從上面三種使用實例中可見,由于使用條件不同,波紋管要求的使用壽命相差很大。波紋管壽命與所選用材料的疲勞特性有關,同時也取決于成形波紋管的殘余應力的大小、應力集中的情況和波紋管的表面質(zhì)量等。此外,使用壽命與波紋管的工作條件有關。例如:波紋管工作時的位移、壓力、溫度、工作介質(zhì)、振動條件、頻率范圍、沖擊條件等。
波紋管在工作過程中,其壽命長短主要取決于工作過程中產(chǎn)生的應力。為了降低應力,一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現(xiàn)。在一般設計中規(guī)定波紋管的工作位移應小于它的允許位移的一半,它的工作壓力應小于波紋管的耐壓力的一半。
對生產(chǎn)的波紋管進行試驗證明,如果波紋管按上述規(guī)范工作,它的便用壽命基本土可達到5萬次左右。
根據(jù)工作壓力性質(zhì)的不同,波紋管的允許位移也有所區(qū)別一般波紋管只承受軸向載荷(拉力或壓力)時,它的允許位移可在波紋管有效長度的10%~40%之間選用;而在波紋管承受橫向集中力、扭轉(zhuǎn)力矩或綜合受力時,波紋管的允許位移應適當減小。
應用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應力,因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。
波紋管在其它情況相同而工作壓力性質(zhì)(恒定或交變載荷)不同的條件下工作時,其使用壽命將有差別。顯然,在交變載荷下工作時,波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。
金屬波紋管[1]及翅片式波紋管在內(nèi)燃機冷卻器中的應用,在汽柴油發(fā)動機冷卻器殼體內(nèi)或冷卻芯子的兩管板間安裝1-1000根帶有間斷性凸凹狀金屬波紋管,采用擴管法、焊接法等方法將其固定在一端管板上,使冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài)發(fā)生改變,達到提高傳熱系數(shù),增加傳熱效率。該發(fā)明構(gòu)思新奇、工藝實用、成本低廉、性能可靠、傳熱效率高、不結(jié)垢、壽命長、熱應力小