平衡鼓间隙对多级泵后腔压力及轴向力的影响

为研究多级离心泵平衡鼓径向间隙尺寸变化对末级叶轮后泵腔压力及轴向力的影响,基于SST k-ω湍流模型,应用Fluent软件分别对节段式多级离心泵进行数值计算,分别模拟平衡鼓径向间隙为0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mm的6种设计工况下,平衡鼓径向间隙尺寸对多级泵效率及平衡鼓轴向平衡能力的影响.计算结果表明,随着平衡鼓间隙增大,末级叶轮后泵腔内流体压力沿径向逐渐增大,后盖板外壁面压力分布不均匀;末级叶轮后泵腔中心截面压力呈平衡鼓间隙越大,后泵腔压力取值整体减小趋势,其压力幅值呈先减小后增大的趋势;末级叶轮所受轴向力在间隙为0.3 mm时最小;多级泵的效率随着平衡鼓间隙泄漏量的增大而降低,当泄漏量q>0.887 kg/s,效率降低明显.     

鼓式制动器蹄鼓间隙的正确调整

农用运输车的行车制动系广泛采用鼓式制动器。农用运输车在不制动时 ,制动鼓与制动蹄摩擦片之间有一定的间隙称蹄鼓间隙。农用运输车在使用中 ,随着制动次数增多 ,制动鼓内圆工作面和摩擦片的工作面将逐渐磨损而使蹄鼓间隙增大 ,以致引起制动迟滞时间增长、制动不灵及制动距离增长等 ,使制动效能降低 ,严重影响行车安全性。故此在农用运输车使用中 ,应经常检查调整蹄鼓间隙 ,而能否实施正确的调整 ,对农用运输车使用人员而言将显得尤其重要。1　制动蹄在制动时的运动规律鼓式制动器的制动蹄多为下端套在装于制动底板上的偏心支承销上 ,上端…     

多级泵平衡盘灵敏性优化设计

在层流理论的假设下利用N-S方程对多级泵平衡盘的轴向间隙和径向间隙流动进行分析,推导出泄漏量、平衡力与泵的平衡盘几何尺寸及压强之间的函数表达式.径向流动和轴向流动是压差流动,同时考虑平衡盘转动的离心力对流动的影响,根据实例绘出了F-b2曲线,提出了平衡盘灵敏性的概念,定性地分析了平衡盘结构参数对平衡盘灵敏性的影响.结果表明,灵敏性能准确地反映轴向间隙变化所引起的平衡力变化的能力.在轴向力不变,泵的结构和加工精度允许的情况下,r2的变化对灵敏性几乎没有影响,l,r1取较大值,b1取较小值,使平衡盘工作在灵敏性较高的区域.     

离心泵泵腔轴向间隙对平衡腔压力和泄漏量的影响

针对不同泵腔轴向间隙对平衡腔和泄漏量的影响,采用RNG k-ε湍流模型,对IS80-50-315型单级单吸悬臂式离心泵后泵腔间隙分别为1,4,8,12,16,20 mm的全流道模型进行数值计算,分析了不同间隙下平衡腔液体压力的分布规律和泄漏量的变化情况,得到了与泵腔阻力系数、密封环阻力系数和平衡孔阻力系数相关的速度系数与隙径比的关系曲线和泄漏量计算公式,可用于试验中对0.006~0.127的全流道速度系数进行预估和不同泵腔轴向间隙的泵腔流道液体泄漏量的求解.研究结果表明:后泵腔轴向间隙增大,平衡孔进口处平面和闷盖壁面压力随之升高,这个变化在轴向间隙为4~16 mm时较为明显,而在泵腔间隙取最大值12 mm和最小值1 mm时压力改变较小;同一工况下的泵腔流道泄漏量随后泵腔间隙的增大而上升,而对于同一泵腔间隙,泵腔流道泄漏量在0.8Q_d时最大,1.2Q_d时最小,即泄漏量随流量的增大而减小.     

离心泵平衡孔平衡轴向力方法的研究与探讨

以离心泵平衡孔轴向力平衡装置为研究对象,利用计算机数值模拟分析技术和试验技术相结合的方法.对平衡孔位置、平衡孔面积与平衡轴向力效果和泵外特性的关系进行了深入研究,并对研究结果进行了分析.为提高轴向力平衡装置的综合效果,提出了减小平衡孔大小、适当增加后密封环直径（相对前密封环）、平衡孔靠近叶轮轮毂等设计方法措施.     

