---

2. Изменение жесткости сильфонов в зависимости от температуры (а_с), выраженное температурным коэффициентом жесткости (относительным измене­нием жесткости при изменении температуры на ГС), приближенно вычисляют по формуле

а_с= —^-»т(а_ъ-2а_х) ==а_Е, (6)

САГ

где АС — абсолютное изменение жесткости в зависимости от температуры, кН/м (кгс/мм);

С — значение жесткости, кН/м (кгс/мм);

ДГ -перепад температуры, °С; ' .

(Хе — температурный коэффициент модуля упругости материала:

<

для сплава марки 36НХТЮ;

минус 3,9 • 10~⁴ —— —

08Х18Н10Т;

Х1 — температурный коэффициент линейного расширения материала:

ГС

1 (3

1 С

т — коэффициент нелинейности сильфона (0,8—1,0).

Температурный коэффициент жесткости сильфонов по давлению прибли­женно равен температурному коэффициенту жесткости по силе

(7)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6. Т

   Af эфф
   /■эФфДТ

   
   

   а г

   * эфф

   
   

   (8)

   
   емпературное изменение эффективной площади сильфонов а р , вы­раженное температурным коэффициентом эффективной площади, вычисляют по формуле

7. Средние значения нелинейности и гистерезиса сильфонов в зависимости е

от отношения—-2— при температуре (293±5)К [(20±5)°С] приведены в табл. 2

и 3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6. Сильфоны могут выдерживать без потери герметичности двухкратное мак­симальное рабочее давление.

При этом возможно появление:

остаточной деформации сильфона (до 10% длины гофрированной части);

осевого искривления (потери устойчивости), что может привести к разру­шению сильфона

.

Таблица 2

Сильфоны из сплава марки 36НХТЮ и бериллиевой бронзы марки БрБ2

Таблица 3

Сильфоны из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т

6. В процессе изготовления сильфонов возможно утонение стенки трубки-за­готовки на выступах гофров не более чем на 30%, на впадинах — не более чем на 20%.ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ СИЛЬФОНОВ

Величина внутреннего давления, вызывающего потерю осевой устойчивости (изгиб) сильфонов, — критическое давление р_кР может быть рассчитана по методу Андреевой и 'по методу Харингса. Погрешность расчета не превышает |±20%. Метод Андреевой применяют для расчета р_КР сильфонов, у которых —у— ^0,06. Расчет р_кр сильфонов, у которых —у— >0,06, проводят по • методу Харингса.

В настоящем приложении приведены методы расчета критического давления сильфонов, плоскости торцов бортиков которых параллельны и зафиксированы от поворота.

Расчет критического давления для сильфонов с —у—^0,06.

По этому методу критическое давление р_КР в МПа (кгс/см²) вычисляют по формуле

2

(1)

(2)

n£s“

^л.“Ч-^ег¹

где Е — модуль упругости материала в МПа (кгс/см²);

s_cp — средняя толщина сильфона в мм, определяемая по формуле

_s3 ■ ^S?. [1 + (—'■
^scp 3 1

где so — толщина трубки-заготовки в мм;

fe = -P-;
d

п — число гофров сильфона;

/о — длина гофрированной части сильфона в мм. Коэффициент Аф вычисляют по формуле

г

’ л

¹k? rl

(3)

де р — коэффициент Пуассона.

Расчет критического давления сильфонов с—у—>0,06.

По этому методу критическое давление вычисляют по формуле:

_ 4|T'D_S3_p

— Р-’А³" ’

2 InZo

где — коэффициент, вычисляемый по формуле

£

(5)

■

X

£—представляет собой функцию геометрических параметров сильфонов k=* и определяют по графику, приведенному на черт. 1;

‘ а

х — коэффициент, вычисляемый по формуле

хя! т-

І
2FD

(6)

(8)

О)

Черт. 1

Величина F при коэффициенте ц=0,3 приведена на черт. 2; £' — упругая постоянная материала, вычисляемая по формуле

Е— модуль упругости материала в МПа (кгс/см²);

ц— коэффициент Пуассона;

s_cp— средняя толщина сильфона в мм, вычисляемая по формуле

« — ^So •

^Scp—ЇЖ ’

So — толщина трубки-заготовки в мм;

т — коэффициент, вычисляемый по формуле

⁴ V^Scf-r

io — длина гофрированной части сильфона в мм.

Черт. 2

Расчет критического давления сильфонов по вышеприведенным формулам проводят по номинальным значениям наружного и внутреннего диаметра силь­фона и минимальному значению толщины стенки трубки-заготовки, т. е. с ми­нусовым допуском.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

НОМОГРАММЫ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ СИЛЬФОНОВ

Циклическая прочность сильфонов (ресурсная характеристика) зависит от условий эксплуатации: рабочего хода, рабочего давления, температуры, рабочей среды, вибрационных нагрузок и т. д.

Гамма-процентный ресурс (при у = 98%) сильфонов при температуре (298±10)К [(25± 10)°С] определяют по номограммам.

