转向节高频感应淬火工艺的改进

<正>我厂生产的150拖拉机前桥转向节,有两个直径不同的轴径需感应淬火,原工艺采用两种感应器,生产一批零件中间,需更换感应器,每一零件要在淬火机床装卡两次才能完成工艺过程.工人劳动强度大,生产效率低.经过反复试验研究,改进工艺为用一种感应器、零件一次装卡就可完成工艺过程.不仅解决了上述问题,还有明显的经济效益.1 生产试验条件1.1 零件名称和技术要求零件名称:150拖拉机前桥转向节(如图1),材料为40Cr钢.     

液压机立柱中频淬火工艺研究和生产实践

利用表面淬火原理、对立柱进行工艺分析,选择合适的加热设备、进行工艺实验选择制定合理的工艺参数满足生产需要,并对出现的质量问题进行综合分析,找出影响质量的主要原因保证正常生产。     

“零保温”淬火工艺对45#钢表面硬度的影响研究

在780℃至920℃温度范围内对45#钢进行“零保温”淬火,并测量其表面硬度;再以500℃至650℃不同温度进行高温回火,并测量其表面硬度。就硬度性能方面对比传统淬火工艺后材料的表面硬度,研究“零保温”淬火对45#钢表面硬度的影响,分析“零保温”淬火工艺替代传统淬火工艺的可能性,并提出了合理的工艺路线。     

稀土低温渗碳工艺在拖拉机齿轮上的应用

为利用现有设备,对拖拉机齿轮进行稀土低温渗碳处理,实验表明,稀土低温渗碳工艺用于井式气体渗碳炉,生产周期可缩短15%,齿轮的质量也有所提高。     

45#钢“零保温”淬火对其强度和硬度的影响研究

在790℃至840℃温度范围内对45#钢进行“零保温”淬火,并测量其表面硬度：再以500℃至650℃不同温度进行高温回火,并测量其强度。通过常规淬火与“零保温”淬火后机械性能的对比发现。在合理的工艺路线下,强度、硬度等方面“零保温”淬火完全可以替代传统淬火工艺。     

感应热处理工艺对拖拉机轴类零件扭转强度的影响

对驱动轮工艺轴进行了7种工艺方案的感应热处理表面强化,然后对工艺轴进行扭转破坏试验。通过对驱动轮工艺轴扭转断裂的研究,为驱动轮轴及承受扭力的轴类零件结构设计、工艺流程设计和热处理技术要求提供指导,从而提高其扭转疲劳强度和使用寿命。     

关于感应淬火层深度测量方法的讨论

针对某农机主要轴类零件,经感应淬火后,对淬火层深度的测量,一般采用硬度法测量感应淬火层深度,即有效硬化层法来作为仲裁的方法。通过大量试验发现,有效硬化层法在测量感应淬火层深度时存在一定程度的测量盲区,采用金相法时可避免盲区出现,使用不同种类的硬度计会出现不同结果,极限硬度值越高,偏差越大;对于带状组织感应淬火层深度的测量,两种方法仍存在不足。     

基于VOF模型的泵试验台汽蚀筒流

泵试验台汽蚀筒内的流动是具有自由表面的复杂流动。本文以叶片角为-2o,型号为JM-211的混流泵为例,在其设计工况点Q=2200m3/h下,运用VOF模型,对江苏大学流体中心多功能试验台汽蚀筒的流动进行了内部流场数值计算,并与试验值进行了对比分析。数值计算得到了汽蚀筒内部的速度矢量图、两层稳流栅（整流器）附近横截面的压力分布图,以及出口速度、压力分布图。分析结果表明,两层稳流栅后流速稳定,压力分布较为均匀;泵进口压力试验值与计算所得得汽蚀筒出口压力值非常接近。因此,该汽蚀筒进出口和稳流栅达到了试验所要求得泵进口压力且压力稳定。同时,研究结果表明VOF模型是模拟水泵试验台汽蚀筒内流动的一种有效方法。     

基于VOF模型的泵试验台汽蚀筒流场的CFD研究

泵试验台汽蚀筒内的流动是具有自由表面的复杂流动.以叶片角为-2°,型号为JM-211的混流泵为例,在其设计工况点Q=2 200 m3/h下,运用VOF模型,对江苏大学流体中心多功能试验台汽蚀筒的流动进行了内部流场数值计算,并与试验值进行了对比分析.数值计算得到了汽蚀筒内部的速度矢量图、两层稳流栅(整流器)附近横截面的压力分布图,以及出口速度、压力分布图.分析结果表明,两层稳流栅后流速稳定,压力分布较为均匀;泵进口压力试验值与计算所得汽蚀筒出口压力值非常接近.因此,该汽蚀筒进出口和稳流栅达到了试验所要求得泵进口压力且压力稳定.同时,研究结果表明VOF模型是模拟水泵试验台汽蚀筒内流动的一种有效方法.     