叶根间隙对双向轴流泵水力性能的影响

为了保证双向轴流泵叶片安放角的可调节性,在叶轮结构设计时,叶片与轮毂之间均会保留一定的间隙,并且该间隙也会随着叶片安装角的调节而发生改变。根据工程经验,叶轮叶根间隙设计不合理会对轴流泵水力性能产生显著影响。为了探究叶根间隙在不同流量下对双向轴流泵正、反运行工况下水力性能的影响,设计了5种叶根径向间隙半径（0、1、3、5、8mm）,基于CFX对5种方案在不同运行工况下的水力性能与内部流态进行预测模拟,并将计算结果与试验测量值进行了验证对比。研究结果表明：当叶根径向间隙大于一定数值时,双向轴流泵在正、反运行工况下的扬程与扭矩会出现明显下降。在大流量条件下,泵效率由于叶根径向间隙半径增加而产生的下降幅度较大,正、反运行工况下泵效率最大下降5.72个百分点和3.48个百分点。在研究叶轮流道内部的流场时发现,正、反运行工况下的间隙泄漏量均随着叶根径向间隙半径的增大而上升。对于叶轮出口处的速度分布而言,轮毂附近的轴向速度与绝对速度环量受叶根径向间隙半径影响较为明显,均随着间隙增大而呈现显著的下降趋势。     

基于平衡孔偏移的离心泵空化性能改善研究

为了改善离心泵的空化性能,提出将平衡孔位置移至靠近叶片背面的方法。采用RNG k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对不同空化数下平衡孔偏移前后的模型空化流场进行了数值计算与分析,结果表明:与原模型泵试验值相比,平衡孔偏移后,扬程、效率均有所下降,扬程降低幅度在4%之内,效率降低幅度在5%以内;在1.2Qe、Qe及0.8Qe流量下,平衡孔偏移后临界空化数均有所降低。平衡孔偏移改变了叶片背面静压低压区的分布,降低了叶片背面低压区流速,同时降低了流道内湍动能,提高了离心泵的空化性能;平衡孔偏移可以有效减小流道内空泡体积分数,改善叶轮流道内的流动条件,减弱空泡对流道的堵塞程度;平衡孔偏移后在一定程度上减小了轴向力,改善了离心泵受力状态。     

齿间间隙对双螺杆透平泄漏影响的数值模拟

为降低泄漏流对双螺杆液力透平效率的影响,以2/3齿双螺杆泵透平为例,根据双螺杆泵内齿间间隙的构成原理,首先建立其简化几何模型,利用透平腔内存在相对运动引起的剪切流动与各级腔室压差导致的压差流动理论,建立起齿间泄漏通道的数学模型.使用SCORG和Pumplinx软件对双螺杆液力透平进行全流场数值模拟,得到了双螺杆透平不同...     

叶轮口环间隙对农用离心泵汽蚀性能的影响

通过对农用离心泵的汽蚀性能进行介绍,建立了离心泵汽蚀余量的理论计算方程,并分析了汽蚀余量与叶轮口环间隙大小之间的关系.在此基础上,选用RNG k-ε湍流模型,局部网格加密技术和有限体积算法对LZA50-3400离心泵在Fluent软件中进行数值模拟,探讨了在改变叶轮口环间隙大小情况下液体进口处流场的流态特征.通过流场比较分析可以看出,离心泵叶轮口环间隙越小,则过流面积越大.这有利于改善入口流态,所以汽蚀性能也就越好.最后,在试验机上对CFD模拟的结果进行试验检测,试验数据与数值模拟分析的结果基本一致,可靠的研究结论可以为农用离心泵口环结构的研究和设计提供一定的理论依据.     

