技 (3)当车辆间距为4.0m时,车辆布置图见图5所示,试验内力及荷载 试验的安全可靠。 效率见表3。 表4车辆间距4.0m时试验内力及荷载效率 空心板编号 设计控制 试验控制 荷载效率 内力(kN・m) 内力(kN・m) 4 450.77 40o.49 0.90 5 445.59 428.94 0.91 6 471.51 432.【)9 0.98 7 441.65 390.37 O.92 8 422.52 315.41 1.O1 图5车辆间距4.Om时车辆布置图(单位:cm) 表3车辆间距4.0m时试验内力及荷载效率 空心板 设计控制 试验控制 荷载效率 编号 内力(kN・m) 内力(kY・m) 4 450.77 376.47 0.84 5 445.59 392.3l 0.83 6 471.51 388.95 0.88 7 441.65 365.97 O.87 图7不同车辆间距各板荷载效率 8 422.52 308.77 O.99 4.结束语 (4)当车辆间距为3.5m时,车辆布置图见图6所示,试验内力及荷载 桥梁的静载试验是将静荷载作用在桥梁的指定位置,测定桥梁结 效率见表4。 构的应力、应变、挠度。本文主要讨论不同车辆间距对荷载效率的影 上游侧 响,按照影响线加载,当车辆间距越近,荷载效率越高,车辆间距越远, 荷载效率越低。在实际荷载试验中,有很多因素影响加载位置,在简支 板(梁)桥静载试验车辆布置时,车辆间距通常为4.Om。一个成功的试 验不仅仅取决于理论的控制,还取决于现场人员操作,工作人员应保证 车辆布置时位置准确,这样才能更好的保证荷载效率。 参考文献 [1]城市桥梁养护技术规范cJJ 99--2003[S].北京:中国建筑工业出 版社.2004. F瑚铡 [2]于锐.桥梁静载测试方法_J].Value Engineering,2010:51. 图6车辆间距3.5m时车辆布置图(单位:em) [3]石坚,桥梁检测中的静栽研究[I].民营科技:科技论坛,2013, 将上述4种车辆间距对应的荷载效率汇于一个图中,形成更为直 13:14. 观的对比。如图7所示。 [4]陈菁菁,叶见曙.桥梁静栽试验的结构计算圈式研究[T].江苏交 从表l~表4和图7,我们不难发现,当车辆间距越近,荷载效率越 通科技,2001,5:18—19. 高,车辆间距越远,荷载效率越低,尤其车辆间距为5.Om的时候,4#、5}} [5]全恩懋,石永燕.桥梁静栽试验安全加载域问题的分析[T].山西 和7样板荷载率均低于0.80,没有达到规范要求。随着车辆间距逐渐变 建筑,2007,33(16):344—345 短,荷载效率也逐渐提高,以5#板为例,它的荷载效率从0.76逐渐提高 [6]宋建平,邓志方.Midas Civil在确定桥梁静载试验布栽中的研究 到0.91。但是车辆间距过近,在试验中往往会很危险,不容易控制,还 [J].工程科技,2011:272-273 有可能会碰撞,甚至是不能实现的,因此一般简支梁桥荷载试验车辆间 [7]张文浩,刘肖凡,胡天碧,谌兵.在役桥梁静载试验实例分析[I]. 距往往是4.Om,这样既满足荷载效率,又能保证仪器的布置,还能确保 武汉工业学院学报,2012,31(1):8O一82. 往复式压缩相号阀硇改进 ,-Tag威远生物化工股份有限公司 李建桥;-Tag科技大学机械工程学院 朱玉峰 [摘要]本文对气阀寿命短等原因进行了分析,并对其进行了技术改进。降低了一级气阀的阀片升程,二级气阀改为网状组合阀 提高了气阀寿命。 [关键词]压缩机 气阀 改进 W一1.8/10型压缩机是目前我国应用最为广泛的小型中压压缩机之 压缩机上的气阀有环状阀、网状阀和舌簧阀等类型。我国目前普 一,在化工、建筑、矿山、冶金等部门应用广泛,它的排气量为1.8m /arin, 遍使用的大、中型压缩机的气阀多采用环状阀。环状阀具有便于制造、 结构型式为三列(各列间夹角60。)W型,排气压力为1.OMPa,一般采用 工作可靠、寿命长、维修少、适用于各种压力和转速等优点,但也具有结 两级压缩。某单位在使用某厂生产的该机型时发现,该机存在着振动 构复杂、同步性差、流量系数低、阀片与导向面之间有摩擦等缺点。