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機械效率

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇機械效率范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

機械效率范文第1篇

對于三種功的定義,我是這樣給出的:有用功是指在使用機械的過程中,去除機械而直接用手完成相應任務所做的功;總功是指作用在機械上的動力實實在在所做的功;額外功是指動力克服機械自身的重力及摩擦力所做的功.三種功常用的計算公式是:W=Gh;W=Fs;W=W-W.只要明確了三種功的計算性定義,在具體的機械問題中牢牢抓住有用功和總功的計算,機械效率、功率的計算則水到渠成.現針對于初中物理中常見的幾種機械計算中這一思路方法的應用例析如下:

例1 (定滑輪)若升旗手用20N的拉力,通過定滑輪將重為16N的旗幟豎直勻速提升10m,則拉力所做的功是______J,該定滑輪的機械效率是______.

解析 使用定滑輪的目的是改變動力的方向,任務是把重為16N的旗幟提升10m.因此直接用手完成該任務所做的功為有用功,即W=Gh=16N×10m=160J;而通過定滑輪的20N動力拉動繩子移動10m實際做的功為總功,即W=Fs=20N×10m=200J;由此可得機械效率為η=W/W=160J/200J=80%.

例2 (動滑輪)如圖所示的動滑輪重5N,不計繩重和摩擦,用力F勻速提起重為45N的重物,并使其升高1m.則拉力所做的有用功為______J,總功為______J,此裝置的機械效率為______.

解析 使用動滑輪的目的是省力,任務是將45N的重物提高1m.因此直接用手完成任務做的有用功W=Gh=45N×1m=45J;作用在繩端的動力F=1/2(G+G)=25N,拉力使繩子自由端移動2m所做的總功W=Fs=25N×2m=50J;由此可得機械效率η=W/W=45J/50J=90%.

例3 (滑輪組)用如圖所示滑輪組提升重物.人用500N的拉力F拉著重為900N的物體勻速上升了3m.不計繩重和摩擦,拉力做的有用功是______,滑輪組的機械效率是______

解析 該問題中使用滑輪組在省力的同時改變了動力的方向,任務是將900N的重物提高3m.直接用手完成任務所做的功為有用功,即W=Gh=900N×3m=2700J;動力作用下繩端移動距離s=2h=2×3m=6m,作用在滑輪組繩端的500N的動力所做的總功W=Fs=500N×6m=3000J;由此可得滑輪組的機械效率η=W/W=2700J/3000J=90%.

例4 (滑輪組)如圖所示,物塊重600N,通過滑輪組在25N拉力作用下沿水平方向勻速移動了2m,已知物塊受到的滑動摩擦力為物重的0.1倍.則拉力所做的總功是______,滑輪組的機械效率是______

解析 該問題中滑輪組水平使用的目的是省力,任務是將重物沿水平方向移動2m.對物塊進行受力分析可知,物塊被勻速拉動時,滑輪組對物塊的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任務所做的功為有用功,則W=fs′=60N×2m=120J;作用在滑輪組繩端的25N的拉力使繩端移動s=3s′=3×2m=6m所做的功為總功,即W=Fs=25N×6m=150J;由此可得該滑輪組水平使用時的機械效率η=W/W=120J/150J=80%.

例5 (杠桿)小明用100N的力沿豎直方向將杠桿的一端拉下2m時,杠桿的另一端把320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是______J,總功是______J,杠桿的機械效率是______

解析 使用此杠桿的目的是省力,任務是將320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功為有用功,即W=Gh=320N×0.5m=160J;100N的動力作用下將杠桿動力作用端拉下2m所做的總功W=Fs=100N×2m=200J;由此可得杠桿的機械效率η=W/W=160J/200J=80%.

例6 (斜面)如圖所示,斜面高為1m,長為3m,工人用400N沿斜面方向的力將重為840N的箱子推到車上.在這過程中工人做的有用功是______J,機械效率是______.

