基于有限元分析的钢丝缠绕胶管协调优化

高压胶管在使用过程中,易出现疲劳损坏问题;同时受压后易在轴向伸长或缩短,使其不能满足胶管的使用。针对高压胶管出现的疲劳损坏和长度上的变化,在结构设计时使用有限元分析的方法,通过正交实验进行优化设计,研究了高压工况下四层钢丝缠绕角度对钢丝缠绕胶管的疲劳寿命和伸长率变化。结果表明,优化后的方案相对于原始设计方案,最大轴向位移减小了76%,应变能密度最大值减小了63%,较大幅度降低了胶管的轴向长度变化率,同时提升了疲劳耐久性能,达到了协调优化的目的。通过仿真分析结果对设计方案进行了快速的筛选和优化,为高压胶管的结构设计提供了新的思路,对提高胶管耐久性有一定的指导意义。

高压耐油胶管的技术现状

介绍高压耐油胶管的技术现状,综述高压耐油胶管的结构、橡胶原材料、配方设计、生产工艺方面的现状及研究进展,分析各胶种在高压耐油胶管中应用的性能特点。我国需要从胶管基础材料、配方设计、生产工艺、胶管总成等上下游全产业链进行技术升级,尤其是基础材料需要加快国产化进程,使得高压耐油胶管达到耐超高压、耐百万次动态脉冲疲劳和耐频繁屈挠的高性能要求。

航空不锈钢编织软管压力脉动特性研究

航空不锈钢编织软管作为航空液压系统中占比庞大的元件,自身存在较大的弹性,对系统影响比硬管更大。目前许多研究将压力差比拟为电压,把流量比拟为电流,从而建立起包含液阻、液容、液感的流体网络。为了建立航空不锈钢编织软管的压力传递模型,建立双编织层软管的本构模型进行软管形变行为预测,得到航空不锈钢编织软管传递模型关键参数——液容的解析模型,最终建立了考虑软管形变行为的电学比拟模型。Simulink仿真结果强调了编织钢丝直径、编织角度、编织股数和每股钢丝数对软管液容和软管压力传递的影响,并通过相同条件下的实验初步验证了所提模型的准确性。

高压金属软管失效分析及可靠性优化

基于一起软管泄漏故障,以金属软管为研究对象,通过对故障件断口进行宏观和微观检验、组织及成分分析,完成了故障机理分析,明确了故障发生原因。结果表明:泄漏原因为金属波纹管开裂,裂纹位于焊缝融合线附近的热影响区,波纹管开裂失效原因为疲劳损伤累积导致的结构强度退化,失效模式为弯曲疲劳开裂,断面未见材料缺陷及主成分异常。根据故障原因和失效分析结果,提出了高压金属软管的抗疲劳及可靠性优化措施。文中对高压金属软管开裂的故障分析过程及提出的优化措施,为类似故障的分析和预防以及可靠性提升提供了参考依据。

煤矿掘进机液压管路仿真分析

以某型掘进机液压系统为例,采用理论计算与软件仿真对比的方式对其液压系统管路布置进行分析及优化,结果显示,采用液压胶管+钢管方式装载运输回路压力损失较液压胶管方式降低约53%,油缸回路损失降低约5%,行走回路损失降低约57%。分析表明,采用液压胶管加钢管的布置方式能显著减少了系统压力损失,提升了效率。

综采工作面液压支架供回液系统设计

为了提高ZY10000/22/45D型液压支架的安全性和动作效率,将供回液系统的设计原则和工作面实际情况相结合,设计了一套供回液系统。该供回液系统的设计由网络结构选型、乳化液泵站功能设计、过滤装置设计、高压胶管选型等部分组成。

液压设备高压软管总成开裂原因分析

某试验台架液压设备高压软管总成在工作过程中出现漏油现象,导致液压油进入试验器内部,遇高温发生燃烧。针对该问题通过对故障高压软管进行宏观检查、开裂处解剖检查、金属套筒表面痕迹分析、钢丝断口分析等工作,确定了高压软管总成加工过程中金属套筒扣压过紧导致外层钢丝整排断裂是造成本次故障的主要原因,并据此提出了改进扣压加工工艺和增加无损检测工序的建议,以避免类似故障重复发生。

