消防泵,消防水泵的叶轮尺寸如何计算，以及螺栓断裂原因的分析

2020/01/18

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可以用下面三种方法确定叶轮的主要尺寸。

相似换算法

这种方法很简单，也很可靠，其作法是选一台与要设计泵相似的泵，对过流部分的全部尺寸进行放大或缩小。这里仅介绍叶轮部分。其步骤为以下几点。

水泵叶轮主要尺寸水泵叶轮主要尺寸

(1)按设计泵的参数计算比转速ns

柴油机水泵,消防水泵叶轮主要尺寸确定方法

（2)选择模型泵，对模型泵的要求是:

1)模型泵的ns与设计泵的ns相等或相近。

2)模型泵的效率高(高效范围广)，抗汽蚀性能好，特性曲线形状符合要求。

3)模型泵的技术资料齐全可靠。

4)为不失去相似性，希望实型和模型雷诺数之比Re/Rem=1. 0~1. 5的范围内

水泵叶轮主要尺寸确定方法-中国泵阀第一网 

式中D2—叶轮外径，m;

∪2—叶轮出日圆周速度，m/s

∨一输送液体的运动勃度，m2/s。

(3)求尺寸系数

由相似定律，假定模型泵和实型泵的容积效率、水力效率相等，则有

水泵叶轮主要尺寸确定方法-中国泵阀第一网 

用上面两式计算的λ的值可能稍有不同，在此情况下可取较大的值或两者的平均值

为换算用的值。

(4)计算设计泵的尺寸

把模型过流部分的各种尺寸乘以尺寸系数λ，‘则得到设计泵过流部分的相应尺寸。设计泵的叶片角度应等于模型泵的相应角度，即

水泵叶轮主要尺寸确定方法-中国泵阀第一网 

叶片厚度等，有时不能采用相似换算值，可根据具体情况确定。

(5)换算设计泵的性能曲线

在模型泵性能曲线上取若干个点，按相似条件换算成设计泵相应点的参数，并绘出相应的性能曲线。

 螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。

螺栓断裂原因-中国泵阀第一网

一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析：

第一、螺栓的质量

第二、螺栓的预紧力矩

第三、螺栓的强度

第四、螺栓的疲劳强度

实际上，螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。

一、螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度：

以一只M20×80的8.8级高强螺栓为例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力载荷是20吨，高达它自身重量的十万倍，一般情况下，我们只会用它紧固20公斤的部件，也只使用它最大能力的千分之一。即便是设备中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的，不可能因为螺栓的强度不够而损坏。

二、螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度：

螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。

三、螺纹紧固件损坏的真正原因是松动：

螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。

受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。

受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。

四、选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在：

以液压锤为例。GT80液压锤的重量是1.663吨，其侧板螺栓为7套10.9级M42螺栓，每根螺栓的抗拉力为110吨，预紧力取抗拉力一半计算，预紧力高达三、四百吨。但是螺栓一样会断，现在准备改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解决不了。

螺栓断裂，人们最容易得出的结论是强度不够，因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。这种办法可以增加螺栓的预紧力，其摩擦力也得到了增加，当然防松效果也可以得到改善，但这种办法其实是一种非专业的办法，它的投入太大，收益太小。

总之，螺栓是：“不松不断，一松就断。”