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非金属补偿器的应用分析

发布时间:2012-02-22

非金属补偿器的应用分析:

       非金属补偿器是泊头鑫龙波纹管制造厂专业生产产品。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。波纹管的稳定性、耐压力与波纹管的允许位移。

  1.波纹管的稳定性
  当非金属补偿器两端都受到限制时,如果波纹管内压力增大至某一临界值,波纹管就会产生失稳现象。
  2.波纹管的耐压力
  耐压力是非金属补偿器性能的一个重要参数。非金属柔性补偿器在常温时,波形上不发生塑性变形所能承受的最大静压力,即为波纹管的最大耐压力在一般情况下,波纹管是在一定的压力(内压或外压)下工作的,所以它在整个工作过程中必须承受这个压力而不产生塑性变形。
  非金属补偿器的耐压力实际上属于波纹管的强度范畴。计算的关键是应力分析,也就是分析波纹管管壁上的应力只要波纹管管壁上最大应力点的应力不超过材料的屈服强度,波纹管所受的压力就不会达到其耐压力。同一波纹管在其它工作条件相同时,受外压比受内压时的稳定性要好,所以,受外压作用时的最大耐压力比受内压时高。
  当非金属柔性补偿器两端固定,如果在其内腔通入足够大的压力时,波纹管波峰处有可能爆破损坏。波纹管开始出现爆破时波纹管内部的压力值称为爆破压力。爆破压力是表征波纹管最大耐压强度的参数。波纹管在整个工作过程中,其工作压力远小于爆破压力,否则波纹管将破裂损坏。当波纹长度小于或等于外径时,其计算结果和实际爆破压力很接近;对细长型波纹管其实际爆破压力要低很多。爆破压力大约为允许工作压力的3~10倍。
  3.波纹管的允许位移
  对于工作在压缩状态的波纹管,它的最大压缩位移是:波纹管在压力作用下,压缩到波纹之间相互彼此接触时所能产生的最大位移值,也称为结构允许最大位移,它等于波纹管自由长度与最大压缩长度之差。波纹管不产生塑性变形情况下所能获得的最大位移称为波纹管的允许位移。
波纹管在实际工作过程中会产生残余变形,残余变形又称永久变形或塑性变形,波纹管在力或压力作用下产生变形,当力或压力卸除后,波纹管不恢复原始状态的现象称残余变形,残余变形通常用波纹管不恢复原始位置的量来表示又称零位偏移。
  非金属补偿器位移与零位偏移之间的关系,无论拉伸还是压缩位移,在波纹管位移的起始阶段,它的残余变形量都很小,一般都小于波纹管标准中规定的允许零位偏移值。但是,当拉伸(或压缩)位移量逐渐增大到超过一定的位移值后,会引起零位偏移值的突然增大,这表示波纹管产生比较大的残余变形,在这之后.如果再增大一点位移量,残余变形将显著增加。所以波纹管一般不应超过这个位移量,不然将会严重的降低其精度、稳定性和可靠性以及使用寿命。

  非金属补偿器在压缩状态下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸状态下的允许拉伸位移量要大一些,所以在设计波纹管时应尽可能让波纹管在压缩状态下工作。通过实验发现,在一般情况下,同一材料、同一规格的波纹管,其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的1.5倍。允许位移与波纹管的几何尺寸参数及材料性能有关。一般情况下,波纹管的允许位移大小与材料的屈服强度及外径的平方成正比,而与材料的弹性模量、波纹管的壁厚成反比。同时,相对波深、波厚对它也有一定影响。