连续油管侧钻径向水平井循环系统压耗计算模型

通过分析相同条件下高压软管段压耗实测值与已有金属直管压耗公式计算值之间的关系,提出了高压软管段压耗计算公式,经理论推导建立了完整的连续油管侧钻径向水平井循环系统压耗计算模型。利用所建压耗计算模型研究了管径、管长、泵排量和流体动力黏度等参数对循环系统各部分压耗的影响规律。结果表明:0.025 4 m(1 in)连续油管的螺旋段、直管段压耗都明显大于0.038 1 m(1.5 in)连续油管,约为后者的8～10倍;高压软管段压耗在循环系统总压耗中占有较大比重,文中算例结果为86%;相同条件下,清水加减阻剂后压耗约为清水压耗的1/2。

水力喷射径向水平井钻井水力参数计算及优选方法

在前人研究基础上,应用室内实验的方法,修正了高压软管压耗计算方法,建立了泵压计算模型,以最大射流冲击力为目标,综合考虑钻进与携岩需要的最小排量和管线的承压能力,优化了径向水平井钻井作业的排量。结果表明:高压软管段压耗在循环系统总压耗中占有较大比重,修正后高压软管压耗计算值与实测值最大差值仅为实测值的5. 08%,可满足工程计算要求;采用最大射流冲击力标准,初步形成了径向水平井钻井水力参数优化设计方法,根据此方法,可得到径向水平井施工的最优排量,从而得到其他最优水力参数。可为水力喷射径向水平井技术现场配套设备和施工参数的选择提供依据。

自压软管沿程压力水头分布研究

根据水力学原理建立了软管沿程水头损失的一般方程,得出了软管沿程压力水头的计算公式,给出了确定最大和最小压力水头位置及大小的方法,从计算结果与试验实测结果的对比看,具有一定的合理性。计算公式在与试验条件类似或基本一致的条件下可以用于实际计算,为判断软管滴头出流能否满足流量允许偏差率或计算微灌均匀系数提供了依据。

微灌自压软管合理铺设长度的确定

自压软管微灌技术是目前经济技术条件下一种比较实用的节水灌溉技术,在新疆得到了迅速推广,有广阔的应用前景。该文在室内试验的基础上,结合水力学理论和高等数学知识对自压软管的水力性能进行了分析研究,提出了确定软管合理铺设长度的计算方法,给出了满足均匀度要求的适宜铺设长度,结果与工程成功经验相比是一致的。该文结合工程算例,给出了设计步骤,可供膜下自压软管灌溉规划设计时参考。

高压胶管总成扣压量控制方法研究

通常评判高压胶管总成联接质量的主要指标是:总成的密封性能和总成的抗拉拔强度。在高压胶管失效的几种形式中,高压胶管扣压处失效所占的比例是最大的。结合实验,利用量纲分析法对高压胶管进行分析,最终通过分析得出高压胶管扣压量对胶管总成质量的影响起决定作用,并结合复合材料力学对高压胶管总成接头处进行力学分析,建立扣压量与扣压力之间的关系,从而精确确定扣压量,实现扣压过程的压力控制。

液压软管总成可靠性试验及评估

针对液压软管总成存在泄漏、拔脱、断丝、爆破等故障/失效问题,综合考虑液压冲击、温度、压力及弯曲半径等因素对其寿命的影响,设计了液压软管总成可靠性试验台:基于电液伺服技术设计了12通道液压软管总成脉冲试验台,基于双气液泵复合增压技术设计了耐压爆破试验台;基于试验数据进行失效分布拟合优度检验及分布鉴别,得到脉冲、爆破试验数据分别服从对数正态分布、威布尔分布的结论;最后,进行可靠性评估并求得液压软管总成在脉冲、爆破试验条件下的平均寿命、可靠寿命及可靠度的点估计及置信下限。