解析 使用斜面的目的是省力,任務是將840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手將840N的重物提高1m所做的有用功W=Gh=840N×1m=840J;沿斜面400N的動力將重物沿3m長的斜面推上去所做的總功為W=Fs=400N×3m=1200J;由此可得斜面的機械效率η=W/W=840J/1200J=70%.

例7 (機械組合)利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端.斜面的長是5m,高是2m,拉力為50N,則該裝置的機械效率為______

機械效率范文第2篇

在本次課程改革中,讓學生勤于動手、樂于探究是科學教學的顯著特點。

在以前的教學中,滑輪組機械效率的測量難度大,實踐很倉促;距離關系已經了解,測量的意義不大;功的關系問題變成了力的關系問題,不利于對機械效率的理解;而斜面的機械效率僅作為選學內容。

新的課程將斜面的機械效率作為一個探究教學的典型。斜面機械效率的測量不像滑輪組那樣難度過大,這就為更多的同學提供了操作實踐的機會。同時,有利于學生對機械效率普遍意義上的認識,加深對機械效率的理解。

為此,本節課的教學要充分抓住以上特點,特別重視操作前的設計準備過程、操作測量過程

和對數據的分析論證過程,充分體現動手和探究。同時,要營造自主、合作的探究氛圍,體驗合作學習的重要性。

二、教學目標

(一)知識與技能

讓學生學習測量斜面的機械效率,提高操作技能,加深對機械效率的理解。

(二)過程與方法

通過斜面機械效率的實驗探究,學習擬訂實驗方案(包括實驗表格的設計、測量和操作要求等),學習實驗數據的分析處理等。

(三)情感態度與價值觀

在實驗數據的測量記錄與分析論證中,培養學生合作、嚴謹的科學作風。

三、重點與難點

學生設計測量斜面機械效率的的方案以及測量過程是重點,對測量數據進行分析論證是重點也是難點。

四、實驗器材

實驗小車、光滑木板、彈簧秤、米尺、木塊、毛巾、玻璃板等。

五、教學過程

(一)從生活實例中提出問題

(先放一段錄像,畫面上有一些工人師傅邊喊著口號邊把一些沉重的貨物沿著斜木板推上卡車。)

師:其中的木板有什么作用?

生:有了木板可以省力。

(老師說明木板作為斜面使用,是一種簡單的機械,有廣泛的應用。)

師:請學生思考一下:對木板有什么要求或者木板應該怎樣放才能更省力?

生:只要使木板變得光滑一點;使木板長一點,傾斜角度小一些。

師:同學們說的都很有道理。那么利用斜面把同樣的物體搬上同一高度,這些做法在做功方面會帶來怎樣的影響呢?或者說機械效率會發生怎樣的變化呢?請大家討論交流。

(二)猜想影響機械效率的因素

(學生討論交流)

生:木板光滑,摩擦力小,可以少做額外功;木板長一點要做更多的功;傾角小一點可以少做功;木板光滑可以提高機械效率;木板傾角小一點可能提高機械效率,也可能降低機械效率或機械效率不變。

(三)設計機械效率的測量方法和要求

師:我們要通過實驗來驗證一下我們的猜想。請每個實驗小組的組長和你們的組員商量一下怎樣測定斜面的機械效率。

討論后,每小組組長交流匯報各自的商量結果,總結測量斜面極限效率的方法:

(1)有用功的測量與計算……用米尺測出高度h,用彈簧秤測出小車重G量,然后根據W有用=Gh求有用功。

(2)總功的測量與計算……用米尺量出小車走過的路程s,讀出彈簧秤的讀數F,根據W總=Fs求總功。

師:根據實驗的目的,實驗過程中我們還要關注什么?測量過程中,還要注意什么問題?

