消防泵,消防水泵的葉輪尺寸如何計(jì)算，以及螺栓斷裂原因的分析

2020/01/18

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可以用下面三種方法確定葉輪的主要尺寸。

相似換算法

這種方法很簡單，也很可靠，其作法是選一臺與要設(shè)計(jì)泵相似的泵，對過流部分的全部尺寸進(jìn)行放大或縮小。這里僅介紹葉輪部分。其步驟為以下幾點(diǎn)。

水泵葉輪主要尺寸水泵葉輪主要尺寸

(1)按設(shè)計(jì)泵的參數(shù)計(jì)算比轉(zhuǎn)速ns

柴油機(jī)水泵,消防水泵葉輪主要尺寸確定方法

（2)選擇模型泵，對模型泵的要求是:

1)模型泵的ns與設(shè)計(jì)泵的ns相等或相近。

2)模型泵的效率高(高效范圍廣)，抗汽蝕性能好，特性曲線形狀符合要求。

3)模型泵的技術(shù)資料齊全可靠。

4)為不失去相似性，希望實(shí)型和模型雷諾數(shù)之比Re/Rem=1. 0~1. 5的范圍內(nèi)

水泵葉輪主要尺寸確定方法-中國泵閥第一網(wǎng) 

式中D2—葉輪外徑，m;

∪2—葉輪出日圓周速度，m/s

∨一輸送液體的運(yùn)動勃度，m2/s。

(3)求尺寸系數(shù)

由相似定律，假定模型泵和實(shí)型泵的容積效率、水力效率相等，則有

水泵葉輪主要尺寸確定方法-中國泵閥第一網(wǎng) 

用上面兩式計(jì)算的λ的值可能稍有不同，在此情況下可取較大的值或兩者的平均值

為換算用的值。

(4)計(jì)算設(shè)計(jì)泵的尺寸

把模型過流部分的各種尺寸乘以尺寸系數(shù)λ，‘則得到設(shè)計(jì)泵過流部分的相應(yīng)尺寸。設(shè)計(jì)泵的葉片角度應(yīng)等于模型泵的相應(yīng)角度，即

水泵葉輪主要尺寸確定方法-中國泵閥第一網(wǎng) 

葉片厚度等，有時(shí)不能采用相似換算值，可根據(jù)具體情況確定。

(5)換算設(shè)計(jì)泵的性能曲線

在模型泵性能曲線上取若干個(gè)點(diǎn)，按相似條件換算成設(shè)計(jì)泵相應(yīng)點(diǎn)的參數(shù)，并繪出相應(yīng)的性能曲線。

 螺栓斷裂絕大多數(shù)情況都是因?yàn)樗蓜佣鴶嗔训模怯捎谒蓜佣淮驂牡?。因?yàn)槁菟ㄋ蓜哟驍嗟那闆r和疲勞斷裂的情況大體相同，最后，我們總能從疲勞強(qiáng)度上找到原因，實(shí)際上，疲勞強(qiáng)度大得我們無法想象，螺栓在使用過程中根本用不到疲勞強(qiáng)度。

螺栓斷裂原因-中國泵閥第一網(wǎng)

一般情況下，我們對于螺栓斷裂從以下四個(gè)方面來分析：

第一、螺栓的質(zhì)量

第二、螺栓的預(yù)緊力矩

第三、螺栓的強(qiáng)度

第四、螺栓的疲勞強(qiáng)度

實(shí)際上，螺栓斷裂絕大多數(shù)情況都是因?yàn)樗蓜佣鴶嗔训?，是由于松動而被打壞的。因?yàn)槁菟ㄋ蓜哟驍嗟那闆r和疲勞斷裂的情況大體相同，最后，我們總能從疲勞強(qiáng)度上找到原因，實(shí)際上，疲勞強(qiáng)度大得我們無法想象，螺栓在使用過程中根本用不到疲勞強(qiáng)度。

一、螺栓斷裂不是由于螺栓的抗拉強(qiáng)度：

以一只M20×80的8.8級高強(qiáng)螺栓為例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力載荷是20噸，高達(dá)它自身重量的十萬倍，一般情況下，我們只會用它緊固20公斤的部件，也只使用它最大能力的千分之一。即便是設(shè)備中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺紋緊固件的抗拉強(qiáng)度是足夠的，不可能因?yàn)槁菟ǖ膹?qiáng)度不夠而損壞。

二、螺栓的斷裂不是由于螺栓的疲勞強(qiáng)度：

螺紋緊固件在橫向振松實(shí)驗(yàn)中只需一百次即可松動，而在疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中需反復(fù)振動一百萬次。換句話說，螺紋緊固件在使用其疲勞強(qiáng)度的萬分之一時(shí)即松動了，我們只使用了它大能力的萬分之一，所以說螺紋緊固件的松動也不是因?yàn)槁菟ㄆ趶?qiáng)度。

三、螺紋緊固件損壞的真正原因是松動：

螺紋緊固件松動后，產(chǎn)生巨大的動能mv2，這種巨大的動能直接作用于緊固件及設(shè)備，致使緊固件損壞，緊固件損壞后，設(shè)備無法在正常的狀態(tài)下工作，進(jìn)一步導(dǎo)致設(shè)備損壞。

受軸向力作用的緊固件，螺紋被破壞，螺栓被拉斷。

受徑向力作用的緊固件，螺栓被剪斷，螺栓孔被打成橢圓。

四、選用防松效果優(yōu)異的螺紋防松方式是解決問題的根本所在：

以液壓錘為例。GT80液壓錘的重量是1.663噸，其側(cè)板螺栓為7套10.9級M42螺栓，每根螺栓的抗拉力為110噸，預(yù)緊力取抗拉力一半計(jì)算，預(yù)緊力高達(dá)三、四百噸。但是螺栓一樣會斷，現(xiàn)在準(zhǔn)備改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解決不了。

螺栓斷裂，人們最容易得出的結(jié)論是強(qiáng)度不夠，因而大都采用加大螺栓直徑強(qiáng)度等級的辦法。這種辦法可以增加螺栓的預(yù)緊力，其摩擦力也得到了增加，當(dāng)然防松效果也可以得到改善，但這種辦法其實(shí)是一種非專業(yè)的辦法，它的投入太大，收益太小。

總之，螺栓是：“不松不斷，一松就斷。”