潜水泵节约材料技术研究

发布时间：2020-09-14 13:16

　　 国内对潜水泵的设计大部分基于一种经验，很少进行强度方面的校核，使得设计的潜水泵非常笨重，造成材料不必要的浪费。而节约材料是降低成本，提高企业竞争力的有效手段之一。本文在强度理论的基础上，使用有限元分析软件和价值工程理论对潜水泵进行分析。分析发现，节约材料后的潜水泵满足强度要求，价值得到了提高。 研究的内容及成果包括： 1．运用回转壳的无力矩理论和等厚度轮盘假设，详细推导了蜗壳和叶轮的强度计算公式，得到常用的经验计算公式，并对节约材料后的蜗壳和叶轮进行水力性能分析。分析表明，节约材料对潜水泵蜗壳的水力性能没有影响，而对叶轮的水力性能有益。 2．运用蜗壳的强度计算公式，对WQ45-20-5.5污水潜水泵的蜗壳进行节约材料估算，计算出蜗壳节约的体积为0.0003m~3。 3．首次利用有限元分析软件Pro／Mechanical对不同壁厚的蜗壳简化模型分析，得到合理的厚度值和合适的材料，并且分析影响蜗壳应力分布及大小的参数。分析表明蜗壳的最大应力在θ_m处，适当增加γ_0的值，将会减少蜗壳的应力。据此提出了在设计和工艺上改善的方法。 4．利用常用的叶轮强度计算公式推导了工程塑料泵叶轮的强度计算公式，并用反推的方法首次得到了不同比转速所对应的k_1，利用此公式对工程塑料泵叶轮强度进行了强度校核，并指出常用的泵用工程塑料的性能优点以及使用的局限性及使用的要求。 5．根据计算出的节约材料的体积计算出节约的重量，并利用价值工程工具，对壁厚减薄后的蜗壳和工程塑料泵进行价值分析。通过分析发现，两者的价值都得到了提高。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH38
【部分图文】：

本方法假定最大应力在尺寸最大的轴面内，角度为氏处。为了简化计算，在实际的建模中，只考虑应力最大的那个轴截面，也就是只建立第八断面的实体，并按实际加工的情况，造型如图3一2所示。图3一2蜗壳简化模型2)设定模型的材料、约束和载荷对于材料，我们选用在实际的生产中常用的铸钢和灰口铸铁来进行定义，两种材料的性能对比如下表:表3一l灰口铸铁和铸钢性能参数比较材料密度 (totme/~，)杨氏模量困/~2)泊松比热膨胀系数(/C) 7.OOE一09 1150000.258.SOE一06铸钢 7.80E一09 1999481.17E一05

用同样的方法可以将铸钢的参数输入数据库。这样，在数据库中就有我们所需要的灰口铸铁和铸钢的参数了，然后把实体的material属性分别定义为对于约束的定义，我们施加如图3一3所示的约束，将两个面的六个自由度全部固定即平动约束:D二一0，D，一0，D:一0转动约束:R二=。，R，一0，R:一0图3一3加载约束后的蜗壳对于施加的载荷

P:30尸:301图3一4加载载荷后的蜗壳3)定义分析任务，运行分析本例采用系统默认的P书ethod，收敛方式为单通道适应方式。以Zlnln、5~、smln作为的壁厚的蜗壳简化模型作为分析对象，开始定义任务，运行，最后得到结果。可以得到如下图的应力值。图3一 5Zllnn壁厚蜗壳的应力图

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱刚,崔昌盛;深海塑料清水泵耐海水冲击数学模型[J];船电技术;2004年01期

2 贾永强;FUH型泵──新结构、新材质泵[J];纯碱工业;1995年03期

3 李晓争;运用价值工程理论进行产品设计成本管理[J];财会月刊;2005年08期

4 吕桂萍,林琼;混流式转轮有限元分析计算机自动建模及网格自动划分程序研究[J];大电机技术;2003年01期

5 彭鑫,蔡兆麟;大型离心通风机叶轮的三维应力计算[J];风机技术;2001年02期

6 童榴生;通风机叶轮强度的三维壳体有限元计算方法[J];风机技术;1995年01期

7 梁立正;运用价值工程优化JZC350搅拌机拌筒结构设计[J];工程机械;1994年09期

8 陈英林,张海涛,孙德兴;聚碳酸酯的市场及发展前景的分析[J];广州化工;2003年04期

9 楼荣根;氟塑料磁力泵的设计[J];化工装备技术;1997年04期

10 杨宏伟,吕爱民,王英林;数值积分法求解厚壁筒的动态应力强度因子[J];计算结构力学及其应用;1996年03期

本文编号：2818214