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齿轮油泵行业的发展应用计算机技术

 

一、计算机技术在齿轮油泵产品实验中的应用

泵产品在制造装配完成后,要进行产品的试验,以确定泵产品的实际性能是否满足设计和实际的要求,试验完成后,这些系统采用现代化的检测手段、计算机技术、自动化技术,并将它们有机地结合起来,进行水泵的自动测量、试验和数据处理。提供四条性能曲线及相关的试验数据和结论性意见。为了保证试验曲线的准确性,每条曲线都要由至少1315个试验点组成,为了保证每个试验点的准确性,每个试验点试验时取多组试验的数值,有的取9组,再进行平均计算。试验数值取完后,还要进行大量的试验计算,然后再进行性能曲线、汽蚀曲线、效率曲线、功率曲线的绘制,完成试验报告。

随着计算机技术的日益发展,计算机在泵产品的试验过程中大显身手。国内许多厂家和科研单位建造了计算机辅助测试试验台和试验回路,而且有几家科研单位推出了各自的计算机辅助水泵测试系统软件,在水泵行业中进行推广,为了保证结果的准确性,国家标准GB/T3216-1989《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》专门对试验管路的结构、仪器仪表的精度、采样的方法、数据计算方法、误差分析等有关内容作了详细的规定,但在实际工作中,仍然存在较大的误差。计算机技术在泵产品试验中经过应用,解决了这些问题。具体优点:

(1)能够提高整个水泵测试的精度,为产品开发和研究提供精确的数据。

(2)提高工作效率,节省人力、物力。

(3)在试验过程中能够随时显示测试结果,使试验过程一目了然,有利于试验人员在试泵过程中随时发现各种问题,做出判断、处理。

二、计算机技术在齿轮泵产品制造过程中的应用

近年来,国外一些先进工业国家制造主泵叶轮时,已将铸造改为锻造,采用五轴联动数控加工成形叶片,这是******的方法,基本没有废品。传统制造泵产品的过程是技术图样→模型制作→金属浇注→毛坯加工→成品。这样做不足之处:①铸造材料的成分不易保证,易影响它的性能。②在制作模型、浇铸、加工时易产生误差,影响水力性能。③废品率高。随着计算机制造技术在泵产品中的应用,这些问题就解决了。

闭式叶轮叶片五轴联动数控加工技术是当今世界泵制造业中关键技术之一,是机械加工技术中的前沿技术。它涉及到计算机三维造型、计算机仿真加工、五轴联动数控加工、金属切削技术、三维曲面测量及工艺装备等。技术水平上一个大台阶,相应带来了巨大的经济效益和社会效益,这样的一个叶轮可以卖到100-200万人民币。

而且这种方法的最大优点在于加工的叶片型线完全达到设计对叶片的要求,从而提高了泵的效率,最大限度地降低了泵的冲击噪声·经不断研究与试验,国内泵行业成功地用整体锻件毛坯直接加工成形闭式叶轮,使我们对国内外的重大泵产品具备了制造的能力。在技术方面,泵的效率、加工精度都明显大幅度提高,噪声明显降低。  

三、CAD技术在齿轮油泵产品设计和绘图中的应用

CAD的叶轮设计,可以用一元、二元、三元流动理论进行设计,确定设计方案,比传统方法在理论上更进一步。只要输人原始设计参数,利用程序就能得到全部计算结果。实际效果是:

(1)设计和绘图质量高,技术水平先进。

(2)节省时间,提高工作效率传统的设计方法,设计一台产品的水力部分,往往需要一个月的时间,现在应用计算机辅助设计CAD程序,仅需30 min,就可完成水力设计工作,大大缩短了设计周期,这有利于在设计中实现优化设计。一台产品传统用手工绘图需要三个月的时间,而现在计算机绘图,对一些典型结构的产品仅用半天时间就可以。

(3)简单易懂,便于操作应用计算机辅助设计(CAD)输人的是泵性能参数,而设计中所用图表、设计经验、计算公式都已编人程序中,因此便于掌握,易于推广。

至今,在泵的水力设计方面,已经积累了丰富的数据和经验,并且也已经有了一批优秀的水力模型,用计算机将这些数据和经验进行系统的总结、归纳,得到了系列建立水力模型数据库的数据,供设计中选用,使设计结果更加可靠。泵产品属于旋转流体机械,内部流动非常复杂,到目前为止国内外的学术界,还没有完全掌握内部的流动状态,设计人员在实际工作中一是依靠现有的局限的理论知识,二是依靠平时积累的设计经验,有时经验的成分往往占得多一些。在泵产品的设计和绘图中,传统都是手工操作。工作量非常大,误差比较大,并且技术水平也较低。

离心泵水力设计中,传统的方法和步骤是选择水力模型~计算有关参数一一元流场校核~绘型等。而且这些步骤往往多次反复,计算和绘图工作量很大。现在将这些工作全部由计算机完成,即实现计算机辅助设计CAD,不仅提高了设计速度,而且提高了设计质量。自从计算机技术的快速发展,对泵产品的设计和绘图工作带来质的变化,通过对计算机辅助设计( CAD)和计算机绘图技术的广泛应用,使泵行业的技术得到快速发展。

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