舌 大,气阀容易损坏的问题。为提高该机的性能和气阀使用寿命,笔者对 簧阀利用了自身的弹力,无须弹簧,结构简单,余隙容积小,故排气系数 该机运行中存在问题的原因进行了分析,并进行了改进。 高、比功率低、噪声小、制造工艺简单,已在微、小型压缩机上得到广泛 1.气阀损坏原因分析 应用,从而代替以往所用的结构复杂的环状阀,使微、小型压缩机的整 气阀是往复活塞式压缩机中的主要组成部件,也是易损件之一,其 机性能得到了极大地提高。但舌簧阀也有一定的局限性,它只适合于 作用是控制气体及时地吸人与排出气缸,它的工作优劣对压缩机运转 小缸径。由于其独特的性能及效果,其使用范围目前已经扩大到较大 的可靠性、经济性有很大的影响。好的气阀除了要求有较高的效率外, 的缸径,这时,阀片的使用寿命成为最突出的问题,是设计人员必须考 较长的使用寿命是一个重要的衡量指标。气阀的使用寿命对生产影响 虑的问题。生产厂家在新产品的开发中,随着容积流量的增大,随意加 很大,如果气阀寿命短,压缩机就会因气阀的问题而经常停车检修,对 大排气阀片升程,使得阀片对升程器和阀座撞击引起的应力和应 企业的安全生产非常不利,会影响到企业的生产成本。一般希望寿命 变过大。往往导致舌簧阀阀片在使用中出现不同程度的破坏,降低了 至少在4000h以上。据有关资料介绍,因市场上气阀质量良莠不齐,好 阀片的使用寿命。 的气阀寿命可达8000h,而差的气阀寿命不到300h,甚至更短,选择时 W-1.8/10型压缩机属于排气量较大、压力较高的小型中压压缩机, 稍有不慎将会对企业的生产产生影响,因此,使用先进的气阀以提高气 原压缩机的一、二级气阀均采用舌簧阀。对于舌簧阀,其阀片一端固 阀的使用寿命对保证压缩机运行的可靠性非常重要。 定,一端自由,阀片关闭时平贴在阀座上,开启时阀片翘起,故阀片的力 ・-——141—-—— 科技信启 学模型可简化为悬臂梁,其受力状况远比简支梁和外伸梁差。阀片在 气体推力和自身弹力作用下不断启闭,保证压缩机完成各工作过程。 因微、小型压缩机的转速较高,在高速运行下气阀阀片因受到冲击和交 变应力的作用,容易引起气阀的疲劳破坏,常在根部和端部处发生断 裂,因而其使用寿命较低。 2.气阀改进 压缩机的转速、流量、气阀通流面积、阀片升程和阀片材料等直接 影响阀片的使用寿命。舌簧阀阀片材料,推荐使用瑞典生产的优质阀 片钢带(即瑞典钢带)。在压缩机性能参数及舌簧阀片材料、结构参数 确定以后,气阀之所以被破坏,往往是由于阀片对升程器和阀座撞 击引起的应力和应变过大所致。阀片撞击升程器和阀座时的接触 应力正比于阀片撞击速度,因此在设计气阀时,应尽量减小阀片撞击速 度。而阀片撞击速度主要取决于阀片升程,也就是说,阀片升程是影响 阀片使用寿命的主要因素。因此在舌簧阀的设计和使用中,应合理地 选择阀片升程,既要保证有足够的阀隙通流面积,降低压力损失,同时 又要严格控制阀片撞击速度值在合理的范围之内,以提高阀片的使用 寿命。 基于上述分析,对原压缩机的气阀进行了改进。首先,一级气阀仍 选用舌簧阀,将原来的阀片升程由2.6mm减小为2.2mm,使阀片的撞击 速度在4.5m/s以内,提高了阀片的使用寿命。其次,将二级气阀由 舌簧阀改为网状组合阀。由于网状阀同步性好、阀片本身为自弹性元 件,在关闭时具有预变形,加上有缓冲片的缓冲作用,所以在开启和关 闭时都使得阀片有很好的缓冲,也能减弱阀片对阀座的撞击。同时采 用了数目少、丝径粗的弹簧,以改善运动元件弹簧的受力状况,使二级 气阀的运行寿命得到显著提高。 3.改进效果 在压缩机气阀改进一年后进行回访,用户反馈:改进以后的气阀运 行良好,且功耗低,效率高,经济效益可观,从而说明对该压缩机的气阀 的改进是成功的,为日后压缩机相关气阀的改进积累了一定的经验。 参考文献 [1]李云,姜培正.过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,201(). [2]张春安.舌簧阀片升程对使用寿命的影响[1].