師生討論,認識實驗中要關注斜面的光滑程度、斜面的傾角,以及沿斜面勻速拉動物體、使彈簧秤讀數穩定等。

師:剛才老師和每個小組一起討論了各自的實驗方案,以及實驗中要注意的問題。接下來請每一組設計好實驗記錄的表格。

教師對實驗的設計安排:

全班共分成8組,每一組約6人,只做1-2次實驗測量。

小車的重量有三種,斜面的表面種類有三種,每組的小車重量和斜面表面種類是固定的。

學生進行實驗,實驗中教師有意識地指導幾組學生按幾種不同傾角進行實驗,并及時糾正學生操作中出現的問題。

……

(四)分析與交流

師:剛才大家都已經完成了各自的實驗操作,接下來就請各個小組匯總實驗數據,進行分析交流。

各組學生將數據填入事先準備好的表格中,并進行討論,尋找規律。

學生一般能總結出以下結論:

(1)光滑程度相同時,木板的傾斜角度越小,機械效率越小。

(2)木板的傾斜角度相同時,木板越光滑,機械效率越大。

在此基礎上,讓學生分析交流個別組的實驗數據存在的問題和原因,例如彈簧秤的校零問題,小車的輪子是否靈活,拉力的方向是否沿著斜面等等。

進一步分析和猜想,是否有其他新的發現,例如斜面的機械效率與小車重力的關系等等。

(五)總結與作業

學生總結本次實驗探究中的收獲,以及哪些地方要進一步加強學習研究。

布置學生完成“動手動腦學物理”。

點評:這一節課圍繞斜面的機械效率的實驗測量,來加深學生對機械效率的理解,鍛煉操作技能,同時提高方案設計和分析論證等實驗探究能力,能起到實驗教學獨特的教學效果。

突出實驗測量方法的設計。分組操作過程讓學生集中精力操作1-2次,有利于學生對知識的理解和對實驗操作技能的提高。如果學生的基礎不好,還可以先進行斜面機械效率的計算,為實驗的設計和操作打下必要的基礎。

機械效率范文第3篇

關鍵詞: 初中物理 滑輪組 機械效率 解題規律

“機械效率”是初中物理教學的難點之一,有關“滑輪組機械效率的計算”是學生必須掌握的一類計算題型。而學生在做此類型的題目時,普遍感覺較難,出錯率較高。因為機械效率的計算題是五花八門的,有已知其他物理量求機械效率的,有已知機械效率和相關物理量求其他物理量的,特別是有關滑輪組機械效率的計算題,題型更是變化多樣,有求機械效率、判斷繩子的段數、拉力、物體重力、摩擦力、動滑輪的重力、自由端或物體移動的距離,等等。有些題目看似條件充足,而有些題目又特意設置了多余的條件(即干擾條件)。很多學生一看到此類題目就望而生畏,感動無從下筆。其實這些變化無窮的題目的解題方法是有規律可循的,我在多年的教學實踐中,通過選擇幾道典型例題來幫助學生正確理解“滑輪組機械效率的計算”并尋求解題方法規律,從而突破這個計算難點。

一、利用滑輪組提升物體

例題1:如圖,物體重為630N,在拉力F的作用下,物體以0.2m/s的速度勻速上升。

(1)若不計摩擦、繩重和動滑輪的重,則拉力F為多少?機械效率為多少?

(2)若不計摩擦和繩重,動滑輪重270N,則拉力F為多少?機械效率為多少?

(3)若拉力為400N,則機械效率為多少?此時拉力F的功率為多少?

分析與解:(1)若不計摩擦、繩重和動滑輪的重,很明顯是一種理想情況,則拉力F=G=×630N=210N,由于是理想情況,額外功為零,因此機械效率為100%。(2)若不計摩擦和繩重,動滑輪重270N,由于考慮動滑輪的重,我們稱這種情況為半理想,則拉力F=(G+G)=(630N+270N)=300N,機械效率為η======70%。由上面計算可以發現,在沒有告訴物體和繩子移動距離的情況下,甚至就算不知道拉力F,也可以計算出機械效率。(3)若拉力為400N,比半理想情況下的拉力300N還要大,所以摩擦和繩重要考慮,應為實際情況,則機械效率為η=====52.5%。拉力F的功率為P=Fυ=Fnυ=400N×3×0.2m/s=240W。

現將上題中用到的公式整理如下:

提升物體理想:F=G,η=100%半理想:F=(G+G)η====?搖實際:η===S=nhυ=nυ

說明:上面公式中S=nh和υ=nυ在任何情況下都成立。

二、利用滑輪組水平拉物體

例題2:一輛汽車不小心開進了泥潭中,司機取來一套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出,如圖所示。若車重為8×10N,汽車受到的阻力為車重的0.03倍,汽車前進的速度為0.1m/s,求:

(1)如不考慮滑輪與軸之間的摩擦,則拉力F為多少?機械效率為多少?

