/HSNF120R54ZM三螺桿泵/
三螺桿泵廣泛用于石化、液壓、工程機(jī)械、國防等領(lǐng)域,主要由主螺桿、從螺桿和襯套組成。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)三螺桿泵螺桿的受力情況已有較多研究,如宋超等用ANSYS軟件對(duì)三螺桿泵螺桿進(jìn)行了有限元分析;意大利的Mimmi,G.和Peunacchi,P.將三螺桿泵內(nèi)的液壓力近似三螺桿泵找杜工視為靜壓力,分析了螺桿在液壓力作用下的受載情況,認(rèn)為隨著轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng),螺桿受力是周期性變化的岡。但對(duì)于三螺桿泵襯套受力情況的研究卻未見報(bào)道。
襯套是三螺桿泵的重要零件之一,螺桿泵工作時(shí),螺桿在襯套內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)襯套在密封腔內(nèi)液體壓力的作用下,變形量達(dá)到一定程度,襯套與螺桿之間的磨損加劇、變形嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)螺桿“卡死”現(xiàn)象,大幅降低螺桿泵的壽和效率。本文利用Patra/Nastran軟件對(duì)三螺桿泵襯套進(jìn)行了有限元分析,并做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,揭示出襯套在實(shí)際工況下的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律,在此基礎(chǔ)上對(duì)螺桿泵襯套結(jié)構(gòu)提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。
本文以工業(yè)泵廠生產(chǎn)的3G32一105(C)三螺桿泵為分析對(duì)象,在Solidworks中建立襯套的幾何模型,建模時(shí),為減少計(jì)算工作量,略去一些微小的圓角,并且簡(jiǎn)化襯套上的導(dǎo)角,建立的幾何模型。
Patran作為一個(gè)優(yōu)秀的前后置處理器,具有強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分能力,能夠完成工業(yè)泵螺桿找杜工各種復(fù)雜模型的網(wǎng)格劃分。襯套材料為QT450一10,其楊氏模量為1.73xl0^(-5)MPa,泊松比0.3,將Solidwork。中建立的襯套三維模型以Parasolid文件形式導(dǎo)人Patran中,并采用10節(jié)點(diǎn)四面體(Tet10)單元,Glob以Edge玫ngth取0.0035對(duì)襯套螺桿泵軸封找杜工進(jìn)行單元?jiǎng)澐?。整體劃分后共有73869個(gè)四面體單元,節(jié)點(diǎn)數(shù)為114956,得到襯套有限元模型。通過分析實(shí)際工況下襯套的約束,在Patran中建立的柱坐標(biāo)系為分析坐標(biāo)系三螺桿泵找杜工,對(duì)襯套有限元模型施加位移約束,使面1的Z方向、面2和面3的R、T方向自由度置為0,保留其余的自由度;分別施加2、2.5、3、3.5、4、4.5、5MPa7種均勻內(nèi)壓載荷,載荷作用圖
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