基于VOF模型的真空吸鱼泵抽吸过程参数影响分析

真空吸鱼泵是水产养殖中用于起捕输送活鱼的一种重要工具,为探究真空吸鱼泵抽气压力、吸程及管道入口流速之间的关系,计算建立5种不同吸程的真空吸鱼泵流道物理模型,应用瞬态VOF方法捕捉不同参数影响下的水气界面气液两相流变化。数值计算结果表明：同一抽气压力下,不同吸程管道的入口速度在0.5 s内迅速增大,之后波动减小,且入口平均速度偏差仅3.4%,吸程对管道入口平均速度几乎无影响;管道内水抽吸至集鱼筒后,充满大量水与气团组成的泡沫状气液混合体,不同吸程下的集鱼筒在t=8 s时均已注满水;吸程为2、3、4、5、6 m的吸鱼泵抽吸过程的所需的临界抽气压力分别为-13、-14、-16、-20、-25 kPa,吸程与临界抽气压力关系拟合为多项式,可得出同一真空吸鱼泵在任意吸程条件下所需最大抽气负压值。     

Numerical investigation on self-priming process of self-priming pump

In order to investigate the self-priming process of self-priming pump, an unsteady simulation was conducted where the Navier-Stokes equations were used with the Lagrangian-Eularian model. In course of this investigation, the volume fractions, pressure distribution and self-priming time were carried out. By analyzing the volume, velocity and pressure distribution of the gas-liquid two-phase flow at different time, the two-phase content via the variation law of the two-phase flow in the pump was carried out. By monitoring and analyzing the gas-liquid flow at the outlet of the pump, the self-priming time and crucial periods were given. Two phenomena were mainly characterized by the self-priming process such as the gas-liquid mixing and separation, which occur in the early stage of self-priming process. During that period the gas-liquid mixing clouds appear on the outer edge of the impeller, and the instantaneous void fraction at the inlet and outlet of the impeller decreases obviously. It was also established from the transient study that the effects of gas have a major influence on the hydraulic performance of the pump at the early stage of operation. To increase the usage of self-priming pump and to also understand the energy conversion of the pump it is very essential to investigate and establish the basic working principle of the self-priming pump.     

叶轮参数对泵出口压力脉动的影响

为了研究串并联泵出口处的振动特性,采用快速傅里叶变换和多相干分析方法,首先进行了两参数三水平的正交试验,评价了叶片数和叶片出口安放角对叶轮出口处压力脉动的影响,然后对叶轮出口压力信号进行拟合,首、次级叶轮出口压力信号拟合度分别为0.809 6和0.818 0,泵出口压力信号拟合度为0.719 4.运用多相干分析方法给出了首级叶轮和次级叶轮对泵出口处压力脉动的主次影响,研究结果表明:在频域上,叶轮出口处压力峰值均出现在倍叶频处,符合转频规律;首级叶轮叶片数对泵出口压力脉动影响最大;泵出口处压力脉动频域主峰幅值随着叶片数的增加而减小.研究结果对串并联泵的设计和应用提供了理论依据和参考.     

煤矿主排水泵采用变频前置泵提高运行效率试验研究

煤矿井下排水受限于井下排水条件主排水泵易发生汽蚀,严重影响排水泵使用寿命.为满足井下节能减排要求,提高主排水泵的抗汽蚀能力,提出一种采用串联前置泵对主排水泵进行压入式补水控制方式,前置泵可采用变频器进行变频控制.通过理论分析,可采用泵控泵技术对前置泵变频调速来改变排水系统输出压力,适应管路系统性能,提高排水系统运行效率,保证排水系统工作在高效区内.通过现场试验对比分析,前置泵与减级后主排水泵组成的泵组与未减级的主排水泵相比,泵组效率得到了提高,同时也避免了主排水泵发生汽蚀.前置泵的变频控制也可保证主排水系统压力可调,实现排水系统工作在高效区内,达到节能减排的效果.研究结果可为煤矿主排水系统的设计及改造提供一种新的方案.     

粗糙度对离心泵空化过程的影响

为研究壁面粗糙度对离心泵空化过程的影响,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程,采用Zwart空化模型且不考虑水中溶解性气体对空化的影响,应用ANSYS CFX软件对设计流量工况下离心泵全流道气液两相湍流进行定常数值模拟,分析离心泵内部发生空化时,叶片壁面粗糙度对泵的外特性参数和内部流态的影响.计算结果表明:增大粗糙度将导致离心泵扬程、效率降低以及轴功率增大;泵处在临界空化及局部空化状态时,粗糙度对泵性能参数的影响程度大于泵处在空化初生及重空化状态下的影响程度;壁面粗糙度对湍流发展的影响规律与其对空化进程的影响作用具有相似性;当进口压力为81.06 kPa和101.33 kPa时,减小壁面粗糙度对改善离心泵性能有更显著的效果.     

