隔膜泵隔膜設(shè)計(jì)基本理論及制造

隔膜泵隔膜設(shè)計(jì)基本理論及制造
   隔膜泵的關(guān)鍵技術(shù)主要是隔膜設(shè)計(jì)基本理論及制造。隔膜設(shè)計(jì)基本理論及制造技術(shù)由隔膜的幾何尺寸、隔膜的受力狀態(tài)控制、隔膜的材質(zhì)三部分組成。顯然，隔膜泵隔膜的技術(shù)涉及學(xué)科很多。在設(shè)計(jì)方面，有隔膜材料的力學(xué)性能計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測(cè)試，隔膜的受力狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)，隔膜泵隔膜與活塞之間的油量液壓調(diào)整，PLC對(duì)檢測(cè)傳感器、液壓元件的程序控制。在制造方面，有隔膜的材質(zhì)配方及制造工藝、檢測(cè)傳感器的精度及可靠性、液壓元件的精度及可靠性。無(wú)論是設(shè)計(jì)、制造、元器件的選型，均影響隔膜的使用壽命，從技術(shù)角度而言，難度及復(fù)雜性都是很高的。
在隔膜泵隔膜幾何尺寸方面:
    傳統(tǒng)隔膜泵多采用平板隔膜，由于工作壓力、流量等工況的要求，平板隔膜的徑向尺寸過(guò)大，導(dǎo)致隔膜泵的整體外型結(jié)構(gòu)過(guò)于龐大，產(chǎn)品笨重且加工、運(yùn)輸難度大。結(jié)合浙江省重點(diǎn)科研項(xiàng)目的工程實(shí)例，采用U型隔膜。U型隔膜能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍的撓曲變形，且外形尺寸較平板隔膜小，但對(duì)U型隔膜的變形理論及工程設(shè)計(jì)方法尚無(wú)依據(jù)。本文借助有限元軟件對(duì)U型隔膜的節(jié)點(diǎn)變形位移進(jìn)行模擬分析，推導(dǎo)出U型隔膜的撓曲變形公式及隔膜容腔計(jì)算公式，總結(jié)U型隔膜及其容腔的變化規(guī)律與工程設(shè)計(jì)方法。
在隔膜泵隔膜受力狀態(tài)方面:
    傳統(tǒng)平板隔膜在前后撓曲變形工作過(guò)程中，由于彎曲和拉伸，隔膜除承受徑向和周向正應(yīng)力之外，還承受徑向剪應(yīng)力，且在邊緣處大，即出現(xiàn)應(yīng)力集中。而U型隔膜在其工作過(guò)程中的應(yīng)力分布大小的計(jì)算及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法尚為空白.本文利用有限元的應(yīng)力分析模塊對(duì)U型隔膜的計(jì)算模型進(jìn)行求解，得出不同工況下U型隔膜的應(yīng)力分布，并根據(jù)有限元的優(yōu)化準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)基本原理對(duì)U型隔膜模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得出更合理的隔膜結(jié)構(gòu)形狀，使隔膜在工作過(guò)程中應(yīng)力接近均勻分布。

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