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波纹管膨胀节的波数能无限增加吗?

文章来源:http://www.zcjdsbaz.com 发布时间:2020-04-26 浏览次数:63

波纹管膨胀节的波数能无限增加吗,了解波纹补偿器的人士都知道波纹补偿器的波数是决定波纹补偿器补偿量的主要因数,那么有人就会问道波纹补偿器的波数有限制吗?最多可以做多少波,波纹补偿器的补偿元件就是波纹管,为了保证波纹管良好的弹性,波纹管采用的是较薄的不锈钢材质造成的,对于波纹补偿器来说波纹管的数量是有一定限制的,一旦采用过多的波数,就会对补偿器的应用造成一定的损坏。

U形波纹管结构参数模拟分析对波纹管性能影响的结构参数主要有壁厚、波纹半径和波数,它们对波纹管的应力分布和补偿量起到重要影响。下面分别对它们进行模拟分析。

波纹管膨胀节的波数能无限增加吗?

3.1波纹管壁厚对强度和补偿位移的影响在上面的模型的基础上,在不改变其他参数,

只改变波纹管壁厚的大小对其进行模拟分析。选取壁厚1.6mm、2.0mm、2.5mm、2.8mm、3.2mm和4.0mm共六种规格。

经过对不同波纹管壁厚进行模拟分析,得到在六种壁厚下波纹管应力强度的最大值和最小值。

如下图5所示,发现显然应力强度与壁厚负相关,随着壁厚的增加,最大应力逐渐降低。

这与实际情况一致,壁厚的增加使单位面积受到的压力降低,提高了不锈钢波纹补偿器的强度,延长了使用寿命。

由于横截面的增加使波纹管可以承受更大的载荷,所以随着壁厚的增加,补偿位移会逐渐降低。

但是,波纹管壁厚不是越大越好,因为会导致补偿器太重和浪费钢材。

波纹半径对应力和补偿位移的影响利用上面的模型,在不改变其他参数,选取20mm、18mm、16mm、14mm、12mm五个不同的波纹半径对它们分别数值模拟分析,

得出不同半径下波纹管的最大应力和轴向位移大小。通过表1可以看出,随着波纹半径的增加,最大应力逐渐降低。

随着波纹半径的增加,受到相同的载荷下波纹膨胀节伸缩量减少,波纹褶皱程度就小,轴向补偿位移减少,但补偿能力增强,其使用寿命就延长。

波纹管膨胀节的波数能无限增加吗?

波纹管膨胀节的技术参数

3.3波数对应力的影响选取分析模型的几何参数与上面的准则基准值相同,波纹管的波数为变化量,

在材料的弹性范围内,对不同波数的情况进行模拟分析,得出其应力强度最大值和补偿量与波数的变化关系。

通过关系图可以得出随着波数的增加,最大米塞斯应力逐渐降低,补偿位移增加。

原因是随着波数的增加,更多的波节分担了应力。当波数增加,波纹管长度不变时,

每个波距降低,每个波节在受到轴向载荷时都会产生位移,使得总补偿位移量增加。

但是补偿位移的增加会导致不锈钢波纹补偿器褶皱加剧,容易引起破裂失效,因此,波数不能无限增加。

本文通过有限元分析方法,对U形波纹管的应力分布和补偿量进行了研究分析,得到如下结论:

(1)在受到轴向载荷时,最大应力出现在波纹管波峰和波谷处。

(2)对波纹管壁厚的分析中得出随着壁厚的增加,最大应力逐渐降低,延长了使用寿命。随着壁厚的增加,补偿位移逐渐降低。

增加波纹管壁厚可以提高其抵抗由于温度和装配引起的轴向应力载荷。

(3)随着波纹半径的增加,最大应力逐渐降低。轴向位移由于波纹半径的增加,

虽然轴向补偿位移减少了,波纹褶皱程度就小,轴向补偿位移减少,但补偿能力增强,其使用寿命就延长。

(4)当波数增加,不锈钢补偿器长度不变时,每个波距降低,每个波节在受到轴向载荷时都会产生位移,使得总补偿位移量增加。

但是,补偿位移的增加会导致波纹管褶皱加剧,容易引起破裂失效,因此,波数不能无限增加。


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