多级离心泵转子固有频率影响因素的比较

为了有效改善多级离心泵转子系统的临界转速问题,利用转子动力学理论结合有限元分析方法,分析比较了几种不同因素对多级离心泵转子固有频率（可转化为临界转速）的影响,同时利用实体模型进行了振动模态数值分析,给出了相应的弯振和扭振阵型图．定量地比较了流固耦合作用和旋转软化效应对转子固有频率的影响,给出了影响转子临界转速的因素与优化方法,并将数值计算结果与试验结果进行了比较．分析表明准确地简化支承,并合理地确定支承刚度、阻尼矩阵是精确计算临界转速的必要前提;流固耦合作用对叶片产生的液体力相当于对叶轮添加了虚质量的缘故,而旋转软化通过科里奥利效应起作用;多级离心泵转子的干临界转速与湿临界转速差别较大,计算值与试验值基本一致．ANSYS 数值模拟具有一定的准确性,为多级离心泵的转子的设计提供了一定的参考．     

变频器谐波对调速水泵机组效率影响试验研究

为了掌握变频器谐波对变频调速水泵机组效率的影响,在分析变频器谐波产生机理以及谐波对水泵机组影响的基础上,采用带滤波功能的高频电参数测量仪和虚拟仪器等构建了开式试验装置.高频电参数测量仪连接在变频器的输出端,在电动机输出轴与自吸离心泵之间连接有转矩-转速传感器,并以1台典型自吸离心泵机组为对象,通过改变变频器输出频率调节自吸离心泵的转速,分别测量自吸离心泵机组滤波前后的水力性能参数和电参数,计算分析滤波前后自吸离心泵机组的效率.研究结果显示,在20~50 Hz范围内,对变频器输出谐波进行抑制可使自吸离心泵机组效率提高1%~3%,电动机的效率提高3%~9%,并且频率越低,电动机和自吸离心泵机组的效率提高越明显.变频器谐波对变频调速水泵机组性能影响的量化研究将有助于调速范围的选择.     

导流器几何参数对潜水泵性能影响的通径分析

为研究导流器主要几何参数对潜水泵性能的影响规律,根据导流器的工作原理,针对250QJ125型潜水泵,选取导叶片进口安放角、叶片轴向长度、叶片数为试验因素,采用正交试验设计方法设计导流器,应用CFD数值模拟技术,对同一叶轮与不同方案导流器组合的潜水泵进行流场计算与性能预测,运用通径分析法对导流器主要几何参数与潜水泵性能的关系进行分析.结果表明:对取单级扬程和效率作为性能评价指标的潜水泵而言,进口安放角对其性能影响最大,叶片轴向长度次之,叶片数最小;通过相对误差分析,模拟结果与实测结果吻合较好,平均相对误差值为5.1%.利用通径分析能较全面地反映导流器各个参数之间及对潜水泵性能的影响规律,得到影响潜水泵性能的主要因素和次要因素,为从结构设计上提高潜水泵性能提供一定依据.     

不同导叶参数对箱涵式轴流泵装置水力性能的影响

为了研究不同导叶参数对箱涵式轴流泵装置水力性能的影响,采用正交设计的方法,选取导叶叶片数、相对位置及扫掠角作为设计因素,每个因素选取3个水平进行组合,应用数值模拟方法研究3个因素对泵装置效率、出水流道轴向均匀度、导叶体水力损失及出口处平均涡角的影响规律,最终综合确定最优的设计方案.研究结果表明:如果只改变导叶的参数,导叶叶片数对导叶出口处的平均涡角和出水流道轴向均匀度影响较大;导叶相对位置在对泵装置的效率和导叶体水力损失影响中占主导地位;随着导叶扫掠角增大,泵装置效率、出水流道轴向均匀度、导叶体水力损失先增大后减小,平均涡角影响较小;对比数值计算和模型试验的结果,在设计工况附近效率基本吻合,扬程在误差允许范围内.研究结果可为箱涵式轴流泵装置优化设计提供一定的理论依据.     

采样频率和时间对轴流泵压力脉动特性的影响

为了更准确地分析轴流泵的压力脉动特性,基于结构化网格,在考虑叶顶间隙的情况下,以时均N-S方程为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型和SIMPLEC算法,对轴流泵模型进行了不同的采样频率和采样时间下的全流场非定常数值计算,并分析其对计算结果的影响．结果表明:在进行压力脉动分析时,若取静压作为傅里叶变换的纵坐标,频域图中频率为0时的物理意义即该点平均静压值;采样频率和采样时间对轴流泵压力脉动时域特性和频域特性具有重要影响,指出了因采样频率过小而导致的混叠现象在时域和频域中的表现;并推导出当保证采样时间与叶轮周期和叶片数乘积的比值达到整数倍关系时,基频处不会发生频谱泄漏,并建立了普遍适用轴流泵压力脉动数值计算采样时间的选取公式,进而从公式得出针对不同转速的轴流泵,应选择不同的采样时间．结果为进一步分析轴流泵压力脉动提供了一定参考．