对金属软管或波纹管弹簧组合弹性元件结构的旋转接头,波纹管的失效也会导致旋转接头泄漏和可靠性破坏。
一、波纹管失效特性
波纹管制件完成或部分地丧失其工作能力成为失效。当它表现为波纹管发生泄漏,即出现了机械强度的破坏时,这种失效形式表征着波纹管的所谓强度可靠性。如果波纹管不完全丧失工作能力,只是表现为波纹管的工作参数“偏离”到允许范围之外,则称为部分失效。因此部分失效表征着它们的参数可靠性。
完全失效时,制件由于波纹管的原因而完全丧失工作能力,部件失效时,制件还能保留工作的能力,只是质量等级低一些。
波纹管可分为三种失效形式:由于混杂着漏波纹管或有暗伤缺陷的波纹管之类的工艺废品而造成的额外失效,由于波纹管承受过载面引起的突然失效(在制件中没有相应的保护)以及损坏失效。
对波纹管进行机械稳定处理,可以大大减少甚至完全消除额外失效。
突然失效 带有偶然性,所以很难推测。这种类型的失效是正常使用条件下发生的,其特点是几率小。
损坏失效是由于材料发生疲劳、松弛现象、自然时效等不可逆过程而引起的,由于这种形式的失效是有规律的自然构成的结果,所以它很难加以消除。但是若能预先知道损坏失效出现的时间,则有助于研究这些过程发展的规律以及确定哪些能够判定制件工作能力的重要工作参数。
值得指出在波纹管的各种各样的工作参数中,只有几个参数对于评定可靠性来说起决定性作用。
波纹管的许多技术参数是由材料的物理机械性能值所决定的(如弹性模量、抗塑性变形的强度系数、疲劳强度等),而材料的性能取决于它的质量、机械加工和热处理规范。所以材料的性能在不同程度上受时间、温度、和其他因素所影响。在任何实际的材料中,都存在结构的不完善性,由于蠕变、应力松弛、变形时效等这些过程,使材料的物理机械性能发生一定的变化。这些过程就是波纹管技术参数不稳定性的根源。
二、波纹管的强度可靠性
可靠性指标,波纹管属于不可复原的原件,即失效后不能再修复的一次性作用原件。
在选择不可复原原件的可靠性指标时,一方面要由它在失效前的工作时间的分部规律来决定,对于波纹管来说既是达到破坏时载荷循环的次数。另一方面也要由使用波纹管的这种制件的生产规模和用途来决定。此外还决定于对这些可靠性指标进行确定和控制所必需的准确度与真实性。