基于均匀试验和响应面法的矿用风动水泵稳健设计

针对目前矿用风动水泵在煤矿井下辅助排水过程中效率低、噪声大的问题,根据生产经验和现场使用情况分析影响风动水泵性能的相关因素,建立响应量与影响因素之间的响应面模型进行稳健设计.结合实例,用正交试验设计确定影响水泵效率的主要因素,通过最速上升法找到稳定区域,最后用均匀试验设计的响应面法拟合稳定点附近的二阶响应面模型,并分析优化得出水泵效率的稳健设计最优解.通过对样机进行验证表明:水泵效率较原来提高了12.63%,且其波动减小,质量得到改善,达到了稳健设计的目的.

矿用风动水泵风动叶轮转速的理论分析

在简要阐述矿用风动水泵工作原理的基础上,利用空气动力学和材料力学的基本理论,对该泵的叶轮转速进行了理论分析与计算,得到了在限速器开始发挥作用时的叶轮转速以及叶轮的实际最高转速、临界转速等.

矿用风动水泵的虚拟优化设计

把Pro/E软件引入到矿用风动水泵的设计过程中,对矿用风动水泵的各个零部件进行三维造型设计、灵敏性分析、优化分析、装配,并进行干涉检查,最后实现整机的三维运动仿真,使产品的设计开发通过三维设计软件得到较好的展现,为产品的第3次设计提供理论依据。

矿用风动水泵调速盘的数控加工

Pro/E中的NC模块是一种基于参数化特征造型技术的编程工具。利用该模块实现了矿用风动水泵调速盘的自 动数控编程,并能对其加工过程进行仿真。

利用均匀试验设计优化矿用风动水泵风动涡轮系统结构参数

根据矿用风动水泵在使用过程中效率低的问题,采用了均匀设计试验法优化水泵的性能,用均匀设计表安排了风动水泵风动涡轮的叶片弦高和喷嘴角度对性能影响的试验,经回归分析得到了最佳的试验结果。用单因素试验法分析了诸因素对性能的影响规律,对于涡轮系统的参数选择在综合考虑各影响因素的情况下,重点考虑喷嘴角度和叶片弦高的影响,其中喷嘴角度对水泵性能影响最大,试验最终获得良好效果。表明均匀设计试验法是安排多水平试验的良好方法。