計(jì)算機(jī)在水泵設(shè)計(jì)研發(fā)中的應(yīng)用

楊浮云 朱永斌

上海水泵制造有限公司 上海 201414

在現(xiàn)代居民生活以及工業(yè)生產(chǎn)中，水泵裝置應(yīng)用極為關(guān)鍵，一定程度上關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的效率。而在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)速度提升背景下，為了更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率提升，相關(guān)專(zhuān)家研究利用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成對(duì)水泵裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而保證水泵裝置設(shè)計(jì)更加合理，也保證水泵結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化。

1 .計(jì)算機(jī)在水泵設(shè)計(jì)研發(fā)中的應(yīng)用作用

首先，計(jì)算機(jī)技術(shù)具有高效率性特點(diǎn)，其內(nèi)部數(shù)據(jù)運(yùn)算效率非常高、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人力計(jì)算方式，在水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)水泵各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，采用計(jì)算機(jī)計(jì)算方式對(duì)水泵進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，極大程度上完成了水泵設(shè)計(jì)計(jì)算速度加快，從而提升水泵設(shè)計(jì)效率。其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以有效的提升水泵設(shè)計(jì)精度。傳統(tǒng)人力設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)精度存在一定的問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵三維立體化設(shè)計(jì)、并對(duì)水泵的各個(gè)零件進(jìn)行模型設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)水泵高精度設(shè)計(jì)，最大程度上提升水泵設(shè)計(jì)精度。

2 .計(jì)算機(jī)技術(shù)在水泵設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1 計(jì)算機(jī)在水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中的準(zhǔn)備工作要點(diǎn)

首先，水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)要進(jìn)行必要的人員準(zhǔn)備，保證設(shè)計(jì)人員具有豐富的水泵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠解決實(shí)際水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，從而保證水泵設(shè)計(jì)更加合理。另外，水泵設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備全面的新式計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)有良好的掌握，包括CAD、BIM等新式技術(shù)，對(duì)于后續(xù)的水泵設(shè)計(jì)優(yōu)化有重要的作用。其次，水泵設(shè)計(jì)準(zhǔn)備過(guò)程中，應(yīng)該做好必要的準(zhǔn)備工作，根據(jù)水泵設(shè)計(jì)需要準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備準(zhǔn)備、計(jì)算機(jī)軟件準(zhǔn)備等多方面內(nèi)容，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備和系統(tǒng)組件和準(zhǔn)備，保證后續(xù)的水泵設(shè)計(jì)更加合理。第三，在計(jì)算機(jī)水泵設(shè)計(jì)準(zhǔn)備過(guò)程中，還應(yīng)該做好技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)備，根據(jù)水泵設(shè)計(jì)需求，水泵需求參數(shù)以及水泵功能要點(diǎn)合理的設(shè)計(jì)水泵，保證水泵設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，也在最大程度上提升水泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，保證水泵設(shè)計(jì)更加優(yōu)化[1]。

2.2 計(jì)算機(jī)在水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中的具體應(yīng)用

①新式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展非常快速在社會(huì)中應(yīng)用也比較廣泛，在實(shí)際的水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該注重應(yīng)用新式計(jì)算機(jī)技術(shù)，從而保證技術(shù)應(yīng)用更加合理。如，在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)CAD進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)畫(huà)圖、利用CAD輔助系統(tǒng)程序具有良好的畫(huà)圖功能，能夠有效的提高水泵設(shè)計(jì)效率，傳統(tǒng)的手工水泵設(shè)計(jì)圖紙繪畫(huà)要60d左右完成，而采用CAD技術(shù)僅僅需要30min就可以完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，并且其設(shè)計(jì)精度也要比傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)精度要高，提升水泵圖紙?jiān)O(shè)計(jì)精度，也有利于水泵結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化[2]。

②計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于水泵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

水泵裝置在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中也包括細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，其組織結(jié)構(gòu)也相對(duì)比較復(fù)雜，其中包括有葉輪口環(huán)、葉輪、止推軸承、泵體等多方面結(jié)構(gòu)組成，具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)水泵各結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。如，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)泵體主體結(jié)構(gòu)以及規(guī)格尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而保證水泵結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，也會(huì)在最大程度上提升水泵設(shè)計(jì)效果[3]。

3 .計(jì)算機(jī)技術(shù)在水泵設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.1 水泵設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)CAD技術(shù)的應(yīng)用

