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美国行业标准波纹管设备的设计

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美国行业标准波纹管设备的设计

发布日期:2018-10-20 作者: 点击:

波纹管(Corrugated pipe)是由半环壳和环板组成(composition). 波纹管是由半环壳和环板组成,设计较为复杂,计算的力学模型很难用解析(analysis 剖析;深入分析)方法得出精克解,标准中采用工程(Engineering)近似方法,给出具有一定准确性的设计计算公式(在实际设计中有采用数值方法,如有限元法等,可得到满意的结果)。设计波纹管需要对承压能力、位移引起的应力、疲劳寿命(lifetime)、刚度、稳定性(The stability of)等各项进行计算和校核。为了作出一项适当的设计,要涉及(指关联到,牵涉到)到许多设计因素,如:直径(diameter)、厚(thickness)度、波高、波距、层数、加强形式以及材料品质及制造(zhì zào)工艺(gōng y)等,需要在若干相互矛盾(事物属性的对立)的设计要求中选择一个折衷方案。如:波纹管的耐压性及柔度对壁厚的要求就完全相反,这就需要通过设计找出一个恰当的关系,使之既能保证强度(strength)又能有足够的伸缩补偿能力。

波纹管的应力主要由内压和位移引起,位移引起的应力通常大于内压引起的应力;沿着波纹管的子午向(经向)作用的应力常常高于波纹管材料的屈肥点。
       EJMA标准还给出了 ;Ω ;形波纹管的设计(Design)公式。波纹管设备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。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。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。波纹管适于测量低压。它与 ;U ;形波纹管相比承受的轴(Shaft)向位移较小,但能承受比较高的内压力(pressure)。该标准认为使膨胀(inflate)节既能承受高压(gāo yā)力又能经受大位移的方法,就是在U开明波纹管的外部安设加强环;采用多层结构或增加波纹管的厚(thickness)度也可以提高波纹管的承压能力,但增加厚度会显著(striking)地降低波纹管的疲劳寿命(lifetime)。疲劳寿命是位移和内压的函数。
由位移产生的波纹管(Corrugated pipe)轴向弹力是设计中应当考虑的重要因素(factor),使波深、壁薄的波纹管产生位移比使波浅、壁厚(thickness)的波纹管所需的力要小。波纹管设备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。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。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。波纹管适于测量低压。汽车隔热波纹管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。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。
波纹管的几何形式和工业(industry)中所采用的成形方法(method)是多种多样的,但不会有哪一种形状(The shape)或哪一种成形方法对任何设计(Design)条件都必定是最好的。汽车隔热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。

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关键词:铝箔波纹管,波纹管设备,汽车隔热波纹管

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