流体机械,1991, 26(61:45—47. [3]翟晓宁活塞式压缩机气阀技术改造[1]4E.n装备技术,2001, 22(4):39-41 精密定量灌装进出料口昀设计与分析 浙江工贸职业技术学院汽车与机械工程学院[摘龚雨豪祝熔杰 郑秀丽 要]本文针对精密定量灌装机实际生产要求,设计与制造适合各种物料定量灌装的进出料口装置,并通过实验分析各密封垫圈 在各常用溶液中的密封特性,为今后灌装溶液选择相关材料提供可参考的材料选择依据。 [关键词]灌装进出料口 密封垫圈 1、概述 随着生产工艺发展,原来粗放型的生产逐步被精细化的生产所代 替。以精密灌装行业为例,虽然市面上的各种类型、各种规格的灌装机 构各式各样,但随着其精细化的发展其精度要求也逐步提高。为了提 高灌装精度各研究机构针对其动力机构、灌装系统、灌装流程都有许多 相关的研究,然而对于最为关键也最易被设计者所忽略的进出料口结 构的研究往往被人们所忽视。 在现代工业设计中尤其是机械制造行业,如何进行物料定量灌装 是一项有实际应用价值的技术,其发展直接影响到关键机构运行的稳 定性和精确性 。在我国T业现代化水平飞速发展的今天,传统的灌装 泵及相关机构已不再能满足精度更高灌装的生产发展需求,逐渐被自 动化程度越来越高、精密性也越来越高的灌装机构所代替,灌装进出料 口正是实现精密化灌装现代化的一个重要组成部分。 2、机构的工作原理 本机构灌装进出料口的一 作原理是利用内外部压力差来抽取和灌 装物料。即利用料缸内的密封推杆的向下运动扩大缸体内容积,使内 部产生真空,物料在外部的大气压力作用下能够被抽取人缸体 ,当密 封杆向上运动时,南于外力的作用使缸体内容积变小促使缸体内产生 大于外界大气压力,则将物料推出缸体实现灌装功能 。根据这种简单 原理如图l为我们设计的密封机构组件,其中所包含的A为出料组件 (图2)、B为进料组件(图3)。本文中的进出料组件由c塑料垫圈、D小 钢球、E弹簧组成,如图2和图3所示= 行备料。同理,当推料杆向上运动时,缸体内将产生内压力大于外部大 气压力使进料组件锁紧垫圈防止物料进入缸体内,并使 料小钢 珠推离开垫圈使物料通过出料口进入到外部瓶子里。 3、研究开发内容和技术关键 本文根据如上的内外压差原理对进出料口进行相应的实物设计, 其具体研究内容如下: (1)基本灌装机械机构的搭建; (2)配合数控加 1 的固定模具设计; (3)根据生产T艺要求对机构运行轨迹及对应的灌装情况进行数 学建模; (4)定量灌装与弹簧弹力、内外密封强度数据的整理与分析; (5)通过对比分析数据设计出最优化的进出料口组件。 其技术关键部分就是如何通过材料的选择来保证进H{料口实现完 全密封,实现高精度的灌装 4、实验数据的分析 完成了如上机构的设计后,我们将选用不同材料密封垫圈在不同 溶液里的密封效果进行相关的密封实验以供未来选择,其数据如表l 所示 表1不同材料垫罔密封特性 密封性测试 丁腈橡胶 硅橡胶 氟素橡胶 天然橡胶 全氟橡胶 水 指甲油 100% 20% 100% 45% l00% 96% lO0% 50% l00% 98% 洗发水 洗衣液 液压油 60% 62% 98% 92% 50% 65% 93% 91% 55% 89% 93% 77% 99% 99% 98% 特性 图1组装有进料口、出料口组件 图2出料组件剖视图 中性液体 不耐油 不耐酯类 耐酸 性能强 表中为我们经过测试的数据,为今后各种灌装溶液提供相关的参 考数据。 5、结束语 本文通过压力差原理设计了一种相对简单的灌装进出料口机构, 并在达到精度要求的情况下针对各不同的密封垫图材料进行分析和测 试,以期找出针对不同种溶液应用的可行性材料。 参考文献 [1]魏龙主.密封技术[M]北京:化学工业出版社,2004 l E弹簧 【 图3进料组件剖视图 当推料杆向下运动时缸体内产生内部真空,在外部大气压力作用 下A处出料组件中的小钢球受到弹簧及外部大气压力双重作用下压紧 垫圈阻止物料从出料口出来,而G处进料EIII,受到同样的大气压 力并克服弹簧的弹力离开垫圈,同时物料通过进料VI进入到料缸内进 [2]曹云来.密封胶:技术・配方・应用[M]北京:化学工业出版社 2001 [3]孙智慧.包装机械[M].北京:中国轻工业出版社,2(U0