波纹管用于力平衡式仪表时,其有效面积的稳定性会直接影响着仪表的精度。所以在这种场合不但要求波纹管具有合理的有效面积,而且还要求有效面积在工作过程中不随工作条件而变化。

a53622951c4ce619ea14b29dd38bf7f4.png


1.有效面积的概念和有效面积的变化
      有效面积是一个等效的面积,压力作用在这个面积上将产生相等的轴向力。一般情况下,随着内压力的增大,波纹管有效面积变小,面随外压力的增加,有效面积变大。
2.波纹管的体积有效面积
      波纹管在外力或压差作用下,其体积变化量与相应的有效长度的变化量之比值称为体积有效面积。
3.波纹管有效面积的计算
      对波纹管有效面积提出的要求及其计算方法取决于波纹管的用途。如果波纹管用作弹性密封件或管路热补偿时,有效面积的意义仅在于用来计算波纹管成形时的轴向力和使用系统中的推力。波纹管的有效面积计算值与实测值之间急有一些差别。一般情况下用专用公式计算波纹管的有效面积,是可以满足需要的。
      当波纹管用于力平衡仪表和需要将压力转换为力的场台,应准确确定其有效面积,要求逐个进行测量。

      波纹管的寿命是在工作条件下使用时,能保证正常工作的最短工作期限或循环次数。用波纹管组成的弹性密封系统,经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移的条件下工作,因此确定波纹管的使用寿命,具有重要意义。因为波纹管的作用不同,对其使用寿命的要求也不一样。

(1)波纹管用来补偿管路系统中因安装造成的位置偏差时,对其寿命要求只有几次就够了。

(2)波纹管用于开关频率较高的恒温控制器中,其寿命要达到10000次才能满足使用要求。

(3)波纹管用于真空开关作为真空密封件时,其寿命要达到30000次才能保证正常工作。

      从上面三种使用实例中可见,由于使用条件不同,波纹管要求的使用寿命相差很大。波纹管寿命与所选用材料的疲劳特性有关,同时也取决于成形波纹管的残余应力的大小、应力集中的情况和波纹管的表面质量等。此外,使用寿命与波纹管的工作条件有关。例如:波纹管工作时的位移、压力、温度、工作介质、振动条件、频率范围、冲击条件等。

      波纹管在工作过程中,其寿命长短主要取决于工作过程中产生的更大应力。为了降低应力,一般通过减少波纹管的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定波纹管的工作位移应小于它的允许位移的一半,它的工作压力应小于波纹管的耐压力的一半。

      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。

      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。


上一篇:焊接波纹管的检漏方法,你知道吗

下一篇:如何检验波纹管在制造过程中波纹管端口的剪切

移动端网站