FESTO电磁阀流固热祸合分析及阀杆与闸板拉伸试验分析

 FESTO电磁阀流固热祸合分析及阀杆与闸板拉伸试验分析

  FESTO电磁阀的承压边界主要包括阀体、阀盖和闸板，从力学特性上分析，可以认为阀体、阀盖和闸板作为一个整体来承受内压。因此，在建立有限元模型时，将阀体、阀盖和闸板作为一个整体进行建模，忽略它们之间的连接螺栓。简化处理一些不影响FESTO电磁阀体性能的特征，得到计算模型。

  FESTO电磁阀流固热祸合分析及阀杆与闸板拉伸试验分析：

  1、对于FESTO电磁阀T形槽的失效，应主要考虑弯曲应力对其造成的影响。

  2、对于FESTO电磁阀运动件的尺寸设计：应先依据阀门的口径、压力计算出阀杆在开启时所承受的大拉力尸，依据大拉力尸确定阀杆的材料及小阀杆螺纹尺寸，再依据计算出的阀杆螺纹承载力来核算阀杆头部及闸板T形槽尺寸。

  3、FESTO电磁阀高度H加大能够有效增加其抗弯曲能力，在阀杆头部高度h满足要求的前提下，设计时加大H值比加大B值有效。

  4、由于流体的流动速度快，在流经闸阀的过程中温度下降的趋势很小。阀座部位产生涡流，流体压力能转换成热能使壁面底部温度升高。

  5、在不限制闸阀整体自由变形的情况下，与流体压力相比，因热产生的变形较大，而应力较小，热变形能减小闸阀因流体压力而产生的应力。

  6、FESTO电磁阀运动件失效模式主要为阀杆头部剪切失效及闸板T形槽弯曲失效，其中又以闸板T形槽弯曲失效为主，需要引起足够重视。

  由于FESTO电磁阀工作时结构的变形很小，对流体流动状态及温度的变化影响也很小，故此处只考虑流体压力及温度对闸阀结构的影响，即单向藕合作用。沟槽闸阀的三维实体模型要能准确地反映结构的实际情况，同时在保障计算精度的前提下，模型应尽可能简化。

FESTO电磁阀的闸板随阀杆一起作直线运动的，叫升降杆闸阀。通常在升降杆上有梯形螺纹，通过阀门前端的螺母以及阀体上的导槽，将旋转的运动变为直线运动，也就是将操作转矩变为操作推力。开启阀门时，当闸板提升高度等于阀门通径的1：1倍时，流体的通道畅通，但在运行时，此位置是无法监视的。实际使用时，是以阀杆的顶点作为标志，即开不动的位置，作为它的全开位置。为考虑温度变化出现锁死现象，通常在开到顶点位置上，再倒回1/2-1圈，作为全开阀门的位置。因此，阀门的全开位置，按闸板的位置来确定。有的闸阀，阀杆螺母设在闸板上，手轮转动带动阀杆转动，而使闸板提升，这种阀门叫做旋转杆闸阀或叫暗杆闸阀。