На номограммах указана циклическая прочность в циклах, для различных схем нагружения сильфонов в зависимости от отношения рабочего хода к мак­симальному рабочему ходу — горизонтальная ось, рабочего давления к мак­симальному рабочему давлению — вертикальная ось.

Средний ресурс (средняя циклическая прочность) сильфонов вычисляют по формуле ■*

Ig JVcp=l,25 1g Л^98"

Зависимость ресурса сильфонов! от рабочей температуры приведена на черт. 17—19

.Номограммы циклической прочности сильфонов из сплава марки 36НХТЮ указаны на черт. 1—4.

ГОСТ 21482—76 Стр. 45

Черт. 1

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на сжатие, переменное наружное давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной линией —■ постоянное внутреннее давление, переменный ход на сжатие, постоянное наружное давление, переменный ход на растяжение.

Черт. 2

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное наружное давление, постоянный ход на сжатие; пунктирной линией — перемен­ное наружное давление, переменный ход на сжа­тие

.

Черт. З

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной линией —. пе­ременное внутреннее давление, переменный ход на растяжение.

Стр. 46 ГОСТ 21482—76

Черт. 4

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, перемен­ный ход на сжатие (сильфон предварительно под­жат на величину рабочего хода), переменное на­ружное давление, переменный ход на растяжение (сильфон предварительно растянут на величину рабочего хода), ¹Номограммы циклической прочности сильфонов из бериллиевой бронзы марки БрБ2 указаны на черт, 5-—8.

ГОСТ 21482—76 Стр. 47

Черт. 5

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на сжатие, переменное наружное давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной линией. — постоянное внутреннее давление, пе­ременный ход на сжатие, постоянное наружное давление, переменный ход на растяжение.

Черт. 6

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное наружное давление, постоянный ход на сжатие; пунктирной линией — переменное наружное давление, переменный ход на сжатие

.

Черт. 7

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной линией — пе­ременное внутреннее давление, переменный ход на растяжение.

Стр. 48 ГОСТ 21482—76

Черт. 8

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, перемен­ный ход на сжатие (сильфон предварительно под­жат на величину рабочего хода), переменное на­ружное давление, переменный ход на растяже­ние (сильфон предварительно растянут на вели­чину рабочего хода).Номограммы циклической прочности сильфонов из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т указаны на
черт. 9—1:2,

ГОСТ 21482—76 Стр. 49

Черт. 9

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на сжатие, переменное наружное давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной ли­нией — постоянное внутреннее давление, пере­менный ход на сжатие, постоянное наружное давление, переменный ход на растяжение.

шах'

Черт. 10

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное наружное давление, постоян­ный ход на сжатие; пунктирной линией — пере­менное наружное давление, переменный ход на сжатие

.

Черт. 11

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, постоянный ход на растяжение; пунктирной линией — пе­ременное внутреннее давление, переменный ход на растяжение.

* Черт. 13—16 исключены.

Стр. 50 ГОСТ 21482—76

Черт. 12*

Примечание. Сплошной линией обозначе­ны переменное внутреннее давление, переменный ход на сжатие (сильфон предварительно поджат на величину рабочего хода), переменное внут­реннее давление, переменный ход на растяжение (сильфон предварительно растянут на величину рабочего хода).Температурная зависимость циклической прочности сильфонов
из сплава марки 36НХТЮ

— 60-^0 —20 0 20 00 60 80 100 120 160 160 1804

Черт. 17

Температурная зависимость циклической прочности сильфонов
из бериллиевой бронзы марки БрБ2

-60 -60 —20 0 20 00 60 80 °С

Черт. 18

Температурная зависимость циклической прочности сильфонов из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т

Черт. 19

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ РЕЛАКСАЦИИ
НАПРЯЖЕНИЯ И ПОЛЗУЧЕСТИ

Остаточная деформация сильфонов в условиях релаксации напряжений и ползучести зависит от времени воздействия нагрузки (хода и давления), вели­чины нагрузки, температуры и т. п.

Среднее значение остаточной деформации —---°^ст при условии релаксации

Дх max напряжений в зависимости от температуры следует определять по черт. 2, 3, при исловиях ползучести в зависимости от температуры — по черт. 5, 6.

У сильфонов из сплава марки 36НХТЮ остаточная деформация в услови­ях релаксации напряжений и ползучести практически отсутствует.

При отличных от указанных на черт 2, 3, 5, 6 значениях температуры Т। ос­таточную деформацию вычисляют по формуле

₍

Ах ост! д / Дх осг

Д.хтах/Т, Дхтах/Тщах,

Где! —— І Тта* — остаточная деформация, определяемая по черт. 2, 3, 5, 5;

Ахти /

А — коэффициент вычисляется по формуле

—‘~'..<.Р^эб- — значение нагрузки, воздействующей на сильфон.

△х ГП1<

Значения параметров В, п, о, входящих в формулу (2), определяют:

в условиях релаксации напряжений:

для сильфонов из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т

5 = 0,7684 -Ю^-0,1836* Ю-²Г+0,1274- 10-⁴Р;

п = -0,1893 + 0,1653 • 10~²Г—01,3260 • 10-⁵Р;

<т=6О0МПа 16000— I;