14. Расчет сильфонов

При проектировании приборов необходимые параметры сильфона выбирают в зависимости от рабочей нагрузки по ведомствен­ным нормалям или находят их расчетным путем на основе теории круглых пластин.

Приближенное значение перемещений сильфона — линейных w и угловых гр — при действии давления р (см. рис. 18, а), осевой силы Т или изгибающего момента М_и в осевой плоскости могут быть определены по следующим формулам:

(14.1)

где n — число рабочих гофр сильфона; h — толщина стенки силь­фона, мм; р — рабочее давление, МПа; Т — осевое усилие, МН; М_и — изгибающий момент, МН-м; Е — модуль упругости мате­риала сильфона, МПа; А_р, А_т, A_ — коэффициенты, зависящие от параметра сильфона С=R_n/R_B берутся из табл. 6; R_H — на­ружный радиус сильфона, мм; R_B — внутренний радиус силь­фона, мм.

Толщину h стенки у сварных сильфонов можно считать одина­ковой по всему сечению гофра. У бесшовных сильфонов толщина стенки не одинаковая, и при расчете перемещений берется ее сред­нее значение в зависимости от толщины заготовки трубки и параметра сильфона [22]:

. (14.2)

C	Ap	AT			C	Ap	AT
1,10	0,000326	0,000122	0,000249		1,55	0,0166	0,00782	0,0226
1,15	0,000944	0,000344	0,000782		1,60	0,0193	0,00933	0,0276
1,20	0,00193	0,000731	0,001729		1,65	0,0221	0,01093	0,0331
1,25	0,00327	0,00129	0,003154		1,70	0,0249	0,01261	0,0389
1,30	0,00493	0,00201	0,00508		1,75	0,0277	0,01436	0,0451
1,35	0,00687	0,00290	0,00755		1,80	0,0305	0,01616	0,0517
1,40	0,00905	0,00394	0,01056		1,85	0,0334	0,01800	0,0586
1,45	0,0114	0,00510	0,01408		1,90	0,0362	0,01991	0,0658
1,50	0,0139	0,00640	0,01812		1,95	0,0390	0,02182	0,0732
					2,00	0,0417	0,02377	0,0810

Угол наклона плоского участка гофра (угол уплотнения) (см. рис. 18, а)

(14.3)

где R — радиус закругления гофра, мм; S – шаг волны гофри­ровки сильфона, мм.

Эффективная площадь сильфона

(14.4)

Усилие, развиваемое сильфопом при наличии давления р,

Т = рF_эф (14.5)

При необходимости повысить упругие свойства сильфона 1 внутри него устанавливается пружина 2 (рис. 19, г). Жесткость подобной системы возрастает и определяется в основном пружи­ной.

Перемещение упругой системы сильфон – пружина при наличии давления определяется формулой

(14.6)