CAD技術(shù)是現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，具有良好的繪制功能以及設(shè)計(jì)功能，在S公司進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇應(yīng)用CAD技術(shù)進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行了CAD技術(shù)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。在CAD輔助程序應(yīng)用過(guò)程中，主要完成離心泵設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)、水泵選型設(shè)計(jì)、混流泵水利水以及系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)等多方面內(nèi)容，從而保證水泵設(shè)計(jì)應(yīng)用更加高效，最大程度上保證了水泵設(shè)計(jì)效果。在CAD系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)水泵選型進(jìn)行出參數(shù)輸入、水泵選型、基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等多方面工作，從而保證水泵設(shè)計(jì)更加有效，最大程度上提升水泵設(shè)計(jì)效果。而在實(shí)際的離心泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用CAD系統(tǒng)主要完成了葉輪設(shè)計(jì)、吸入室設(shè)計(jì)、壓出室設(shè)計(jì)、尺寸設(shè)計(jì)等內(nèi)容，通過(guò)合理的整體設(shè)計(jì)應(yīng)用，保證水泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用更加有效[4]。

3.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)計(jì)算

計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)該進(jìn)行合理的計(jì)算，水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中要針對(duì)具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行合理的計(jì)算，保證設(shè)計(jì)更加優(yōu)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的最原始功能就是計(jì)算、所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，也可以利用計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)功能進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算，保證計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)更加有效，以下是A單位進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

首先，水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行水泵排水能力設(shè)計(jì)，其具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，其公式為QB=24Qmas/20 在公式計(jì)算中其QB代表水泵的實(shí)際排水能力、Qmas代表排水量。

其次，水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行水泵揚(yáng)程設(shè)計(jì)，其具體的計(jì)算公式為H=K(Hp+HX)m，在公式計(jì)算過(guò)程中，H代表設(shè)計(jì)水泵的揚(yáng)程、Hp代表設(shè)計(jì)水泵的排水高度、HX代表水泵吸水高度、而K則代表管路損失系數(shù)分析，捅咕水泵揚(yáng)程設(shè)計(jì)，保證后續(xù)的水泵設(shè)計(jì)更加合理。

第三，水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)就進(jìn)行了水泵流量設(shè)計(jì)，其技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用水泵流量計(jì)算公式，其公式為Q=Pη/2.73H。其公式中Q表示為水泵流量、P則表示為水泵軸功率、η為水泵工作效率，2.73是水泵設(shè)計(jì)常數(shù)、H則代表水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程、對(duì)于水泵設(shè)計(jì)應(yīng)用而言有非常重要的作用。

3.3 計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用對(duì)水泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)

葉輪是水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的組成部分，同時(shí)對(duì)于水泵應(yīng)用而言也有非常重要的影響，在實(shí)際的水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)水泵葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)。在B水泵設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用了計(jì)算機(jī)CAD技術(shù)，從而保證水泵設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，以下是應(yīng)用CAD技術(shù)進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容。

3.3.1 利用CAD技術(shù)過(guò)程中，完成了CAD系統(tǒng)構(gòu)建，并根據(jù)實(shí)際工程需要，設(shè)計(jì)了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，并對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用，確保CAD技術(shù)系統(tǒng)具有良好的性能。參數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，主要水泵工作流量信息采集、水泵工作過(guò)程參數(shù)采集、水泵工作轉(zhuǎn)速參數(shù)采集以及泵效率等參數(shù)采集內(nèi)容，通過(guò)合理的參數(shù)采集，最大程度上提升葉輪設(shè)計(jì)合理性。以下表1B水泵各項(xiàng)參數(shù)。實(shí)際是CAD設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)際的參數(shù)采集，保證水泵葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加優(yōu)化。

表1 水泵設(shè)計(jì)初始參數(shù)采集

3.3.2 利用CAD技術(shù)對(duì)水泵葉輪進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要完成葉輪主要尺寸設(shè)計(jì)，葉輪進(jìn)口速度設(shè)計(jì)、葉輪進(jìn)口點(diǎn)設(shè)計(jì)等多方面內(nèi)容，通過(guò)葉輪合理設(shè)計(jì)，最大程度上保證CAD設(shè)計(jì)效果更加優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)能夠良好的完成。以下表2是通過(guò)CAD技術(shù)完成葉輪設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容。通過(guò)CAD技術(shù)應(yīng)用合理的實(shí)現(xiàn)了水泵結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)，從而提高了傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)的水泵設(shè)計(jì)精度，也能夠在一定程度上提升水泵設(shè)計(jì)效果。

表2 CAD技術(shù)對(duì)水泵葉輪進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)

結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在水泵設(shè)計(jì)中應(yīng)用，有利于水泵設(shè)計(jì)效果優(yōu)化，而在未來(lái)水泵裝置需求變化的前提下，更應(yīng)該良好的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)水泵進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。