см2'
для сильфонов из бериллиевой бронзы марки БрБ2
5 = 17,12-0,2370- Ю-'Т-О,5510;- 10-3T2;
п= -0,8495-0,3060 • 1О-3Т+0»3968 • 10-<Р;
о=800МПа І8000—I ;
см2/
в условиях ползучести
для сильфонов из нержавеющей стали марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т 5=2,740-0,1340- 10-'T+0^398 • 10~Ф;
п=-0,9229+ 0,3495 • 10-27’-0,2450-101-5Р;
о=600 МПа (6000-HS), ' см2/ (
для сильфонов из бериллиевой бронзы марки БрБ2
5 = 0,3927- ЮГ'+0,15357-0,9760» 10"372;
л= -0,6125 — 0,2610- 10“27+0,4500* 10-<72;
<т=80О МПа /8000-*££).
см2/
Примечание. В формулу (2) значение а подставлять в кгс/см2, в формулы для определения параметров В и п значение Т — в °С
.
Остаточная деформация сильфонов из нержавеющей стали
марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т в условиях релаксации
напряжения при температуре 350° С
Черт. 2*
Черт. 1 исключен.
Остаточная деформация сильфонов из бериллиевой бронзы
марки БрБ2 в условиях релаксации напряжений
при температуре 150° С
Черт. 3*
Черт. 4 исключен.
Остаточная деформация сильфонов из нержавеющей стали
,-марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т в условиях ползучести
при температуре 350° С
Остаточная деформация сильфонов из бериллиевой бронзы марки БрБ2 в условиях ползучести при температуре 150° С
Черт. 6
При нагружении сильфонов давлением остаточная деформация в условиях релаксации напряжений и ползучести значительно меньше, чем при нагружение силой (ходом). Поэтому при нагружении сильфонов одновременно давлением и силой (ходом) остаточную деформацию можно приближенно определять методом, приведенным в настоящем приложении.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Справочное
РАСЧЕТ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТ И АМПЛИТУД ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ
СИЛЬФОНОВ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЯХ
Работоспособность сильфонов при динамических нагрузках зависит от параметров сильфона (жесткости, массы, длины), присоединенной массы, жесткости пружины, параметров возмущающих колебаний, величины нагрузки и схемы закрепления сильфона.
В настоящем приложении приведены методы расчета резонансных частот и амплитуд вынужденных колебаний сильфонов при гармонических возмущениях без демпфирования для наиболее распространенных схем закрепления сильфонов в приборах (изделиях).
1. Сильфон массой тс одним концом жестко закреплен, к другому концу сильфона прикреплен груз массой М >— приведенной массой кинематических связей прибора.
Черт. 1
На закрепленный конец сильфона действует кинематическое возмущение вида
S=Sa- cosQf, (1)
где Sa— амплитуда возмущения, мм;
Q — частота возмущения.
Резонансные частоты могут быть найдены по формуле
(Щ-рЛ/ (2)
У 71с
где с-; — жесткость сильфона по силе, Н/м;
тс— масса сильфона, кг.
Значения р, определяют из уравнения
-J-=P-tg₽; (3)
З
где М — масса груза, кг.
Пс
начение р в уравнении (3) заключены в промежутках:(і—1)л<рі< (2І—1) Л_. (5)
Амплитуды вынужденных колебаний гофров по длине сильфона вычисляют по формуле
cos — (to—х) — Хр sin — По—х)
Ux = Sa V° . (6)
х а cos р—VjP sin р
где v=l0 "|/"-^9 — скорость распространения колебаний, мм/с;
/о — длина гофрированной части сильфона, мм;
х —• текущая координата.
2. Сильфон массой тс одним концом жестко закреплен, к другому концу прикреплен груз массой М — приведенной массой кинематических связей, и он соединен с пружиной.
Черт. 2
На закрепленный конец сильфона действует кинематическое возмущение вида
5 =5а cos Q t.
Резонансные частоты могут быть найдены по формуле (2). Значения р определяют из уравнения
/
(7)
px-^-)tgp=i,г
де
Спр—жесткость пружины, Н/м
.
вычисля-
(9)
Черт. 3
Амплитуды вынужденных колебаний гофров по длине сильфона ют по формуле
Р ■ cos -5- (lo-x) - (₽2Х—п) sin (/о—х)
и V
р cos p-(ipa-r])sin §
На рамку действует кинематическое возмущение вида
S = Sa cos Я Z.
