乳化炸药基质输送螺杆泵定子寿命研究

摘要

单螺杆泵凭借其自身的特点，现已成为乳化炸药生产线上主要的泵送设备。但是，由于缺少评估设备使用寿命的依据，严重影响着民爆器材生产的本质安全性。因此，从本质安全性这个基点出发，规范民用爆破器材生产专用设备的设计、制造和使用，是非常紧迫和必要的。 本文以乳化炸药基质输送螺杆泵定子为研究对象，对其使用寿命进行研究。首先从单螺杆泵的工作原理入手，对单螺杆泵定子进行了受力分析。然后研究并建立了集机械、液压、电气、数据采集于一体的螺杆泵试验台。之后利用有限元方法，分析了单螺杆泵定子的受力变形和应力分布情况，并对转子和定子的接触摩擦进行了分析，计算出了螺杆泵定子橡胶的线磨损率。最后给出了螺杆泵特性试验和螺杆泵定子的步降应力加速寿命试验方案和数据统计分析方法，得到了螺杆泵特性曲线，若按提出的方案和方法进行进一步的试验，将有望得到工况下螺杆泵定子的寿命分布及其可靠度和可靠寿命，为企业的安全管理人员的安全管理工作提供一定的理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.3本课题研究的意义和主要内容

2螺杆泵定子受力及安全性分析

2.1螺杆泵工作原理

2.2定子受力分析

2.2.1流体对定子的作用力

2.2.2转子在与定子啮合处对定子的作用力(Fr)

2.3螺杆泵定子安全性和失效定性分析

2.4本章小结

3螺杆泵定子磨损定量分析

3.1磨损的基本类型

3.2摩损过程曲线

3.2.1磨合与磨损寿命

3.2.2提高磨合性能的措施

3.3螺杆泵定子接触的有限元分析

3.3.1有限元接触分析简介

3.3.2有限元模型

3.3.3基本原理

3.4.4定子在压力作用下的变形和应力分布规律

3.4.5定子和螺杆的接触摩擦分析

3.4磨粒磨损的计算方法

3.4.1磨粒磨损的计算

3.4.2螺杆泵定子橡胶磨损量的计算

3.5本章小结

4乳化炸药基质输送螺杆泵试验台

4.1建立螺杆泵试验台的目的

4.2试验台的主要内容

4.2.1测量误差分析

4.2.2测试系统要求

4.3试验流程

4.4控制部分

4.5数据采集系统

4.5.1入口压力和出口压力的采集

4.5.2流量采集

4.5.3温度的采集

4.5.4转速测量

4.5.5轴功率测试

4.5.6粘度的测试

4.6试验台采集的数据

4.7本章小结

5螺杆泵定子寿命试验

5.1加速寿命试验的基本概念

5.1.1加速寿命试验的基本类型

5.1.2加速寿命试验中的加速应力

5.1.3截尾寿命试验

5.1.4常用的加速模型

5.3试验方法

5.3.1敏感应力的确定

5.3.2试验方案研究

5.4数据处理方法

5.4.1螺杆泵的特性曲线

5.4.2螺杆泵定子加速寿命试验数据统计分析方法

5.5试验结果的处理与分析

5.5.1螺杆泵的特性曲线

5.5.2螺杆泵定子加速寿命试验

5.6本章小结

6结论

致 谢

参考文献