(2)若拉力為750N,則機械效率為多少?司機做功的功率為多少?

分析與解:(1)如不考慮滑輪與軸之間的摩擦,利用滑輪組水平拉的物體,不需要克服動滑輪的自重,所以額外功為零,這是一種理想情況,所以拉力F=f=×(0.03×8×10N)=600N,因為額外功為零,所以η=100%。(2)若拉力為750N,比理想情況下的拉力600N要大,所以要考慮摩擦,則機械效率為η======80%。司機做功的功率為P=Fυ=Fnυ=750N×4×0.1m/s=300W。

現將上題中用到的公式整理如下:

水平拉物體理想:F=f,η=100%實際:η====S=nSυ=nv

說明:在上面公式中,S=nS和υ=nυ在任何情況下都成立。

由上面總結的提升物體和水平拉物體的公式可知,在不知道物體和繩子移動的距離的情況下,仍然能求出機械效率,并利用上述公式的變形還可以求出其他物理量,下面我們再來看幾道例題。

三、利用機械效率求拉力F

例題3:如圖,汽車與地面間的摩擦力為3000N,該滑輪組的機械效率為80%,求拉力F為多少?

分析與解:本題是水平拉物體的情況,又因為機械效率為80%,所以是實際情況,利用實際情況機械效率公式η====,可得變形公式F===1250N。

四、利用機械效率求動滑輪的重G

例題4:如圖,物體重30N,此滑輪組的機械效率為60%。不計摩擦,求動滑輪重。

分析與解:本題是豎直提升物體的情況,不計摩擦,求動滑輪重,所以本題應是半理想情況,根據提升物體中的半理想情況的公式η====,可得變形公式G===20N。

五、利用機械效率求繩子的股數n

例題5:滑輪組的機械效率為80%,利用此滑輪組,用100N的拉力勻速提起400N的重物,則承擔滑輪和重物總重的繩子的段數是多少?

分析與解:本題告訴了機械效率、拉力和物重,所以我們利用提升物體的實際情況的公式η===,可得變形公式n===5。

六、利用機械效率求物體與地面間的摩擦力f

例題6:如圖,一車手作用在繩子自由端的拉力F為1000N,滑輪組的機械效率為80%,求在此過程中,汽車所受的阻力。

分析與解:本題滑輪組的機械效率為80%,所以為水平拉物體中的實際情況,根據公式η====,可得變形公式f=ηFn=80%×1000N×3=2400N。

由上面的幾道例題可以看出,解決機械效率的題目,關鍵是區分該題是理想、半理想還是實際情況,然后再選擇相應的公式進行解題。只要是滑輪組機械效率的計算題,不管題目要求的是機械效率,還是已知機械效率求其他相關的物理量,只要你能靈活運用以上總結出的公式,有關“滑輪組機械效率的計算”就能迎刃而解。

機械效率范文第4篇

葡萄花油田以機械采油為主,抽油機利用油井內采油器械的往復運動,產生對油層的吸抽壓力,使地下石油沿著采油管道向上運動已達到出油的效果。現階段葡萄花油田普遍采用的抽油機是游梁式抽油機,即在電動機的驅動下,以平衡桿一端的標配平衡塊帶動抽油桿,使井下的抽油泵做往返活塞式運動,將石油從井下抽出地面,抽油機系統是由地面和井下兩大部分組成,機械效率受各部分效率影響,不僅包括地面系統電動機、減速箱、四連桿等部分,同時也受泵、抽油桿柱、油套管柱等影響。機械效率低使得葡萄花油田采油消耗大量的電力,這不僅造成機械損耗加大,更浪費能源,加大了生產成本,這些電力的一半是被采油機的電機所消耗掉。抽油機出油率低同時消耗大量的電力,給油田效益帶來很大的阻力。所以必須分析機械效率的影響,改進采油方法,節約能耗,提高效率節約生產成本,減少資源的浪費,保證油田低成本運行和高效生產。經過分析,機械效率低下主要由抽油機效率所引起,而抽油機作業過程中能量消耗因素很多,經過分析具體有以下幾方面:

2電動機自身的損耗

電動機是驅動抽油機工作的主要設備,也是抽油機耗電的主要設備。它在電力損耗上主要表現在輸出損耗和不當操作損耗。輸出損耗是當前電動機的輸出功率在接近額定功率的條件下工作時,電動機的能量損耗比較嚴重。因為電動機的效率已經接近了額定效率,其負荷劇烈程度加大,同時在采油系統工作中,電動機的輸出功率會出現瞬時功率極大值,而極大值可能超過額定功率;也會出現瞬時功率極小值,極小值很可能因為電動機不輸出功率的情況下出現輸出功率遠超出額定功率的變化范圍,而有負功率產生。如此一來,電動機的效率降低,所帶來的損耗也就會隨之變大。有的采油設備所產生的電動機的損耗高達30%~40%,十分嚴重。如果功率不匹配,將會嚴重影響機械效率,出現電力損耗,影響經濟性。同時機器本身因長時間工作所出現的機械疲勞和自然磨損所呈現的一定程度電量的增加狀態。另一種是操作人員沒有按照正確方法和操作順序進行采油作業所造人為電動機電量的增加。這兩種電動機損耗電量現象都應及時對其進行維護處理,以免長期工作造成電能過度消耗。

2.1機械系統中帶傳動導致能耗

帶傳動,是在帶輪上的柔性帶進行動力傳遞的一種機械運動方式,在機械系統中,因為帶傳動所導致的能量損失一般分為兩種。其中一種是因為彈性滑動、打滑,或者皮帶與輪槽徑向滑動摩擦而造成的能量消耗和損失,和所載負荷有關。另一種是因為多條皮帶同時傳動,各種皮帶之間存在長度誤差,如皮帶輪槽出現誤差,就會造成能量消耗。

2.2機械的磨損損耗

不同類型的抽油機,在結構、參數、以及機械組合都不盡相同,但是每個抽油機都存在著機械磨損,對整個系統有著不同的影響,包括皮帶、減速箱、連桿、齒輪等等,減速箱所導致的能耗問題主要是指齒輪損失與軸承損失。采油系統中減速箱的三副軸承都是滾動軸承,由于采油的轉速和軸的直徑的增大,軸承的能耗損失會隨之而增大,且在齒輪傳動時,就要發生摩擦,內部齒輪摩擦變形,因而帶來能量的消耗、損失,同時受保養,油脂等影響較大,皮帶是帶動部分部件,經長時間運轉產生摩擦造成損耗,這些機械運動裝置經長時間工作運轉,其工作效率已經大打折扣,要保持原有工作效率就會對電量的消耗大幅增加,不但加大電量消耗,而且容易引起嚴重的機械故障,造成生產設備損壞,影響油田生產。

2.3機械系統中抽油桿、抽油泵和抽油管柱導致能耗

抽油桿上下往復運動,才能完成采油。在上下沖程過程中都會出現抽油桿和油管摩擦、韓流發生摩擦。導致能耗的損失。機械系統中抽油泵所造成的能量消耗一般有三個原因,一是機械能量消耗,這由于柱塞和泵筒或者襯套之間的進行機械摩擦所導致的能耗產生,二是容積能量消耗,這種損失主要指柱塞與泵筒或者襯套之間漏失所產生的能量消耗,一般損失與漏失量成正比,因此減少柱塞與泵筒或者襯套之間的漏失,能夠較好地降低容積能量消耗損失。三是水力能量消耗。這種能量消耗主要是指原油流經泵閥時由于水力阻力引起的能量消耗。抽油管柱能量消耗主要是能量消耗和水力損失,由油管漏失和井液沿油管流動引起的能耗。

