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首頁 > 技術文（wén）章

針對（duì）高壓清洗機柱塞泵（bèng）排液閥芯的有限元分析

時間：2013-02-24     來源： http://www.bodabxg.cn

柱（zhù）塞泵是高壓清洗機的壓力發生裝（zhuāng）置（zhì），排液閥芯則是柱塞泵的一個（gè）核心部件，我們發現國內某品牌的高壓清洗機柱塞泵的排液閥芯經常出現（xiàn）斷（duàn）裂情況，針對這一情（qíng）況，我（wǒ）們認（rèn）為有必要對該品牌（pái）高（gāo）壓清洗機柱塞泵的排液閥芯進行研究。對排液閥芯進行應力分析，找出排液閥芯的應（yīng）力分布情況和危險部位，以便根據分析結（jié）果改（gǎi）進排液閥芯的設計，從而降低應力最大值，提高高壓清洗（xǐ）機的可靠性和使用壽命。
 
閥芯的有限元分析：
 
1、選擇材料
 
排液閥芯的三維示意圖
 
該品牌高壓清（qīng）洗機柱塞泵的排液閥芯采用馬氏體不鏽鋼3Cr13，彈性模量為219000 MPa，密度（dù）為（wéi）7.75 g/cm3，泊鬆比為0.3，抗拉強度為735 MPa，屈服強度為540 MPa，斷後伸長率大於等於12%，斷（duàn）麵收縮（suō）率大於等於40%，衝擊吸收功（gōng）大於（yú）等於（yú）24 J，若為馬氏體（tǐ）型退火處理後的（de）硬度值小於等（děng）於HBS235。
 
2、劃分網格
 
排液閥芯網格劃（huá）分（fèn）
 
為了（le）計算的準確性，我們對網格的密度進行控製，並使用四麵體和五麵體單元進行網格劃分，如圖：
 
3、約束條件
 
排液閥芯有兩種（zhǒng）工作狀況：一種是吸入（rù）工況，吸（xī）液閥芯打開，排液（yè）閥芯閉合；另一種是排出工況，排液閥芯打開，吸液（yè）閥芯（xīn）閉合。在這（zhè）兩（liǎng）種工（gōng）況時的約束條件是不一樣的，在第一種工況時，閥芯的45°的斜麵是（shì）與閥座固定住（zhù）的，在x，y，z 方向上都沒有位移；而在第二種工況時，運動至排液閥（fá）彈簧座，受排液閥彈（dàn）簧座控製而停止運動，所以在這一（yī）工況時閥芯的圓柱頭部表麵（miàn）固定，在x，y，z 方（fāng）向上都沒有位移。
 
4、載（zǎi）荷處理
 
排液閥芯受到的最大工作（zuò）壓力為5 MPa，為（wéi）了安全性的考慮，取試驗壓力為（wéi）7.5 MPa，為最大工作壓力的1.5 倍（bèi）。在工況（kuàng）一時吸入腔壓力為0，排出腔的（de）壓力（lì）為7.5 MPa；當在工況二時，吸入腔的壓力和排出腔的壓力均為7.5 MPa。在計算時，吸入腔（qiāng）和排出腔的壓力都作為受力表麵的垂直壓力，並且壓力都為7.5 MPa。
 
5、結果分析
 
從載荷分析可以得出，工況二（èr）比工況一危險程度更高，如（rú）果工況（kuàng）二的強度是（shì）足夠的話，那麽工況一一定是安（ān）全的。
 
排液閥芯的應力雲圖
 
經過軟件分析得出，最大的應力出（chū）現在排液閥芯吸入腔的（de）V 形的頂點處，最大的應力為558.7 MPa，這樣就可以（yǐ）解（jiě）釋排液閥芯經常（cháng）在吸入腔V 形頂點處容易破裂的現象。
 
排液閥芯（xīn）的位移雲圖
 
在排液閥芯的位（wèi）移雲圖中，可以得出最大的位移出現在排液閥芯（xīn）吸入腔的前端部位，最大的位移為0.021 mm。
  • 標簽：
  • 分析
  • 柱塞泵
  • 排（pái）液閥芯
  • 高壓清洗機
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