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金屬波紋管的穩定性及允許的位移

金屬波紋管的穩定性及允許的位移

  金屬波紋管作為敏感元件和沖擊吸收元件、補償元件、密封元件、閥元件和管道連接件。它廣泛應用于自動控制和測量儀器、真空技術、機械工業、電力工業、運輸和原子能工業等領域。

金屬波紋管

  金屬波紋管因其用途不同而選擇不同的金屬材料。因其材質不同,故所加工制作的金屬波紋管性能及用途也有所不同。

  當金屬波紋管兩端都遭到限制時,假設金屬波紋管內壓力增大至某一臨界值,金屬波紋管就會產生失穩現象。

  關于工作在緊縮狀態的金屬波紋管,它的最大緊縮位移是:金屬波紋管在壓力作用下,緊縮到波紋之間相互彼此接觸時所能產生的最大位移值,也稱為結構允許最大位移,它等于波紋管自由長度與最大緊縮長度之差。

  金屬波紋管不產生塑性變外形況下所能獲得的最大位移稱為波紋管的允許位移。

  金屬波紋管在理論工作過程中會產生剩余變形,剩余變形又稱永世變形或塑性變形,波紋管在力或壓力作用下產生變形,當力或壓力卸除后,金屬波紋管不恢恢復始狀態的現象稱剩余變形,剩余變形通常用金屬波紋管不恢恢復始位置的量來表示又稱零位偏移。

  金屬波紋管位移與零位偏移之間的關系,無論拉伸還是緊縮位移,在金屬波紋管位移的起始階段,它的剩余變形量都很小,普通都小于金屬波紋管標準中規則的允許零位偏移值。但是,當拉伸(或緊縮)位移量逐漸增大到超越一定的位移值后,會惹起零位偏移值的突然增大,這表示金屬波紋管產生比較大的剩余變形,在這之后.假設再增大一點位移量,剩余變形將顯著增加。所以金屬波紋管普通不應超越這個位移量,不然將會嚴重的降低其精度、穩定性和可靠性以及運用壽命。金屬波紋管在緊縮狀態下工作時的允許緊縮位移量比工作在拉伸狀態下的允許拉伸位移量要大一些,所以在設計金屬波紋管時應盡可能讓金屬波紋管在緊縮狀態下工作。經過實驗發現,在普通情況下,同一材料、同一規格的波紋管,其允許的緊縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍。

  允許位移與金屬波紋管的幾何尺寸參數及材料性能有關。普通情況下,金屬波紋管的允許位移大小與材料的屈服強度及外徑的平方成正比,而與材料的彈性模量、金屬波紋管的壁厚成反比。同時,相對波深、波厚對它也有一定影響。


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