波紋管主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節(jié)、波紋換熱管、隔膜波紋管和金屬軟管。 金屬波紋管主要用于補(bǔ)償管道熱變形、減震和沉降變形,廣泛應(yīng)用于石油化工、儀器儀表、航空航天、化工、電力、水泥、冶金等行業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。
波紋管:壓力測(cè)量?jī)x器中的一種壓力測(cè)量彈性元件。 波紋管是一種帶有多個(gè)橫向波紋的圓柱形薄壁波紋殼。 波紋管具有彈性,在壓力、軸向力、側(cè)向力或彎矩的作用下會(huì)產(chǎn)生位移。 波紋管廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,主要用作壓力測(cè)量?jī)x表的測(cè)量元件,將壓力轉(zhuǎn)換為位移或力。 波紋管壁薄,靈敏度高,測(cè)量范圍從幾十Pa到幾十MPa。 此外,波紋管還可用作密封和隔離元件,以隔離兩種介質(zhì)或防止有害流體進(jìn)入裝置的測(cè)量部分。 也可作為補(bǔ)償元件,利用儀器體積的可變性來(lái)補(bǔ)償儀器的溫度誤差。 有時(shí)也用作兩部分之間的彈性接頭。 波紋管按構(gòu)成材料可分為金屬波紋管和非金屬波紋管。 按結(jié)構(gòu)可分為單層和多層。 單層波紋管應(yīng)用廣泛。 多層波紋管具有強(qiáng)度高、耐久性好、應(yīng)力低等特點(diǎn)。
作為彈性密封,金屬波紋管首先要滿足強(qiáng)度條件,即在給定條件下,最大應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)許用應(yīng)力。 許用應(yīng)力可通過(guò)極限應(yīng)力除以安全系數(shù)得到。 根據(jù)波紋管的工作條件和使用要求,極限應(yīng)力可以是屈服強(qiáng)度、波紋管不穩(wěn)定時(shí)的臨界應(yīng)力或疲勞強(qiáng)度。 為了計(jì)算波紋管的最大工作應(yīng)力,需要分析波紋管壁上的應(yīng)力分布。
波紋管上的應(yīng)力是由系統(tǒng)中的壓力和波紋管的變形引起的。 壓力會(huì)在波紋管上產(chǎn)生環(huán)向(周向)應(yīng)力,而在波浪的側(cè)壁、波谷和波峰上會(huì)產(chǎn)生徑向薄膜和彎曲應(yīng)力。 不能抵抗彎曲的薄殼有時(shí)稱為薄膜,忽略彎曲計(jì)算的應(yīng)力稱為薄膜應(yīng)力。 當(dāng)波紋管變形時(shí),會(huì)產(chǎn)生徑向薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。 波紋管工作時(shí),有的承受內(nèi)壓,有的承受外壓。 這里主要分析波紋管在內(nèi)壓作用下的應(yīng)力。 波紋管在外壓作用下的承載能力一般高于內(nèi)壓作用下的承載能力。 隨著波紋管的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)波紋管的受力進(jìn)行了大量的分析和試驗(yàn)驗(yàn)證,提出了許多用于工程設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、計(jì)算程序和圖表。