隔膜泵管口載荷的校核.pdf

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1、第3O卷第1期有色礦冶Vo1．30．No12014年2月N0N—FERR0USMININGANDMETALLURGYFebruary2014文章編號(hào)：1007—967X(2014)01—0043一O2隔膜泵管口載荷的校核姬小東，王霞。[1．中國(guó)有色(沈陽(yáng))泵業(yè)有限公司，遼寧沈陽(yáng)110141；2．中國(guó)有色(沈陽(yáng))冶金機(jī)械有限公司，遼寧沈陽(yáng)1lO141]摘要：隔膜泵是一種應(yīng)用于礦山、化工等領(lǐng)域的管道輸送設(shè)備，其出料管口處受到管路系統(tǒng)所施加的力與力矩的作用，為了隔膜泵不被損壞，需要控制其受力情況，保證強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)在SolidWorks中建立三維模型，并進(jìn)行有限元分析，得到了隔膜泵

2、的變形及應(yīng)力結(jié)果，校驗(yàn)了管口載荷與設(shè)備本身的匹配性。關(guān)鍵詞：隔膜泵；管口載荷；SolidWorks中圖分類(lèi)號(hào)：TB301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A2．1幾何模型1前言隔膜泵主要由動(dòng)力端、液力端(進(jìn)料管、彎管、進(jìn)隔膜泵以其效率高、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)被廣料閥箱、隔膜室、出料閥箱、出料管)、液壓控制系統(tǒng)泛應(yīng)用在煤化工、尾礦等各個(gè)領(lǐng)域。作為管道輸送等組成。動(dòng)力端箱體、液力端底座是與地基相連的的重要設(shè)備，隔膜泵的管口載荷必需在允許的范圍主要零件，進(jìn)料管支架、出料管支架為輔助支撐件。內(nèi)，否則將引起設(shè)備變形嚴(yán)重、漿體泄露等諸多問(wèn)為了提高計(jì)算速度，在隔膜泵的建模過(guò)程中，對(duì)各部題。然而，對(duì)于隔膜泵設(shè)備而言，并沒(méi)有

3、相關(guān)的行業(yè)分結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，三維模型如圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)或其他技術(shù)文件可以直接查出其允許的管口載荷的數(shù)值口]。本文以某型號(hào)三缸單作用隔膜泵為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)設(shè)備工況的分析及模型的簡(jiǎn)化，基于SolidWorks軟件平臺(tái)，得到了隔膜泵設(shè)備的管口載荷校核結(jié)果，確保了隔膜泵應(yīng)用的安全性。2管口載荷的有限元計(jì)算由于隔膜泵模型大，且形狀復(fù)雜，對(duì)有限元分析圖2隔膜泵三維模型圖軟件的建模能力、計(jì)算能力等要求較高，通用的2．2邊界條件ANSYS軟件、ADINA軟件等盡管在有限元計(jì)算方根據(jù)模型各部分材質(zhì)的不同，分別將其設(shè)置為面功能較強(qiáng)，但建模能力一般，而如果通過(guò)數(shù)據(jù)傳相關(guān)材料：閥箱、隔膜室、彎管設(shè)置為鑄造

4、合金鋼，箱輸，采用建模軟件、網(wǎng)格劃分軟件、求解軟件分別獨(dú)體、管件設(shè)置為碳素鋼。立工作的方式，軟件兼容性會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)，故本在網(wǎng)格劃分過(guò)程中，將曲率較大和易產(chǎn)生應(yīng)力文只基于一種軟件平臺(tái)SolidWorks實(shí)現(xiàn)隔膜泵有集中的部位進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，采用實(shí)體單元對(duì)整限元分析的整個(gè)過(guò)程。分析過(guò)程如圖1所示。個(gè)模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格，共得到節(jié)點(diǎn)465847個(gè)，單元271018個(gè)。建立各零件的三維模型●根據(jù)隔膜泵的實(shí)際工作情況，對(duì)其進(jìn)行如下約對(duì)零件進(jìn)行裝配●束及載荷施加：對(duì)裝配體設(shè)置約束、施加載荷●(1)在整個(gè)模型中設(shè)置全局接觸，接觸類(lèi)型為劃分網(wǎng)格并求解“接合”[2]。由于隔膜泵幾何模型為多個(gè)零件裝配

5、而●查看結(jié)果成，通過(guò)設(shè)置全局接觸，可以保證相接觸兩面的真正圖1管口載荷的有限元計(jì)算流程圖聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)載荷的傳遞。*收稿日期：2013—06—28作者簡(jiǎn)介：姬小東(1979一)，男，遼寧省沈陽(yáng)市人，工程師，主要從事隔膜泵產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)工作。