高压多级离心泵转子系统的不平衡响应特性

针对高压多级离心泵转子系统质量不平衡问题,采用有限元分析方法计算了水润滑轴承支撑的转子系统的模态,并对转子系统不平衡质量的位置和分布进行了分析和优化.数值计算结果表明,采用两端水润滑轴承支撑的高压多级泵转子系统,根据第一阶临界转速的判定原则证明其为稳定的刚性转子系统;在设计转速下,不平衡质量施加在转子不同位置时,泵入口端水润滑轴承节点振动幅度变化较大,其对不平衡敏感程度较高,而出口端水润滑轴承附近节点振幅变化较小,且前3级叶轮的剩余不平衡质量对轴系不平衡响应具有较大影响;通过优化组合叶轮和平衡盘的平衡精度等级,找到了两端轴承振动幅值较小的方案,当前两级叶轮采用G2.5级、其他叶轮和平衡盘采用G6.3级平衡精度时,泵进口端水润滑轴承节点的振动幅值明显降低,且泵出口端轴承节点的振幅变化较小,成功应用于高压多级离心泵的设计,满足了工程应用要求;在不同转速下,泵入口端水润滑轴承比出口端对不平衡响应更为敏感,建议入口端轴承采用更耐磨的材料.优化结果可为新型多级离心泵转子系统稳定运行提供理论依据和参考.     

滚筒式营养钵体制钵机研究设计

针对目前市场上冲压式、螺旋式等种类制钵机生产率低、整机结构复杂等问题,利用两个凸轮的动静结合,首次采用滚筒的方式研究设计了一种新型连续式营养钵体制钵机。该机具能一次完成对营养钵的上料、打种孔、压实、投出等加工,效率高(10 800个/h),同时营养钵的尺寸、形状和强度等方面都满足高速机械化移栽的要求,可广泛适用于棉花、玉米、瓜果、花卉等作物所需营养钵的制作。     

直立锥滚筒式小区花生脱壳机设计与试验

对于育种和栽培等科研用小区花生脱壳而言,不但要求脱壳机适应小量脱壳,而且要求脱壳过程中损伤小、清种快捷方便。目前小区试验的花生脱壳主要靠人工作业,脱壳效率低下,容易出现清种不便和不净,造成每个小区处理之间的混杂等现象。为此在对现有卧式花生脱壳机特点研究的基础上,提出了直立式锥滚筒花生脱壳方案,进行了脱壳机总体结构设计;在花生荚果脱壳受力分析基础上,确定了锥滚筒脱壳结构及其参数范围;最后以四粒红花生为研究对象,以锥滚筒转速、锥滚筒半锥角、最小脱壳间隙为因素进行性能影响试验,结果表明在锥滚筒转速为340 r/min、锥滚筒半锥角为40°、最小脱壳间隙为10 mm时脱壳综合指标最优,脱净率为97. 84%,损伤率为2. 97%,较好地满足了小区花生脱壳要求。     

玉米收获机低损变径脱粒滚筒设计与试验

针对华北地区玉米收获时籽粒含水率较高、籽粒直收破碎率较高的问题,设计了一种变径脱粒滚筒。滚筒前端直径渐变增大直至与脱粒分离段等径,通过提高滚筒变径段果穗容纳能力,增强果穗之间柔性接触,有效“松散”籽粒之间及籽粒-芯轴之间作用力,使果穗更易于脱粒,从而实现籽粒与芯轴的快速分离,有效提高了脱粒速度,降低了籽粒破碎率。对果穗与脱粒元件受力进行分析,研究变径段锥度对果穗受力的影响。基于动力学仿真试验,分析了果穗与脱粒元件之间的接触力以及果穗-果穗和果穗-脱粒装置之间的接触频次,结果表明,变径滚筒提高了果穗之间的接触频次,降低了脱粒元件与果穗的直接接触,即变径滚筒中果穗之间接触揉搓作用更强。以滚筒转速、凹板间隙及籽粒含水率为试验因素进行了三因素四水平正交试验,确定最优组合为籽粒含水率26%、滚筒转速350 r/min、凹板间隙50 mm,此时籽粒破碎率为4.13%、籽粒未脱净率为0.34%。在籽粒含水率为27%时与等径滚筒进行了对比脱粒试验,按籽粒的完整性将破损籽粒分为全碎籽粒、裂纹籽粒、破皮籽粒及顶部破碎籽粒,结果表明,变径滚筒的籽粒总破碎率为4.64%,比等径滚筒的总破碎率降低19.16%,破损籽粒中全碎籽粒、裂纹籽粒及破碎籽粒所占比例均明显降低;变径滚筒未脱净率为0.42%,比等径滚筒的未脱净率降低51.72%,证明变径滚筒能够有效降低籽粒破碎率及未脱净率。     

