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機械技術(shù)問(wèn)題解答 => 水泵進(jìn)口附近彎矩作用的分析

發(fā)布日期：[2014-3-4] 共閱[2268]次

根據流體力學(xué)原理，當泵運行時(shí)，有壓力水在管路系統中以一定
的速度運動(dòng)，當速度方向和大小發(fā)生變化時(shí)，對管路系統將產(chǎn)生
動(dòng)反力，產(chǎn)生動(dòng)反力的主要管路是出水管轉彎處，止回閥出口管
即出水管轉彎處。
　　根據理論力學(xué)和材料力學(xué)原理，由管路系統所受各力通過(guò)管
路傳遞到支點(diǎn)上，但支點(diǎn)承受的力將不盡相等，與泵連接的管路
相當一根梁件，即各斷面將受到彎矩作用，特別是當支點(diǎn)承力很
小甚至懸空情況下，整個(gè)管路自支點(diǎn)向右成了一根懸臂梁，泵進(jìn)
出口附近將承受巨大的彎矩作用。
　　水泵斷裂的位置在泵出口段，斷裂面裂紋形狀為傾斜方向，
與水平線(xiàn)有夾角。根據斷口位置及斷口裂紋形狀，并據受力分
析，基本上可以斷定是由于安裝時(shí)，支點(diǎn)之間的支撐預緊力不夠
或沒(méi)有支撐力（懸空），而在泵出水管轉彎處沒(méi)有設支點(diǎn)，致使
管路成為一根準懸臂梁（懸空時(shí)為完全懸臂梁）。
　　泵離支點(diǎn)較近，泵附近的管路斷面承受的彎矩作用較大，由
于泵出口段抗彎截面模量最小，當泵處于停機進(jìn)，管路系統中僅
有靜力存在，此時(shí)泵斷面能承受靜力產(chǎn)生的彎矩，但當泵運行后
一段時(shí)間，一方面將產(chǎn)生動(dòng)反力，另一方面不斷振動(dòng)等外力（包
括停泵時(shí)產(chǎn)生水擊壓力）因素，致使斷面所受彎矩加大而產(chǎn)生斷
裂。


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