Резонансные частоты вычисляют по формуле
ои=аА1/^-. (10)
Г .‘Ис
Значения а определяют из уравнения sin a Zo = O, (И)
откуда
а=4-;2« . (12)
lo io h
Амплитуды вынужденных колебаний гофров по длине сильфона вычисляют по формуле Я / /»
cos —l-jr-x I Mx=Sa і- (13)
COS -£-lo
2v
Уравнения (3), (7) и (11) имеют множество решений, что определяет и множество значений резонансных частот колебаний сильфонов.
Целесообразно учитывать только первые Зі—4 резонансные частоты колебаний (/^4), так как при более высоких их значениях возникающие в сильфонах амплитуды вынужденных колебаний резко уменьшаются и не оказывают влияния на долговечность сильфонов.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Справочное
РАСЧЕТНАЯ МАССА СИЛЬФОНОВ
|
D, мм |
п, шт. |
Масса 100 шт., кг, при $о, мм |
|||||
|
0,08 |
0,10 |
0.12 |
0,16 |
0,20 |
0,25 |
||
|
|
6 |
0,018 |
0,030 |
. . |
|
||
|
4,0 |
10 |
—. |
0.027 |
|
0,044 |
— |
— |
|
|
6 |
■■ ■_ |
0,0-25 |
0,040 |
. |
||
|
|
10 |
— |
0,937 |
— |
0,060 |
— |
— |
|
|
4 |
0,026 |
|
0,041 |
—ч |
— |
|
|
7,0 |
6 |
|
0,034 |
— |
0,055 |
|
— |
|
|
10 |
—‘ |
0.052 |
— |
0,084 |
—- |
— |
|
|
4 |
0,029 |
0,036 |
0,043 |
0,059 |
__ |
— |
|
9,0 |
6 |
0,039 |
0,049 |
0,058 |
0,081 |
—J |
— |
|
|
10 |
0,059 |
0,074 |
0,089 |
0,124 |
—ч |
— |
|
|
4 |
0,042 |
0,052 |
0,063 |
0,084 |
0,105 |
|
|
11,0 |
6 |
0,058 |
0,072 |
0,086 |
0,117 |
0,145 |
— |
|
|
10 |
0,090 |
0,112 |
0,134 |
0,181 |
0,225 |
— |
|
|
4 |
0,060 |
0,075 |
0,090 |
0,121 |
0,151 |
0,187 |
|
14,0 |
6 |
0,083 |
0,104 |
0,124 |
0,168 |
0,209 |
0,260 |
|
|
10 |
0,130 |
0,162 |
0,194 |
0,261 |
0,325 |
0,404 |
|
|
4 |
0,080 |
0,099 |
0,119 |
0,160 |
0,199 |
0.247 |
|
16,0 |
6 |
0,112 |
- 0,139 |
0,166 |
0,223 |
0,278 |
0,346 |
|
|
10 |
0,177 |
0,218 |
0,261 |
0,351 |
0,437 |
0,544 |
|
|
4 |
0,095 |
0,119 |
0,142 |
0,191 |
0,238 |
0,296 |
|
18,0 |
6 |
0,133 |
0,167 |
0,200 |
0,268 |
0,334 |
0,416 |
|
|
10 |
0,210 |
0,262 |
0,314 |
0,423 |
0,527 |
0,657 |
|
|
4 |
0,114 |
0,142 |
0,170 |
0,228 |
0,284 |
0,354 |
|
20,0 |
6 |
0,161 |
0,200 |
0,240 |
0,323 |
0,402 |
0,501 |
|
|
10 |
0,255 |
0,318 |
0,381 |
0,512 |
0,638 |
0,794 |
|
|
4 |
0,130 |
0,162 |
0,194 |
0,261 |
0,325 |
0,406 |
|
22,0 |
6 |
0,184 |
0,229 |
0,275 |
0,369 |
0,460 |
0,574 |
|
|
10 |
0,291 |
0,363 |
0,436 |
0,586 |
0,730 |
0,910 |
|
|
4 |
0,164 |
0,200 |
0,246 |
0,330 |
0,411 |
0,513 |
|
25,0 |
6 |
0,232 |
