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金属波纹管的使用寿命有多久

时间:2017-06-02   来源:金属波纹管   作者:金属波纹管公司   点击:

  金属波纹管主要有两种材质组成,一种是黑色的钢带,一种是镀锌的钢带。这种产品的加工工艺,主要是用波纹管的机器加工,波浪形的端口,相互的咬合,一圈一圈的制作而成。

  关于金属波纹管的使用寿命,这个没有准确的说法,一般不损坏的情况下是可以使用数十年的。

  金属波纹管的使用寿命是指在工作条件下使用时,能够保证正常工作的短工作期限或循环次数。它的额定寿命是在产品设计时定出的预期使用寿命,要求在这段时期内波纹管不允许出现疲劳、失效、损坏等现象。用波纹管组成的弹性密封系统,经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移条件下工作,金属波纹管的疲劳失效将使系统失效,因此保证波纹管的使用寿命具有重要意义。

  传统的寿命主要是利用EJMA标准中的经验公式进行估算的方法来获取。这种计算方法偏差很大,而且复杂工况下寿命往往只能靠安全系数来修正,不能很好地满足工程应用的需要,因此,需要找到一种更先进的寿命分析方法来进行金属波纹管疲劳寿命分析。

  应用有限元法、实验、数理统计等综合设计方法,对金属波纹管的疲劳寿命及其可靠性进行一些研究和探讨:

  1、从材料的低周循环疲劳实验可以看出,材料本身的疲劳寿命分散程度较大。

  2、对于金属波纹管低周疲劳寿命,有限元法能准确预测出它的疲劳寿命次数和失效位置,其精度优于EJMA计算方法。对于复杂工作情况或特种材料金属波纹管的疲劳寿命,有限元法同样能准确预测出它的疲劳寿命次数和失效位置,而EJMA计算方法则具有较大的局限性。

  3、金属波纹管疲劳寿命分布规律呈威布尔概率密度曲线的特征,其分散程度较大,通过统计方法可以研究出波纹管在额定安全寿命下的可靠度及理论分析值的安全系数。

  4、研究金属波纹管疲劳寿命及其可靠性,对提高金属波纹管在额定安全寿命下的可靠性有着重要意义,对提高系统及至整系列产品可靠性、预防故障和事故的发生有着深远影响,对增强产品竞争力、提高市场份额和经济效益有着显著的效果。

  由于使用条件不同,金属波纹管要求的使用寿命相差很大。金属波纹管寿命与所选用材料的疲劳特性有关,同时也取决于成形金属波纹管的残余应力的大小、应力集中的情况和金属波纹管的表面质量等。此外,使用寿命与金属波纹管的工作条件有关。例如:金属波纹管工作时的位移、压力、温度、工作介质、振动条件、频率范围、冲击条件等。

  金属波纹管在工作过程中,其寿命长短主要取决于工作过程中产生的最大应力。为了降低应力,一般通过减少金属波纹管的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定金属波纹管的工作位移应小于它的允许位移的一半,它的工作压力应小于金属波纹管的耐压力的一半。

  对目前生产的金属波纹管进行试验证明,如果金属波纹管按上述规范工作,它的便用寿命基本土可达到5万次左右。

  根据工作压力性质的不同,金属波纹管的允许位移也有所区别一般金属波纹管只承受轴向载荷(拉力或压力)时,它的允许位移可在金属波纹管有效长度的10%~40%之间选用;而在金属波纹管承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时,金属波纹管的允许位移应适当减小。

  应用多层波纹管可以降低刚度和变形引起的应力,因而可以在很大程度上提高金属波纹管的寿命。

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