波紋補償器的設計標準是什么？

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-05-04 瀏覽次數：63

     波紋管的設計主要考慮三個(gè)因素：抗壓強度，穩定性和疲勞性能。雖然國家標準和美國EJMA標準對這些方的計算和評估有明確的規定，但是從多年的應用實(shí)踐和波紋管失效分析中發(fā)現，標準中給出的穩定性的計算和評估方法是不充分的。所有和疲勞壽命僅給出相對較厚的邊界范圍（平均疲勞壽命適用于103-105）。有時(shí)，完全符合標準要求的產(chǎn)品在實(shí)際使用中會(huì )遇到一些問(wèn)題。例如，內壓軸向補償器預置換狀態(tài)在壓力試驗中容易產(chǎn)生平坦和不穩定，而大口徑外壓軸向波紋補償器全位移工作狀態(tài)波紋管容易產(chǎn)生周向不穩定，直徑小雙拉桿式補償器和鉸鏈式補償器的全位移工作狀態(tài)容易發(fā)生柱不穩定。波紋管的過(guò)度變形不僅影響其穩定性，而且還為應力腐蝕提供了有利的環(huán)境條件。

1.波紋管疲勞壽命及其綜合應力

    波紋管的補償量取決于其疲勞壽命，疲勞壽命越高，波紋管的單波補償量越小。為了降低成本并增加單波補償量，一些制造商將波紋管的允許疲勞壽命降低到非常低的水平，這導致由位移引起的波紋管在下午具有大的彎曲應力，并且綜合應力高，大大降低了波紋管的穩定性。表1顯示了未增強U形波紋管的允許疲勞壽命與經(jīng)向綜合應力和單波補償之間的關(guān)系。

    波紋補償器降低了疲勞壽命，可以大大改善波紋管的單波位移，但同時(shí)波紋管的綜合應力也大大提高，對波紋管的強度和穩定性有很大的影響。 

2.波紋管的綜合應力及其抗壓強度

    從計算方法和評價(jià)標準可以看出，標準中給出的波紋管的平直度和穩定性都反映了強度問(wèn)題。當波紋管設計的允許壽命較低時(shí)，不僅經(jīng)向綜合應力高，而且環(huán)向應力也相對較高，使波紋管迅速進(jìn)入塑性變形，導致波紋管不穩定。

    對于內部壓力波紋管位移應力，在波紋管峰和谷處形成塑性鉸鏈，再加上壓力應力，波紋管快速平坦且不穩定。這是波紋管在平坦位移條件下具有低疲勞壽命波紋管的根本原因，并且壓力遠低于高疲勞壽命。例如，在預排量狀態(tài)下，即當波紋管的位移是允許值的1/2時(shí)，當允許的設計壓力沒(méi)有時(shí)，允許疲勞壽命為200次的波紋管變平并且不穩定。已達成。允許疲勞壽命為1000次的波紋管。當達到設計壓力時(shí)，波紋管處于平坦且穩定的狀態(tài)。當設計壓力為1.5倍時(shí)，波紋管處于臨界不穩定狀態(tài);允許疲勞壽命為2000次的波紋管。當設計壓力為1.5倍時(shí)，波紋管仍處于平穩狀態(tài)。

從外部壓力波紋管的縱向截面來(lái)看，它相當于應力拱梁。在工作時(shí)，波紋管處于拉伸狀態(tài)，這相當于拱形梁減小拱形高度，并且其抵抗不穩定性的能力自然降低。當波紋管的單波位移太大時(shí)，波紋的直線(xiàn)部分是傾斜的，因此波紋管的峰值直徑減小，但是波峰的直徑被確定。為了協(xié)調變形，發(fā)生峰值坍塌，并且波紋管周向損失。穩定。在國內外相應的標準中，不涉及位移對波紋管外壓周向穩定性的影響，需要進(jìn)一步探討。

總之，雖然在熱管網(wǎng)的應用過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現由疲勞引起的損壞，但是波紋管的設計疲勞壽命太低，這將導致災難性的后果。

3.補償器位移與其柱穩定性

    對于復式拉桿型和鉸鏈型補償器，橫向位移是由波紋管角變位引起中間管段傾斜實(shí)現的。當波紋管產(chǎn)生角變位時(shí)，波紋管凸出側承壓而積大于凹陷側承壓而積，導致補償器附加了一個(gè)橫向力，較之軸向型補償器更易產(chǎn)生柱失穩。顯然波紋管單波位移越大，補償器橫向位移越大越易產(chǎn)生柱失穩。