波紋管的壽命是在工作條件下使用時,能保證正常工作的短工作期限或循環(huán)次數(shù)。用波紋管組成的彈性密封系統(tǒng),經(jīng)常在承受較多循環(huán)次數(shù)的變動載荷和較大位移的條件下工作,因此確定波紋管的使用壽命,具有重要意義。因?yàn)椴y管的作用不同,對其使用壽命的要求也不一樣。
(1)波紋管用來補(bǔ)償管路系統(tǒng)中因安裝造成的位置偏差時,對其壽命要求只有幾次就夠了。
(2)波紋管用于開關(guān)頻率較高的恒溫控制器中,其壽命要達(dá)到10000次才能滿足使用要求。
(3)波紋管用于真空開關(guān)作為真空密封件時,其壽命要達(dá)到30000次才能保證正常工作。
從上面三種使用實(shí)例中可見,由于使用條件不同,波紋管要求的使用壽命相差很大。波紋管壽命與所選用材料的疲勞特性有關(guān),同時也取決于成形波紋管的殘余應(yīng)力的大小、應(yīng)力集中的情況和波紋管的表面質(zhì)量等。此外,使用壽命與波紋管的工作條件有關(guān)。例如:波紋管工作時的位移、壓力、溫度、工作介質(zhì)、振動條件、頻率范圍、沖擊條件等。
彈性特性
金屬波紋管及其它彈性元件在某一煮上的位移與作用載荷之間的關(guān)系稱為彈性特性,而位移和載荷都應(yīng)存元件材料的彈性范圍內(nèi)波紋管類組件的彈性特性可以用函數(shù)方程、表格與曲線圖等形式表示。其彈性特性取決于各類彈性元件的結(jié)構(gòu)及加載方式。元件的彈性特性可以是線性的或非線性的,非線性還可分為遞增特性和遞減特性兩種。
彈性特性是波紋管及其它彈性元件的一個主要性能指標(biāo)。儀器儀表和測量裝置中使用的彈性元件,在設(shè)計時一般總是力求使元件的輸出量與被測參數(shù)(載荷)之間呈線性關(guān)系。這樣可以采用較簡單的傳動放大機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)儀表的等分刻度。
不銹鋼波紋管主要有穩(wěn)定性及腐蝕。通過合理的設(shè)計,波紋管波形參數(shù)和疲勞壽命、安裝正確及管系應(yīng)力分析完善等措施,可以解決波紋管的穩(wěn)定性。對于腐蝕,可以通過兩種方式解決:
合理的波紋管選材和補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)設(shè)計,阻斷腐蝕源。
加強(qiáng)小室積水管理,從根本上解決腐蝕。
對用于供熱管網(wǎng)的波紋管的選材,除應(yīng)考慮工作介質(zhì)、工作溫度和外部環(huán)境外,還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕的可能性、水處理劑和管道清洗劑對材料的影響等,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合波紋管材料的焊接、成型以及材料的性能價格比,優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的波紋管制作材料。
一般情況下,選用波紋管的材料應(yīng)滿意下列條件:
良好的塑性,便于波紋管的加工成形,且能通過隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。
高彈性極限、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,保證波紋管正常工作。
良好的焊接性能,滿意波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。
較好的耐腐蝕性能,滿意波紋管在不同環(huán)境下工作要求。