מבוא למפוחי מתכת

מפוח מתכת הוא רכיבים גמישים המשמשים לעתים קרובות ביישומים טכניים שונים. הם מתוכננים להכיל תנועות ציריות, רוחביות וזוויתיות תוך שמירה על אטימה אטומה לגז בין שתי מערכות או רכיבים מחוברים.

מאפיינים

1. גמישות: Tהמפוח מורכב ממבנה גלי רציף, המקנה לו יכולת כיפוף גבוהה.

2. יכולת מתיחה: גצינורות גליים ניתנים למתיחה ויכולים להתרחב ולהתכווץ תחת פעולת כוחות חיצוניים. מאפיין זה מאפשר לצינורות גליים לספוג התפשטות תרמית, התכווצות או תזוזה הנגרמים משינויי טמפרטורה או רעידות במערכת הצנרת, ולהפחית את הלחץ והעומס על הצינורות.

3. עמידות בפני קורוזיה:מכיוון שצינורות גליים עשויים בדרך כלל מחומרים עמידים בפני קורוזיה (כגון נירוסטה), יש להם עמידות בפני קורוזיה טובה יותר.

4. איטום:המבנה הגלי של המפוח יכול לספק ביצועי איטום טובים יותר ולמנוע דליפת נוזלים או גז.

5. עמידות בטמפרטורה גבוהה:בהתאם לחומרים שנבחרו, צינורות גליים יכולים להיות בעלי עמידות טובה בטמפרטורה גבוהה.

הוא מורכב ממספר חלקים גליליים בעלי קירות דקים, העשויים בדרך כלל מפלדת אל חלד או סגסוגות אחרות בעלות חוזק גבוה. חלקים אלה מרותכים בצורה חלקה ליצירת יחידה אחת עם גמישות דמוית אקורדיון.

6. עקרון עבודה

כאשר הוא נתון לשינויי לחץ או טמפרטורה, הוא מגיב על ידי התרחבות או התכווצות, בהתאם ליישום.

יישומים צינורות פלדה גליים נמצאים בשימוש נרחב במגזרים תעשייתיים רבים בגלל תכונותיהם הייחודיות.

יישומים

כמה יישומים נפוצים כוללים:

1. מערכות צנרת: מפוח מתכת מפצה על התפשטות תרמית במערכות צנרת, מפחית את הלחץ על הרכיבים המחוברים ומונע דליפות.

2. טכנולוגיית ואקום: למפוחים יש תפקיד מכריע במערכות ואקום, המאפשרים תנועה מבוקרת תוך שמירה על אטימה אטומה לוואקום.

3. תעשייה אווירית: ביישומי תעופה וחלל, הם משמשים במנועים, מערכות דלק ומערכות ניהול תרמי כדי להתמודד עם טמפרטורות קיצוניות ורעידות.

4. מכשור רפואי: מפוחים מקלים על תנועה ומיקום מדויק של ציוד רפואי, כגון מכשירי ניתוח רובוטיים ומשאבות מדויקות.

5. מערכות פליטה: הם משמשים במערכות פליטה לרכב ותעשייתיות כדי לספוג רעידות, להפחית את העברת הרעש ולהתאים התפשטות תרמית.

יתרונות

מפוח מתכת מציע מספר יתרונות על פני פתרונות חלופיים:

1. גמישות: המפוחים מספקים גמישות רב-כיוונית, המאפשרת תנועות ציריות, צידיות וזוויתיות.

2. איטום הרמטי: הצורה המפותלת של המפוח מאפשרת אטימה אמינה בין המערכות, ומונעת דליפות או זיהום.

3. אריכות ימים: החומרים האיכותיים וטכניקות הייצור המדויקות המשמשות תורמים לעמידותו ולאורך חיי השירות.

4. עמידות בפני קורוזיה: נירוסטה וסגסוגות אחרות עמידות בפני קורוזיה המשמשות בבניית מפוח מבטיחות תאימות עם סביבות שונות.

5. התאמה אישית של עיצוב: ניתן להתאים אותו לדרישות ספציפיות, כגון

כאורך, קוטר ומספר פיתולים.

טֶמפֶּרָטוּרָה:

טווח טמפרטורת העבודה שלו (-253 ~600) מעלות . (החומרים המשמשים למפוח הפועלים בטמפרטורות גבוהות חייבים להיות בעלי יציבות תרמית מספקת. ככל שטמפרטורת העבודה עולה, מודול האלסטי של החומר יורד, וכתוצאה מכך ירידה בקשיחות, בעמידות הלחץ ובחיי העייפות של המפוח. טמפרטורות, חומר המפוח המשמש חייב להיות בעל תכונות טובות של טמפרטורות נמוכות. בטמפרטורות נמוכות, שבריריות החומר רגישה לפגמי פני השטח, ולכן יש לשלוט בקפדנות על איכות פני השטח של החומר).