新型消防水带水力技术参数的实验研究

分析消防流体力学基础,搭建了消防水带实战应用测试平台,获得了橡胶衬里、聚氨脂衬里以及PVC衬里消防水带的阻抗系数S值,并研究了不同材质、不同直径以及不同耐压等级水带之间压力损失与流量的关系等,形成了不同流量下水带压力损失速查表和图,以供实际运用。

一种高压双层金属软管的研制

介绍了一种高压双层金属软管的研制过程,包括理论计算、生产工艺及型式试验等内容。

钢丝编织高压胶管的力学性能及破坏强度

应用连续介质力学有限变形基本理论和超弹性理论,建立钢丝编织胶管的多层圆筒模型,得到了胶管变形和应力分布与内压的关系,分析了胶管的变形、应力分布和破坏强度等力学性能,并且讨论了钢丝层的弹性模量、胶管的轴向伸长等材料或几何因素对其变形、应力分布和破坏强度的影响.

油管传感器式汽车行驶称重仪的技术实现

为有效扼制日益严重的汽车超载现象,研制出了一种新型便携式汽车行驶称重仪.创新使用高压橡胶油管作为称重传感器的敏感元件,对其静态特性进行标定试验,将汽车压过油管时产生的压力变化进行交直流偶合,对量程进行模糊识别,提取出波形信号的特征参数,采用三层BP神经网络进行数据处理,利用VisualBasic编制用户界面及计算程序,可测量汽车的载荷、速度和轴距,配上摄像头能记录所测汽车的车牌号 经试验验证,仪器达到了一定的精度等级要求,为高。

作物遮挡下不同微喷带灌溉关键参数研究

以国内外6种常见类型的微喷带(带宽35、45、60、80mm和带有侧翼带宽55mm和65mm)为研究对象,研究了冬小麦遮挡条件下各种类型微喷带压力流量关系、有效喷洒宽度、水量分布均匀系数Cu等的变化规律。结果表明,60mm和80mm带宽的微喷带流量对压力敏感程度大、流量变动大,且水力性能较差,而其他4种微喷带的水力性能优良;不同类型微喷带有效喷洒宽度和水量分布均匀系数都随叶面积增大明显降低,喷洒的水量大部分都被紧挨微喷带的作物遮挡。相对而言,微喷带双翼N65水量分布均匀性较高且有效喷洒宽度大。

高压金属软管应力及参数敏感度分析

某型号发动机热试车考核中高压金属软管多次出现破坏。通过建立软管有限元模型,采用非线性有限元分析了软管应力分布和各部分承载特点,判断波峰处轴向应力是影响软管结构强度的主要因素,有限元计算结果和试验破坏部位一致,表明有限元模型的合理性。在此基础上,通过参数化建模、设计中心复合实验和进行参数敏感度分析,得出影响波峰处最大轴向应力的敏感参数,为结构参数优化提供了依据。

轻型卷盘喷灌机运行效果影响因素分析

为了获得影响轻型卷盘喷灌机运行效果的各种因素及其关系,以轻型卷盘喷灌机为研究对象,根据其工作性能,选取6个不同进口压力和4个不同行走档位进行试验,测量进口压力、行走速度及流量,计算压力损失、均匀度和喷灌强度等,并分析了轻型卷盘喷灌机进口压力、行走速度、压力损失、流量及喷洒均匀度之间的关系.试验结果表明:进口压力和流量呈线性正相关;不同档位中,随着进口压力的增大,行走速度随之提高,每个档位下行走速度与进口压力亦呈线性正相关;不同行走速度和不同进口压力时喷洒均匀度波动较小,总体呈平稳趋势,喷洒效果比较稳定,基本满足设计要求,进口压力在0.45 MPa时,喷洒均匀度最高,达到89.5%;灌水深度受流量和行走速度的双重影响,流量(进口压力)一定时,行走速度提高,灌水深度下降,呈曲线下降趋势.