减轻水泵配件柱塞与填料组件偏磨

       本次改造，期望能将水泵配件柱塞减重40%-50%，从而达到既能减轻水泵配件柱塞与填料组件偏磨、又能降低维修人员更换水泵配件柱塞时的劳动强度的目的。初步设计水泵配件柱塞内孔直径d为60mm(即壁厚s为16mm)，孔深L为400mm。

       对水泵配件柱塞体进行受力分析，用假想的垂直于轴线的截面从孔底面分开，如图2。左体工可看成与右体II连接牢固的空心圆筒(杆)，需要考虑其在额定载荷下是否将发生失稳;右体II为近似实心短圆柱体，其临界强度只与材料的屈服强度有关，此处无需校核。对于左体工，通过查询材料力学等断面立柱受压缩的临界载荷和临界应力计算公式表。

       根据公式①:人uz/i,n,人一压杆的柔度(长细比);z一压杆全长;in-压杆截面的最小惯性半径;u一压杆的长度系数。公式②:in=万/工一压杆截面最小惯性矩，对于空心圆筒，工(D-d) /64;A一压杆横截面积。同时，在考虑压杆长度系数u时，需要分两种情况讨论一一水泵配件柱塞处于压缩行程终点和吸入行程终点时，近似属于两种不同的模型，即模型1(水泵配件柱塞处于压缩行程终点时):压杆一端固定、一端自由;模型2(水泵配件柱塞处于吸入行程终点时):压杆一端固定、一端只可轴向移动。通过查询单跨度等截面压杆的长度系数与稳定系数表可知，模型1的a =2;模型2的a =0.5。

       将已知的所有参数代入以上公式，可求得当水泵配件柱塞处于压缩行程终点时29;当水泵配件柱塞处于吸入行程终点时。通过查询相关文献可得知，304不锈钢屈服强度。o.z对应的,60。而上述两种模型中z值均小于60，在材料力学中，称之为小柔度压杆(短杆)。短杆的临界应力与柔度人无关，属于强度问题，其临界应力接近材料的屈服强度。我们已知注水泵的设计压力为20Mpa，远小于304不锈钢的屈服强度205Mpa。因此，该设计的稳定性符合要求。http://www.zblansheng.cn/