סוג גל:

זה מתייחס לדפוס הגלי ולצורה לאחר חיתוך לאורך הכיוון הצירי. על פי הצורה הגיאומטרית, ניתן לחלק את צורת הגל לסוג U, C-type, S-type, V-type ו-Ω-type.

עקרונות עיצוב

הבסיס התיאורטי של תכנון מפוח מתכת הוא תורת הלוחות והקונכיות, מכניקת חומרים, מתמטיקה חישובית ועוד. ישנם פרמטרים רבים בתכנון המפוח. בשל השימושים השונים במפוח במערכת, גם המיקוד של חישובי התכנון שונה. לדוגמה, המפוח משמש לרכיבי איזון כוח, והשטח האפקטיבי של המפוח נדרש להיות קבוע או להשתנות מעט מאוד בטווח העבודה; עבור מדידת רכיבים, המאפיינים האלסטיים של המפוח נדרשים להיות ליניאריים; עבור צינורות מתג ואקום שישמשו כאטמי ואקום, מה שמצריך איטום ואקום, תזוזה צירית וחיי עייפות של המפוח; כאשר משתמשים בו כאטם לשסתומים, המפוח חייב להיות בעל עמידות מסוימת בלחץ, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורה, עקירת עבודה וחיי עייפות. על פי המאפיינים המבניים של המפוח, המפוח יכול להיות מורכב מקונכייה טבעתית, מעטפת חרוט מכוסה או צלחת טבעתית. העיצוב והחישוב של מפוח הוא גם עיצוב וחישוב של פגזים עגולים, קונכיות שטוחות או לוחות טבעת.

הפרמטרים המחושבים הם קשיחות, מתח, שטח יעיל, חוסר יציבות, תזוזה מותרת, עמידות בלחץ וחיי שירות.

מבנה מפוח

מפוח מורכב בעיקר מהחלקים הבאים:

1. מעטפת מפוח

מעטפת המפוח היא המבנה העיקרי של המפוח ועשויה יריעות מתכת. הגליות בו יוצרים את הגמישות והאלסטיות של המפוח.

2. מחברים

מחברים משמשים לחיבור צינורות גליים לצינורות או ציוד אחר, בדרך כלל באמצעות חיבורי הברגה, חיבורי אוגן וכו'.

3. חומר איטום

בדרך כלל, חומרים אלסטיים במיוחד כגון גומי ופולי-טטרה-פלואורואתילן משמשים כחומרי איטום לצינורות כדי להבטיח שלמפוח יש ביצועי איטום טובים במהלך הפעולה.

כאשר שני קצוות המפוח מקובעים, אם מוכנס לחץ מספיק לחלל הפנימי, שיא המפוח עלול להתפוצץ ולהינזק. ערך הלחץ בתוך המפוח, כאשר המפוח מתחיל להתפוצץ, נקרא לחץ פרץ. במהלך כל תהליך העבודה של המפוח, לחץ העבודה נמוך בהרבה מהלחץ המתפרץ, אחרת המפוח ישבר ויינזק.

כאשר האורך הגלי קטן או שווה לקוטר החיצוני, התוצאה המחושבת קרובה מאוד ללחץ ההתפרצות בפועל; עבור מפוח דק, לחץ ההתפרצות בפועל נמוך בהרבה. לחץ ההתפרצות הוא בערך פי 3 עד 10 מלחץ העבודה המותר.

תזוזה מותרת

עבור מפוח הפועל במצב דחוס, תזוזת הדחיסה המקסימלית שלו היא ערך התזוזה המקסימלי שיכול להתרחש כאשר המפוח נדחס עד לנקודה שבה הגליים נמצאים במגע זה עם זה בפעולת לחץ. זה נקרא גם העקירה המקסימלית המותרת של המבנה. זה שווה להפרש בין האורך החופשי של המפוח לבין האורך הדחוס המרבי.

התזוזה המקסימלית שניתן להשיג ללא עיוות פלסטי של המפוח נקראת תזוזה המותרת של המפוח.

לסיכום, מפוח מתכת הוא רכיבים מגוונים המאפשרים פיצוי תנועה גמיש תוך שמירה על אטימה הרמטית.

אם יש לך שאלות, אנא אל תהסס לפנות אלי בכתובתnora@welongpost.com