היציבות של מפוחים
Aug 10, 2022
כאשר שני קצוות המפוח מוגבלים, אם הלחץ במפוח גדל לערך קריטי מסוים, המפוח יהפוך ללא יציב.
עבור מפוח הפועל במצב דחוס, תזוזת הדחיסה המקסימלית שלו היא: תחת פעולת לחץ, ניתן לדחוס את המפוח לערך התזוזה המקסימלי שיכול להיווצר כאשר הגליות מתקשרות זה עם זה, המכונה גם התזוזה המקסימלית המותרת של המבנה, השווה להפרש בין האורך החופשי של המפוח לבין האורך הדחוס המרבי.
התזוזה המקסימלית שניתן להשיג ללא עיוות פלסטי של המפוח נקראת תזוזה המותרת של המפוח.
המפוח ייצור עיוות שיורי בתהליך העבודה בפועל. העיוות השיורי נקרא גם דפורמציה קבועה או דפורמציה פלסטית. המפוח מעוות תחת פעולת כוח או לחץ. כאשר הכוח או הלחץ מוסרים, המפוח אינו חוזר למצבו המקורי. עיוות שיורי, העיוות השיורי מתבטא בדרך כלל בכמות שהמפוח לא חוזר למיקום המקורי, הידוע גם בשם אפס היסט.
הקשר בין תזוזה של המפוח לאפס היסט, ללא קשר לתזוזה מתיחה או דחיסה, בשלב הראשוני של תזוזה המפוח, העיוות השיורי שלו קטן מאוד, בדרך כלל פחות ממצב האפס המותר שצוין בהיסט הסטנדרטי של המפוח. ערך. עם זאת, כאשר תזוזה המתיחה (או הדחיסה) עולה בהדרגה מעבר לערך תזוזה מסוים, היא תגרום לעלייה פתאומית בערך ההיסט האפס, מה שאומר שהמפוח מייצר עיוות שיורי גדול יחסית. אם העקירה מוגברת מעט יותר, העיוות השיורי יגדל באופן משמעותי. לכן, המפוח בדרך כלל לא יעלה על תזוזה זו, אחרת הדיוק, היציבות, האמינות וחיי השירות שלו יופחתו ברצינות.
תזוזת הדחיסה המותרת של המפוח בעבודה בדחיסה גדולה יותר מתזוזת המתיחה המותרת בעבודה במתח, ולכן בעת תכנון המפוח, המפוח צריך לעבוד בדחיסה עד כמה שניתן. נמצא באמצעות ניסויים שבאופן כללי, תזוזה הדחיסה המותרת של המפוח מאותו חומר ומפרט זהה היא פי 1.5 מהעקירה המותרת במתיחה.
התזוזה המותרת קשורה לפרמטרים הגיאומטריים ולתכונות החומר של המפוח. ככלל, התזוזה המותרת של המפוח היא פרופורציונלית לחוזק התנובה של החומר ולריבוע הקוטר החיצוני, ובפרופורציה הפוכה למודול האלסטי של החומר ולעובי הדופן של המפוח. יחד עם זאת, גם לעומק הגל היחסי ולעובי הגל יש השפעה מסוימת עליו.
