现代设计方法在水泵设计中的应用

2018-12-06拜宁刚赵海涛高红丽

商品与质量 2018年43期

拜宁刚赵海涛高红丽

南方中金环境股份有限公司浙江杭州 311107

自20世纪60年代以来，一些新的技术和方法已经应用于设计领域，这是现代设计方法。现代设计方法的研究对象主要针对特定领域的研究方法，主要研究，分析和概括现有方法，并在此基础上进一步探索和创造，并接受新的设计方法。仿真技术，有限元方法，计算机辅助设计（CAD），设计优化，可靠性研究，动态设计，模块化设计，成本开发，建模等所有这些都指现代设计方法。在设计泵时，常用的计算流体动力学（CFD）方法和相关的计算机测试方法也是现代设计方法的关键。

1 现代设计方法的优势

汽车制造与生产是我国市场经济中的重要组成部分，已经具有了几十年的发展过程。传统的汽车设计方法主要是利用力学、数学以及机械设计等理论知识，在分析总结过往实践经验的基础上综合形成的，在汽车的结构设计方面具有实用性，但是创新性不足。因此，对比传统的汽车设计方法，现代设计方法更突出了产品的综合性能与创新性，在实现汽车结构设计的同时更能满足现代社会对于汽车设计的多种性能要求。同时，现代设计方法融入了计算机技术与互联网技术等，不仅能够提高汽车设计工作的效率，减少人力物力的耗费，更能够增强汽车设计的精确度与设计质量。通过构建出三维网络模型，可以较为系统的分析出该设计模式下的汽车产品的各项性能指标，从而综合评估其安全性和舒适度。另外，需要指出的是，现代设计方法更加注重汽车信号以及行车预测的分析。

2 现代设计方法的特征

①系统性强。现代设计方法注重用系统性的解决方法来应对系统性的工程问题。在设计的时候充分考虑工程各个部分之间的关联性，并在这基础上做到最优化设计。②创造性强。由于现代设计方法在具体过程中的运用是相互交叉进行的，有利于不同设计方法之间相互学习，取长补短，创造出新的可能。③适应性强。现代设计方法在实际运用的过程中需要对社会诸因素进行综合的考量，从最初的概念先行到后期的报废回收，都需要以社会的实际需求为指导原则，以保证设计出的产品符合市场的需要，满足社会的要求。④优化性高。现代设计方法注重集合解决，在进行相关工作时，须综合如技术、环境、技艺和性能等诸因素的影响，在此基础上充分运用现代设计方法的知识，以高科技手段寻求设计的最佳方案，以便做好初始的设计工作并提高工作效益[1]。

3 结合现代设计法实现优化水泵设计策略

3.1 优化参数

泵设计参数的选择至关重要，参数的选择是泵设计的基础。一些设计师在设计时经常考虑泵的整体安全性。这种设计理念基本上符合系统设计要求，但设计理念也有助于泵流量和过度工程，泵设计。适当的设计标准超出了要求的保证金。在泵运行期间，由于间隙的磨损，动态和静态配合趋于增加，这会影响流动并显着降低泵效率。一般来说，由于采用了现代设计方法，采用计算机辅助设计和优化设计方法，优化泵设计参数的实际值非常突出，可以保证泵的总流量大于等于至10%，储备量小于或等于20%确保泵处于良好的工作状态并保持高效率。

3.2 造型设计

现代社会对泵送产品的外观质量和舒适度提出了更高的要求，为了满足需求，设计技术已经出现在市场上。该技术完全结合了工程技术和美学艺术，因此在设计泵送产品时，不仅要注重设计产品的美学外观，还要以其高性能，优良的结构和舒适性作为产品设计的起点。为了保护产品的实用性，效率和美观性。

3.3 水泵的可靠性设计

产品的可靠性是指产品在预定的使用寿命或者使用期限内，可以正常地完成其工作的能力，产品的可靠性是在其一开始在设计阶段就应准备好的工作，若该步没有完成好，后续是很难进行弥补修缮的。任何一种产品的可靠性都是在设计时就应考虑的非常关键的一部分，尤其是对于水泵这一产品，对于水泵的可靠性的设计，我们须从最开始的源头开始考量[2]。从选材到参数制定，再到模型制造，整个过程中都需要时刻关注设计的可靠性，而且要和实际相联系，面向社会，保证设计参数的高实用性。直至目前为止，可靠性设计在我国水泵的研究中还处于比较低的水平，相信随着市场的推动，可靠性设计在水泵设计中的应用量会逐步提高。

3.4 局部损失控制策略

泵的液压的局部损失主要发生在流动通道明显扩大，紧固，转动并且流动通道和流体流动反向的位置。流体流动容易在上述位置产生涡流，并且旋转流体产生摩擦和冲击，这反过来消耗一些动能，这导致液压动力的损失。在设计泵时，应从几个方面入手，从而减少泵液压系统的局部损失：首先，要注意适用性。在叶轮叶片的实际构造中，叶片的叶片不会太厚。开发人员充分考虑了泵的稳定性，安全性和效率。经过科学的计算和分析，尽可能地控制叶片的厚度，从而减少泵的局部液压阻塞问题;第二个是选择。有目的地选择叶轮叶片和叶片的进出角度。特别是在过渡区，在叶轮的入口和出口处容易发生液压损失，应注意设计的效率和专业性，以避免液压损失并影响后续操作的效率。同时，入口侧必须适当地延伸到吸入口，以增加叶片的重叠程度，从而有效地减少流动通道的扩散并避免液压动力的局部损失;第三是突出创新[3]。在局部水力损失控制方面，还必须采用适当的创新设计策略,如果环形槽是在密封环，所述导向叶片的衬套，套筒等。D.打开时，水泵内部凹槽可使得水从高压到低压，起到实际的作用节流和减小液压马力流动调节水压。