苜蓿干燥与茎叶分离设备设计与CFD模拟

设计了滚筒式苜蓿干燥与茎叶分离设备,可在完成干燥的同时实现茎叶分离加工。采用预干燥滚筒与三回程干燥滚筒的组合结构,可实现苜蓿茎、叶的均衡干燥。利用CFD方法对设备内部的空气流场进行了仿真模拟,可以看出流场的风速分布反映了设备的结构特点,且不存在明显的涡流现象,能够满足输运物料、均衡干燥和茎叶分离的要求。风门开启面积对分离室内的风速影响显著,并且呈现出一定的规律。根据模拟结果可得,满足茎叶分离风速条件的风门最佳开启面积为(150×150)~(200×150)mm2。     

曲轴滚筒式苗期残膜捡拾机构的设计

地膜覆盖技术的广泛推广和应用,极大地推进了我国农业经济的发展,提高了农产品的产量和品质;但残留在土壤中的地膜在自然条件下极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为了回收田间残膜,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计一种曲轴滚筒式残膜捡拾机。该残膜回收机工作时,松土铲松土,起膜铲辅助捡拾机构捡膜,卸膜辊卸膜并收集到回收箱,避免造成二次污染。田间试验表明,在动力由铁牛55提供、前进速度为3.6km/h时,捡拾率约为88%,卸膜率达95%,生产效率为0.6hm2/h。     

三回程有机肥颗粒转筒干燥设备中筒抄板设计与试验

为实现有机肥颗粒物料的高效干燥,提出了专用三回程转筒干燥工艺,着重对影响有机肥颗粒运动的中筒内抄板设计参数进行研究。分析了抄板的作用原理,设计出在中筒可以实现物料逆向爬坡的组合式抄板;应用EDEM离散元软件,通过正交试验设计,确定物料在中筒内停留时间的显著性影响因素为转筒安装倾角和组合抄板平面滑板角;通过试验验证,完成了转筒倾角和组合抄板平面滑板角对物料停留时间影响的单因素试验,建立了相应的数学模型;通过对试验结果和仿真分析结果对比分析,经偏移修正后的仿真模型可以很好地预测物料在中筒内的停留时间;根据试验结果,转筒安装倾角不超过5°、组合抄板平面滑板角不小于40°时干燥效果好。     

青饲料切碎滚筒平板刀片的设计

为使切碎滚筒有良好的切碎和抛送性能,笔者论述了青饲料切碎滚筒刀片的合理设计.     

滚筒式毛刷清扫土装置的设计与试验

针对新型超级稻精量穴盘播种机对穴盘清扫土装置的要求,设计了V型螺旋式毛刷滚筒清扫土装置。分析了清扫土装置工作原理,确定了清扫土装置关键参数。将实验装置安装在2SBJ--500型水稻秧盘育秧精密播种流水线上进行了生产试验验证,工作效率400盘/h,合格率为98%;工作效率500盘/h,合格率为94%。结果表明:该装置能较好地清除多余表土,符合超级稻穴盘精密育秧设备对清扫土效果的要求。     

气吸振动滚筒式防堵塞精密播种装置设计与分析

针对目前精密播种装置在长时间的播种中容易出现吸嘴被堵塞、播种合格率降低等问题,设计了一种气吸振动滚筒式防堵塞精密播种装置。该装置由滚筒装置、落种装置、振动种盘及加种箱等组成,利用振动种盘振动使其内的种子群做"沸腾"运动;带有负压的吸嘴将种子吸附并携带种子进入排种区,利用重力和正压进行排种;并通过安装在滚筒装置中的导针以实现清理吸嘴中的杂物,可有效防止播种过程中吸嘴堵塞,有利于播种装置实现精量、低伤种率的播种需求。在播种前向加种箱中加入适量的种子,可实现自动精量均匀加种,播种装置加种过程对种子损伤率小,加种效率高,可实现长时间连续播种的需求,播种工作效率可达到225盘/h以上。     

鼓式制动器参数化设计技术研究

鼓式制动器是汽车上的主要安全部件。对鼓式制动器的组件进行了离散化处理,在介绍了参数化方法、UG二次开发工具、开发系统环境变量的设置以及应用程序创建方法的基础上,完成了鼓式制动器垫片参数化模型的建立以及制动蹄的参数化设计,为汽车制动器专用开发平台的建立奠定了基础。