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波纹管的寿命—波纹管选型解析
点击次数:1036 来源网站:http://www.wtfm.cc 发布时间:2013-01-03

      波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。它的开口端固定,密封端处于自由状态,并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长,使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器,有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化,因此它的响应速度低于波登管。

一、波纹管的使用寿命   

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最大应力。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。   

  对目前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。

二、波纹管选型要点分析  

金属波纹管及翅片式波纹管在内燃机冷却器中的应用,在汽柴油发动机冷却器壳体内或冷却芯子的两管板间安装1-1000根带有间断性凸凹状金属波纹管,采用扩管法、焊接法等方法将其固定在一端管板上,使冷却介质的流动状态发生改变,达到提高传热系数,增加传热效率。该发明构思新奇、工艺实用、成本低廉、性能可靠、传热效率高、不结垢、寿命长、热应力小。   

1、压力 根据软管实际工作压力,再查询波纹的公称通径与压力表,决定是否使用不锈钢网套类型的。   

2、尺寸软管公称通径,选用接头型式(主要有法兰联接、螺纹连接、快速接头连接)及的尺寸,软管长度。   

3、状态 按软管使用时的状态,参照金属软管的正确使用与安装方法与软管在沉降补偿时的最佳长度.软管各种运动状态的长度计算及软管的最小弯曲次数和最小弯曲半径等因素,参数正确选取软管长度,并正确安装。   

4、温度 软管内介质的工作温度及范围;软管工作时的环境温度。高温时,须按金属波纹管高温下的工作压力温度修正系数,确定温度修正后的压力,以确定选用正确的压力等级。   

5、介质 软管中所输送的介质的化学属性,按软管材质耐腐蚀性能参数表,决定软管各零件的材质。

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