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网站应力与金属软管力学性能

来源:未知 发布时间:2016-01-19 10:15

 

 

来修正它。因此,各式各样的计算方法随着其实验方法的不同而不相同。苏联的T。BNXMAH法;荷兰的STAMICARBO法;西德的AD法;美国的M。W。KELLOGG公式;日本的东洋公式和滨田一竹园公式等,它们都曾经或正在为人们所利用。在我国,关于网站应力与寿命方面的理论还没有系统化。为了进行深入地研究,下面,向大家推荐东洋公式和凯洛格(KELLOGG)公式的联用法。 
 
液压特性 
用作金属软管本体的网站与光壁管不同,其波浪形的内腔在工作状态下为克服液压阻力将产生压力损失,同时,还将激发压力脉动现象。它们与网站的几何形状、液体的流量、流速等参数有着直接的关系。 
 
压力损失 
对以实验方法获得的网站压力损失和光壁管的压力损失曲线进行比较后,可以清楚地看到,网站内的压力损失比光壁管内的压力损失要高得多。在其它条件相同的情况下,压力损失与网站阻力系数的明显增加有关,而网站的液压阻力与网站波形有关,不同的波纹形状构成不同的内表面,这些不同的内表面特征可以用相对波纹度和几何系数来描绘。 
随着相对波纹度的增加,压力损失也增加;随着几何系数的增加,压力损失则减小。在网站通径给定的情况下,相对波纹度越大,意味着波纹越高;几何系数越小,意味着波距越大。这样,压力损失就必然增加(不包括无限趋近于极限的情况)。当然,实际使用过程中,总是希望压力损失越小越好。在没有条件改变网站波距、波高等结构参数的情况下,要减小液压阻力系数,降低网站工作状态下的压力损失,可以设法将网站波形制成“S”形或“ ”形。这样,单位长度上的波纹数不变,内腔近似光壁管,压力损失自然相对减小一些。 
双层比单层的工作性能好。这说明,金属软管振动破坏与光壁摩擦时振动能的输出有关。这种振动是在激励脉动频率与固有频率重合时发生的。要消除共振,必须限制液体流动的速度,改变纵向刚度或对振动采取更有效的阻尼。 
金属软管的振动破坏在很大程度上与脉动压力的振动幅值有关。 
随着振动幅值的增加,破坏金属软管所需的循环次数逐渐减少。振动幅值增加,工作能力下降。

金属软管中网套的强度 
 
在金属软管的结构设计中,为了提高网站的承载能力,避免其遭受机械方面的损伤,必须采取相应的加强和保护措施,对于通径较小的网站,多为铠装钢丝网套的结构形式。 
 
钢带锭数一般为大于或等于4的偶数,对于手工编织来讲,只要在这个范围内都是可行的;但对于机械编织来讲,就困难了。国内定型的编织机的锭子数是固定的,而且是不可调的。因此,钢带的锭数最好是根据现有的编织机的锭数来确定。目前,国产的编织机有24锭、36锭、48锭的,已引进的还有64锭的。但是,它们是专门用来编织钢丝网套的,编织出来的是“双花”花纹;而钢带编织最好呈“单花”花纹。对于这类编织机只要稍加改动,就可以用来编织钢带网套。 
 
钢带实际宽度,前面已经讲过,必须小于理论宽度,具体取值依网套对网站覆盖面比值的大小而定。 
 
编织角度一般取30~45,在其它参数确定之后,为了保证金属软管一定的承载能力,编织角度还可以适当地减小。从近几年引进设备配套的金属软管看来,国外对编织角的取值,最小的仅仅15。编织角度取值的大小,直接影响着金属软管的性能。若取上限值,有利于发挥它的柔软特性,但不能承受较高的载荷;若取下限值,可使金属软管承受较高的载荷,但不利于发挥它的柔软特性。 
 
网套对网站覆盖面的比值一般控制在75~95%范围之内,若取值太大,将压抑了网站的柔软特性;若取值太小,将起不到保护网站不受磕、碰、磨、撞等机械损伤的作用。它的取值大小也直接影响着金属软管的性能,意义恰恰与编织角度相反,若取上限值,可使金属软管承受较高的载荷,但不利于发挥它的柔软特性;若取下限值,有利于发挥它的柔软特性,但不能承受较高的载荷。 
 
如上所述,任何一个参数的变化,都可能从某一方面改变金属软管的性能。所以,在确定钢带网套编织参数时,必须根据金属软管的具体要求来综合考虑。 
 
金属软管中网站的稳定性 
 
网站在轴向受到超过它所能支撑的压力时,将会象受压杆件或圆柱螺旋弹簧那样,突然弯曲而失去直线形态的稳定性。这是必然的。如果网站承受的内压也超过它所能支撑的一定的压力值,也会产生失稳。实验证明,工程上网站的破坏,多数是由于这个原因产生的。无论是弹性密封件、轴向伸缩补偿器、金属软管,都存在这样的问题。 
就是说网站承受内压的能力一般取决于它的稳定性。研究网站的稳定性,可以引用人们熟知的欧拉压杆公式计算其临界载荷。 
 
波纹几何尺寸,材料厚度等方面的加工偏差,往往使网站轴线偏离了原有的对称轴。也就是说,实际网站的轴线存在某些初始弯度。对于金属软管来讲,网套编织的不均匀性和各部分强度的不一致性,也限制了网站的承载能力。 
临界载荷公式中的抗弯刚度值的确定是将网站的波峰(谷)半圆弧当作膜片刚性联接点来考虑,它本身就高于实际抗弯刚度值。 

 



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