溶剂泵转子型线优化约束函数

2014/2/20 8:50:32      点击:

1.溶剂泵转子强度
运转时,在离心力和液体压差作用下,叶轮内部应力比较复杂。铸铁叶轮通常具有很高的抗压强度,一般只对抗拉强度进行校核。如图所示,将叶轮毂部截面墨一X或置一E视为危险截面。为简单起见,不考虑叶轮与轴之间配合应力的影响。
不考虑剪切力,假定拉伸应力在X1-Y1和X2-Y2截面上均匀分布,集中载荷F1、F2的作用点分别是线段X1Y1、X2Y2的中点N1和N2。液体压差构成的集中载荷为F3,作用点在弦X1Z的中点N3。叶轮旋转产生的离心力为F4,作用点N4在长轴OZ上。由于液体压差在X1-Y1截面产生的是拉伸应力,在X2-Y2截面形成的是压应力,因此以X1-Y1截面作为强度校核部位。

                             溶剂泵叶轮毂部应力分析图


考虑到载荷、应力集中、尺寸因素和表面质量及强化等因素的影响,引入安全系数,一般安全系数取值为1.2~2,在此选择1.2。
2.溶剂泵差函数约束条件
为了得到所期望的溶剂泵转子型线,在选择差函数时,必须满足三个基本条件,并且还要使方程式有解。这三个条件亦可以作为优化设计的约束条件。因此,不等式约束函数可以表示为:
e'(q1)<0
((e')(q1))2-(r)2<0
等式约束表示为
e(0)-r1(0)+l-b=0
e(fi)=0


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