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水泵受力斷裂分析

發(fā)布時間:2015年08月09日 08:33   閱讀:5256   返回   來源:澤德
水泵受力斷裂分析
 
水泵在運動時,通過葉輪旋轉(zhuǎn)帶動液體流動,泵內(nèi)有強壓力。水管、箱體、電機等各個部位同時運行受力,可能會出現(xiàn)水泵斷裂的情況。
根據(jù)流體力學(xué)原理,當(dāng)泵運行時,有壓力水在管路系統(tǒng)中以一定的速度運動,當(dāng)速度方向和大小發(fā)生變化時,對管路系統(tǒng)將產(chǎn)生動反力,產(chǎn)生動反力的主要管路是出水管轉(zhuǎn)彎處,止回閥出口管即出水管轉(zhuǎn)彎處。
根據(jù)理論力學(xué)和材料力學(xué)原理,水泵由管路系統(tǒng)所受各力通過管路傳遞到支點上,但支點承受的力將不盡相等,與泵連接的管路相當(dāng)一根梁件,下料閥即各斷面將受到彎矩作用,特別是當(dāng)支點承力很小甚至懸空情況下,整個管路自支點向右成了一根懸臂梁,泵進出口附近將承受巨大的彎矩作用。
自吸泵斷裂的位置在泵出口段,斷裂面裂紋形狀為傾斜方向,與水平線有夾角。根據(jù)斷口位置及斷口裂紋形狀,并據(jù)受力分析,基本上可以斷定是由于安裝時,支點之間的支撐預(yù)緊力不夠或沒有支撐力(懸空),而在泵出水管轉(zhuǎn)彎處沒有設(shè)支點,致使管路成為一根準(zhǔn)懸臂梁(懸空時為完全懸臂梁)。   
泵離支點較近,泵附近的管路斷面承受的彎矩作用較大,由于泵出口段抗彎截面模量最小,當(dāng)泵處于停機進,管路系統(tǒng)中僅有靜力存在,此時泵斷面能承受靜力產(chǎn)生的彎矩,但當(dāng)泵運行后一段時間,一方面將產(chǎn)生動反力,另一方面不斷振動等外力(包括停泵時產(chǎn)生水擊壓力)因素,致使斷面所受彎矩加大而產(chǎn)生斷裂。
 

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