恒力弹簧支吊架的优化设计

《恒力弹簧支吊架的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据恒力弹簧支吊架的优化设计张向慧(北方工业大学机电学院，北京100144)摘要：恒力弹簧支吊架是一种在限定位移内对被支吊物施以恒定张力的装置。用来支吊化工厂和电厂的气、水、烟、风管道系统；支吊热电站的锅炉本体和燃烧器；支吊电气化铁路的导电线和承力线等。恒力弹簧支吊架的基本原理是利用力矩平衡来获得对载荷的恒定张力。本设计从优化设计的角度出发，主要对恒力弹簧支吊架的弹簧进行了优化，优化后的恒力弹簧支吊架具有体积小、重量轻、恒定度高的优点，因此节约了钢材，降低了成本，具有不错的市场潜力。关键词：恒力弹簧支

2、吊架；优化设计；弹簧设计中图分类号：TH112．5文献标志码：BOptimizationDesignofConstantForceSpringHangerZHANGXianghui(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144，China)Abstract：Constantforcespringhangerisadevicewhichputsinvariabletensi

3、ononthethingithangsinlimiteddisplace—ment．Itisusedforsuspendingthevapor，water，cigarette，windpipelinesysteminthechemicalplantandpowerplant，theboilerandburningdevicesinthethermalpowerstationandsuspendingtheconductivelineandthebear-strengthlineintheelectricr

4、ailway，etc．ThebasicprincipleofconstantforcespringhangeristOobtaininvariabletensionontheloadbyusingmomentbalance．Thisdesignstartwiththeoptimizationdesign，mainlyoptimizedthespringoftheconstantsupportspringhanger，theconstantforcespringhangerafteroptimization

5、hastheadvantagessuchassmallerinsize，relativelightqualityandhigherinvariable—degree，SOitcansavethesteel，reducecostsandhasgoodmarketpotential．Keywords：Constantforcespringhanger，Optimizationdesign，Springdesign在管道设计中，工程设计人员面临的一个主要问题是当管道运输热的或冷的流体时，随着管壁金属温度的升高或

6、降低，管道在垂直或水平方向发生位移，从而引起管道支点的变位，若该支点为刚性支架，将会妨碍管段的变位，或管段脱离支吊架，致使管道产生过大的力和应力，并且通过管道系统将此力或应力传递到固定支架和相连的设备或转动机泵上，对这些设备的安全构成破坏，进而会造成污染、泄漏、爆炸等事故。在当前的管道设计中，有许多设计方法可以有效地解决管道的热位移。例如，增加弹簧支架，在管道上设置膨胀节或管道预拉伸等，其中使用弹簧支吊架是管道设计中经常采用的方法之一。弹簧支吊架目前主要分为2类：一种是可变弹簧支吊架，一种是恒力弹簧支吊架

7、。可变弹簧支吊架的特性之一是当管系在垂直方向发生位移后弹簧压缩或伸长，支点受力发生变化，管系在支点处的载荷将重新分配给附近支点。可变弹簧支吊架荷载变化率允许大于6％，当要求荷载变化率不大于6％时，应选用恒力弹簧支吊架。恒力弹簧支吊架的特点是在管系有垂直位移时，其荷载不变，也即安装荷载在理论上为零。恒力弹簧支吊架是一种在限定位移内对被支吊物施以恒定张力的装置。它用来支吊化工厂和电厂的气、水、烟、风管道系统；支吊热电站的锅炉本体和燃烧器；支吊电气化铁路的导电线和承力线等。当载荷(即被支吊物)在温度变化中产生数

8、十至数百毫米的热胀冷缩位移时，恒力弹簧支吊架作相应伸缩并施以恒定张力，以免产生附加载荷。因此，恒力弹簧支吊架起着支承重量、平衡介质反力、免除附加应力的作用，保证了系统正常运行。由于长期以来，认为弹簧支吊架在工程上的作产率，创造了可观的经济效益。电子科技大学出版杜，2006．：参：考文献作者简介：张洪运(1967一)，男，工程硕士，主要从事仪器仪表[13陈瑞阳．机电一体化控制技术[M]．北京：高等教育出版．．．工程等方面的研究。