波紋管

金屬波紋管設(shè)計的理論基礎(chǔ)是板殼理論、材料力學、計算數(shù)學等。波紋管設(shè)計的參數(shù)較多，由于波紋管在系統(tǒng)中的用途不同，其設(shè)計計算的重點也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內(nèi)其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關(guān)管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應(yīng)具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)特點，可以把波紋管當作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設(shè)計計算波紋管也就是設(shè)計計算圓外殼、扁錐殼或團環(huán)板。

波紋管在壓縮狀態(tài)下工作時的允許壓縮位移量比工作在拉伸狀態(tài)下的允許拉伸位移量要大一些，所以在設(shè)計波紋管時應(yīng)盡可能讓波紋管在壓縮狀態(tài)下工作。通過實驗發(fā)現(xiàn)，在一般情況下，同一材料、同一規(guī)格的波紋管，其允許的壓縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍。允許位移與波紋管的幾何尺寸參數(shù)及材料性能有關(guān)。一般情況下，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、波紋管的壁厚成反比。

波紋管

英文名稱：corrugated pipe 。波紋管種類：波紋管主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節(jié)、波紋換熱管、膜片膜盒和金屬軟管等。金屬波紋管主要應(yīng)用于補償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣泛應(yīng)用于石化、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業(yè)。塑料等其他材質(zhì)波紋管在介質(zhì)輸送、電力穿線、機床、家電等領(lǐng)域有著不可替代的作用。波紋管：壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產(chǎn)生位移。波紋管在儀器儀表中應(yīng)用廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件，將壓力轉(zhuǎn)換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量范圍為數(shù)十帕至數(shù)十兆帕。另外，波紋管也可以用作密封隔離元件，將兩種介質(zhì)分隔開來或防止有害流體進入設(shè)備的測量部分。它還可以用作補償元件，利用其體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩個零件的彈性聯(lián)接接頭等。波紋管按構(gòu)成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種；按結(jié)構(gòu)可分為單層和多層。單層波紋管（見圖）應(yīng)用較多。多層波紋管強度高，耐久性好，應(yīng)力小，用在重要的測量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。

波紋管在工作過程中，其壽命長短主要取決于工作過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。為了降低應(yīng)力，一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現(xiàn)。在一般設(shè)計中規(guī)定波紋管的工作位移應(yīng)小于它的允許位移的一半，它的工作壓力應(yīng)小于波紋管的耐壓力的一半。

對生產(chǎn)的波紋管進行試驗證明，如果波紋管按上述規(guī)范工作，它的便用壽命基本土可達到5萬次左右。

根據(jù)工作壓力性質(zhì)的不同，波紋管的允許位移也有所區(qū)別一般波紋管只承受軸向載荷(拉力或壓力)時，它的允許位移可在波紋管有效長度的10%~40%之間選用;而在波紋管承受橫向集中力、扭轉(zhuǎn)力矩或綜合受力時，波紋管的允許位移應(yīng)適當減小。

應(yīng)用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應(yīng)力，因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。

波紋管在其它情況相同而工作壓力性質(zhì)(恒定或交變載荷)不同的條件下工作時，其使用壽命將有差別。顯然，在交變載荷下工作時，波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。