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橡胶软管充液工况下应力应变情况分析

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橡胶软管压力载荷主要是由带束层承受,而内胶层和外胶层应力分布均匀。

在软管均匀内压工况情况下,载荷主要是由橡胶软管的尼龙帘线来承担,这就要求帘线要有足够的强度,同时要求帘线层与内外胶层要有良好的结合,当液体压力达到一定程度时可避免内外胶层与帘线层相互脱离产生的突然性爆破。


橡胶软管入口或者出口法兰接口处应变比较大,由于液体中存在大颗粒物质会对接口处产生反复作用再加上较大的应变会使接口处内胶层逐渐产生微小的破坏,由于橡胶变形的滞后性,将不断产生热量,导致接口处的微小破坏逐渐加大。因此,如何改善软管泵的进出口连接形式就显得比较重要,下面我就提出4点建议:


1、法兰口上开四个盲孔。可插入加力杆以便在挤压胶管工作一段时间后,将胶管扭转90°换位,以达到轮换碾压而延长胶管寿命的目的。


2、进料口应尽可能接近管内径,目的是为了减少入口阻力。因为浆料的吸入完全依靠胶管回复形状而形成一定的真空,抽吸力较为有限,而浆料的粘度大,进口内径本身又小,忽略这一点容易引起进料不畅。


3、考虑胶管要周期性更换,进出口与挤压胶管的联接需密封。


4、考虑到软管泵接口处应变很大,建议把橡胶软管接口处的软管内径加工得小一些,这样有助于减少由于橡胶软管的膨胀和挤压带来的大应变问题。


胶管工作时承受挤压作用力,又要依靠其自身的弹性使其恢复原状,因此对胶管所用材料的性能要求较高,尤其是骨架层的纤维材料。尼龙帘布虽有其自身的优良特性,但其初始模量低,伸长率大,使得胶管使用初期就产生较大的变形,这一缺陷只能靠胶层的高弹性来弥补。因此可以考虑使用初始模量高,延伸率小,尺寸稳定性高的聚酯帘布作为增强层。


内外层胶的高弹性是此胶管的特点。高弹性来源于合理的配方设计和可靠的工艺。BR具有优异的高弹性和低变形,是制作内外层胶的理想材料。


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