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金属软管结构加强措施

[作者:奥光] [日期:18-08-01] [热度:]

  由薄壁板材拼焊成圆筒后加工而成的用作补偿器的金属软管,其焊缝强度是比较高的,焊缝处强度一般大于或等于母材强度的0.8倍,部分没有或很少有焊接缺陷存在的试件,它们的比值接近于1。能否以此为据,给一定的安全系数就可用在较高工作压力的场合呢?不能!

  金属软管的结构特点说明了它们在径向上的刚度远比坯料高得多,而轴向上的刚度却远比坏料低得多。在载荷较大的工作状态下,尽管其强度是足够的,径向上刚度是有富余的,但轴向上的刚度却不一定满足使用要求。

  我们已对金属软管的稳定性作过分析:失稳是破坏的前兆。从金属软管临界载荷公式可以看出,提高金属软管稳定性的方法有三:1、加大管壁厚度;2、降低外径与内径之比值;3、减少有效波纹数,扩大其细长比。

  但是,过分地加大管壁厚度,降低外径与内径之比值,结果使其刚性增大,但柔性却有所下降,这不符合薄壁波纹补偿器的有关规定,过分地减少有效波纹数,扩大其细长比,又使其无法满足一定补偿量的使使用要求。这样,迫使我们从外部因素去考虑,即用内树套、外护套、波谷加强环或复合结构等方式提高月作补偿器金属软管的稳定性。

  国外对于补偿贮罐地基下沉所用的金属软管及其它场合使用的横向补偿小的、弯曲半径大的软管,主要采用波纹管铠装钢带网套的结构形式。分析金属丝网套的强度,首先把结构参数及它们之间的关系搞清楚。网套是由若干股,每股若干根,直径为d的金属丝编织而成的。它以一定的规律包覆在波纹管圆柱表面上。因此,为了合理地利用金属丝网套的强度,必须了解波纹管的承载能力。

  由于以金属丝网套为“筋骨”的胶管是现代金属软管的前身,所以,在分析现代金属软管网套的强度之前,我们先来研究一下胶管的金属丝网在受力条件下的情况,胶管的刚性很小,所以,介质压力引起的负荷基本上是由金属丝网承受的。金属软管与胶管不同,由于它们横向刚度比纵向刚度大得多。所以,介质压力引起的很大一部分横向负荷是由波纹管承受的,而纵向负荷则主要由金属丝网来承受了。

  因此,法兰式金属软管网套的编织角与胶管金属丝网的编织角有差异。


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