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水泵受力断裂分析

发布时间:2015年08月09日 08:33   阅读:3015   返回   来源:泽德
水泵受力断裂分析
 
水泵在运动时,通过叶轮旋转带动液体流动,泵内有强压力。水管、箱体、电机等各个部位同时运行受力,可能会出现水泵断裂的情况。
根据流体力学原理,当泵运行时,有压力水在管路系统中以一定的速度运动,当速度方向和大小发生变化时,对管路系统将产生动反力,产生动反力的主要管路是出水管转弯处,止回阀出口管即出水管转弯处。
根据理论力学和材料力学原理,水泵由管路系统所受各力通过管路传递到支点上,但支点承受的力将不尽相等,与泵连接的管路相当一根梁件,下料阀即各断面将受到弯矩作用,特别是当支点承力很小甚至悬空情况下,整个管路自支点向右成了一根悬臂梁,泵进出口附近将承受巨大的弯矩作用。
自吸泵断裂的位置在泵出口段,断裂面裂纹形状为倾斜方向,与水平线有夹角。根据断口位置及断口裂纹形状,并据受力分析,基本上可以断定是由于安装时,支点之间的支撑预紧力不够或没有支撑力(悬空),而在泵出水管转弯处没有设支点,致使管路成为一根准悬臂梁(悬空时为完全悬臂梁)。   
泵离支点较近,泵附近的管路断面承受的弯矩作用较大,由于泵出口段抗弯截面模量最小,当泵处于停机进,管路系统中仅有静力存在,此时泵断面能承受静力产生的弯矩,但当泵运行后一段时间,一方面将产生动反力,另一方面不断振动等外力(包括停泵时产生水击压力)因素,致使断面所受弯矩加大而产生断裂。
 

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