2.4客觀設施的損耗

由于新開發的油井基礎條件相對較差,采油配套設施不完備,架設輸電線路較長和抽油機數量少而形成電力能耗較高,采油效益也會受到一定影響。

3應對方法

針對葡萄花油田機械效率損耗電能的影響因素,提出了幾點提高機械效率的節電方法:

3.1提高電動機的負載率

電機低負荷率下的效率低和功率因數低是抽油機浪費電能的原因之一,設計機械采油系統的電機和負載情況,保證電機負載率達到最佳負載率,電動機負載率提高7-12%,系統效率平均提高3%左右,當電機負載率低于25%時,就應該考慮更換低一個容量級別的電動機,而達到節電要求[5]。

3.2選用合理抽油機

加強葡萄花油層地質基礎理論和現場測試研究,分析選用適合區域的抽油機,如果條件允許,盡可能使用節能型抽油機。且由于油井井況多變,因此要經常調節平衡,以有效的功率比值來分析整體的機械效率,損耗最低的抽油機械提取采油參數,達到抽油效率高,電能損耗小。改變機械部件組合,由于抽油機的不同各個部件組合會產生不同的機械效率,以現場數據分析為基礎,盡可能調整和使用一些高效率低損耗的零部件,如高效傳動帶、高效深井泵等新型節能高效裝備,降低整體系統的磨損,進而提升機械效率,使電能損耗降低。

3.3安裝自動調節裝置

通過測量電動機電壓,調整電動機功率因數和運行電流數,來自動設定電動機運行,以此來調整電機電壓大小,此自動裝置的安裝使用,也可以最大限度的控制抽油機的工作狀態,分析原油供應是否充足,來調節采油機電機功率,加快采油進度。保證抽油機不做無效的運轉,以得到節電的效果。

3.4對工作人員進行培訓和節能教育

人是工作的主體,雖然抽油機機械效率影響著節電的成果,但是人為因素也極為重要,要使工作人員認清節電重要性,要熟練掌握節電操作方法流程,同時工作期間要嚴格遵守各項規章制度,以減少電力資源的浪費現象。

4結論

機械效率范文第5篇

關鍵詞:柱塞泵機械效率流量計動態監測

Abstract: the piston pump because the pressure is high, vibration, of all parts of damage is caused extremely easily, make the pump machinery low efficiency. This article mainly from the flowmeter and influence of the measured value of the dynamic monitoring, improve the pump efficiency this aspects. Through the electromagnetic flowmeter and turbine flowmeter measurement value contrast different, choose the right that the importance of flow meter. By using the dynamic monitoring, can be found in a timely and accurate pump failure, ensure the efficient operation of pump.

Keywords: piston pump mechanical efficiency flowmeter dynamic monitoring

各大油田在注水開發過程中,高壓柱塞泵得到了普遍的應用,其具有高揚程、高泵效、以及造價低等優點,適用于注水量較小,注水壓力較大和壓力不穩定的區塊。

由于高壓注水泵體內液體壓力較高,流體不均勻,脈沖相對較大,極易造成各部件的損壞,造成機泵帶病運行,導致機泵的機械效率降低,增大能耗,從而影響注水開發的效果。大港羊三木油田采用的是中成公司生產的5ZB-20/38柱塞泵,壓力高、振動大,各部件容易損壞,因此對柱塞泵機械效率測量的準確性和運行動態的監測非常必要。

大港油田第六采油廠羊三木油田采用的是大港中成公司生產的5ZB-20/38柱塞泵,壓力高、振動大,各部件容易損壞,因此機泵機械效率測量的準確性和機泵運行動態的監測非常必要。本文主要以該泵為研究對象,對機泵效率的測量的影響因素以及如何提高機械效率來進行研究。