0,290 |
0,347 |
0,466 |
0,581 |
0,725 |
|
|
10 |
0,367 |
0,459 |
0,550 |
0,738 |
0,921 |
1,150 |
Продолжение
|
D, мм |
п, шт. |
Масса 100 шт., кг, при s0, мм |
|||||
|
0,08 |
0.10 |
0,12 |
0,16 1 |
0,20 |
0,25 |
||
|
|
4 |
0,204 |
0,256 |
0,307 |
0,408 |
0,513 |
0,640 |
|
28,0 |
6 |
0,291 |
0,364 |
0,436 |
0,580 |
0,730 |
0,910 |
|
10 |
0,464 |
0,580 |
0,695 |
0,925 |
1,160 |
1,450 |
|
|
|
4 |
0,221 |
0,279 |
0,335 |
0,453 |
0,565 |
0,705 |
|
30,0 |
6 |
0,318 |
0,397 |
0,476 |
0,644 |
0,804 |
1,000 |
|
10 |
0,507 |
0,633 |
0,758 |
1,030 |
1,280 |
1,600 |
|
|
|
16 |
0,789 |
0,986 |
1.180 |
1,600 |
2,000 |
2,490 |
|
|
4 |
0,308 |
0,385 |
0,462 |
0,627 |
0,783 |
0,977 |
|
34,0 |
6 |
0,442 |
0,552 |
0,662 |
0,899 |
1,120 |
1,400 |
|
10 |
0,708 |
0,885 |
1,060 |
1,440 |
1,800 |
2,250 |
|
|
|
16 |
1,070 |
1,330 |
1,600 |
2,180 |
2,720 |
3,390 |
|
|
4 |
0,334 |
0,418 |
0,501 |
0,685 |
0,855 |
1,070 |
|
38,0 |
6 |
0,479 |
0,599 ■ |
0,718 |
0,982 |
1,230 |
1,530 |
|
10 |
0,769 |
0,960 |
1,150 |
1,580 |
1,970 |
2,460 |
|
|
|
16 |
1,200 |
1,500 |
1,800 |
2,470 |
3,080 |
3,850^ |
|
|
4 |
0,443 |
0,553 |
0,663 |
0,898 |
1,120 |
1,400 |
|
42,0 |
6 |
0,635 |
0,793 |
0,951 |
1,290 |
1,610 |
2,010 |
|
10 |
1,020' |
1,270 |
1,530 |
2,070 |
2,590 |
3,230 |
|
|
|
16 |
1,600 |
2,000 |
2,390 |
3,250 |
4,050 |
5,060 |
|
|
4 |
0,529 |
0,658 |
0,790 |
1,130 |
1,410 |
1,760 |
|
48,0 |
6 |
0,801 |
1,000 |
1,200 |
1,620 |
2,030 |
2,530 |
|
10 |
1,290 |
1,610 |
1,940 |
2,620 |
3,270 |
4,090 |
|
|
|
16 |
2,030 |
2,530 |
3,040 |
4,120 |
5,140 |
6,420_ |
|
|
4 |
0,68'2 |
0,852 |
1,020 |
1,380 |
1,720 |
2,150 |
|
55,0 |
6 |
0,987 |
1,230 |
1,480 |
2,000 |
2,500 |
3,120 |
|
10 |
1,600 |
2,000 |
2,390 |
3,230 |
4,040 |
5,040 |
|
|
|
16 |
2,510 |
3,140 |
3,760 |
5,090 |
6,350 |
7,930^ |
|
|
4 |
0,959 |
1,150 |
1,550 |
1,940 |
2,420 |
|
|
60,0 |
6 |
1,390 |
1,660 |
2,250 |
2,810 |
3,510 |
|
|
10 |
; |
2,240 |
2,690 |
3,640 |
4,550 |
5,680 |
|
|
|
16 |
— |
3,530 |
4,230 |
5,730 |
7,150 |
8,930 |
|
|
4 |
1,06 |
1,27 |
1,77 |
2,22 |
2,77 |
|
|
65,0 |
6 |
|
1,53 |
1,83 |
2,57 |
3,21 |
4,01 |
|
10 |
2,47 |
2,96 |
4,17 |
5,20 |
6,50 |
||
|
|
16 |
— |
3,88 |
4,66 |
6,56 |
8,19 |
10,23 |
|
|
4 |
1,46 |
1,75 |
2,34 |
2,92 |
3,64 |
|
|
75,0 |
6 |
— |
2,12 |
2,55 |
3,40 |
4,24 |
5,30 |
|
10 |
3,45 |
4,14 |
5,51 |
6,88 |
8,60 |
||
|
|
16 |
— |
5,43 |
6,521 |
8,69 |
10,85 |
13,55 |