1 機械效率的計算

1.1 電動機輸入功率

其中:U-輸入電壓;I-輸入電流,cosφ-泵功率因數;η-效率。

1.2 柱塞泵輸出功率

其中:Q-柱塞泵流量,m /s;ΔP-柱塞泵進出口壓差,Mpa

1.3 柱塞泵機械效率

2 流量計對測量的影響

各種流量計有不同的計量原理,技術指標和使用范圍也有所不同。選擇流量計時就需要熟知每一種流量計的性能以及各參數,根據現場實際情況選取合適的流量計,保證測量值的精確度。

對于柱塞泵而言,其注入介質主要是含油污水,其中含有油、活性物質等具有粘附性的物質,以及鐵等金屬離子,且在管道運移以及大罐儲存中也會受到一定的污染,水質較差。在選擇流量計的時候應綜合考慮這些問題。

羊三木油田注水站經過了一次工藝改造,把以前的電磁流量計換成了渦輪流量計,因此本文主要從這兩種流量計對測量造成的影響進行比較研究。

2.1 電磁流量計

電磁流量計是根據法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電性液體的儀表。電磁流量計可應用于污流、腐蝕流的測量。

以下是在使用電磁流量計時測取的1 柱塞泵工頻運轉的流量,并根據其他數據計算出的一組泵效。柱塞泵輸入電壓為380V,工頻運轉電流為440A左右,電機功率因數為0.88,電機效率為0.97。1柱塞泵運行時的數據見圖1。柱塞泵的平均機械效率為80.82%,機械效率較高。

圖1 電滋流量計所取的1#柱塞泵數據

2.2 渦輪流量計

渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它是采用多葉片的轉子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導出流量的儀表。

在目前廣泛應用的所有流量測量計中,渦輪流量計由于其測量精度最高,成為使用最廣泛的流量計。1#柱塞泵運行時的數據見圖2。

圖2 渦輪流量計所測取的1#柱塞泵數據

更換為渦輪流量計之后,平均機械效率變為72.30%,相比較電磁流量計降低了近10個百分點。由此可見,不同的流量計在同一臺泵上產生了一定的偏差。

3 動態監測機泵的狀態

對運轉中的設備整體或其零部件的技術狀態進行檢查鑒定,以判斷其運轉是否正常,有無異常與劣化征兆,或對異常情況進行追蹤,預測其劣化趨勢,確定其劣化及磨損程度等,這種活動就稱為狀態監測。柱塞泵由于其振動大,負載大,工況惡劣,易導致個部件損壞,維修頻繁 。因此,引入機泵的狀態監測就顯得極其重要。柱塞泵由于振動這一明顯特征而導致了一系列問題,但是它的振動也可以作為監測的對象,正確的反映泵體內部的運轉情況。

由于柱塞泵泵頭是液體吸入和排出的部位,零部件較多,處于流體的激蕩區,壓力變化大,振動大,極易造成各個零部件的損壞,在現場主要對此處進行監測。圖3為監測數據庫中柱塞泵某一段時間的動態數據分析圖。

圖3 柱塞泵某段時間單根柱塞軸向振幅動態數據分析圖

分析圖3得知,3柱塞出現異常,對這根柱塞進行密切監測,最后確定吸液閥片出現問題。修復中發現該柱塞液力端大簧斷裂,卡住了吸液閥片。結合振幅判斷故障表(見表1),利用監測數據可對泵頭故障進行準確的判斷。以下數據適合于大港中成公司制造的5ZB-20/38柱塞泵,同時也跟配件的型號,質量有一定關系。現場可以根據自己實際情況進行分析總結,得出適合自己的故障判斷數據。

4 結束語

對比不同流量計在同一臺泵所產生的不同機械效率,可以看出不同流量計對機械效率的測量是有一定的影響。在使用電磁流量計的時候,所測流量總有逐漸下降的趨勢,存在一定的不穩定性,而且流量計內壁和電極極易附著粘性物和沉淀物。在更換了渦輪流量計之后,發現相對比電磁流量計,渦輪流量計所測流量有明顯降低,每小時差7m到8m左右,但是測量數據趨于穩定。此外,動態監測能夠及時發現故障,避免機泵帶病運行,使機泵在高效率

區間運行。

參考文獻

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