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曝气膜片的受力分析

更新:2015-01-28 14:00 浏览:4次
曝气膜片的受力分析
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 曝气膜片受力分析

  微孔曝气器的膜片因构造不同受力有很大差别,根据“小垂度理论”,盘式膜片,如果充气后其变形为零时,其膜片的拉应力就是无穷大。因此,气压使膜片产生变形,气压高变形大,相应应力也大。同时,相同的气压,曝气器膜片的不同构造产生不同的内部应力。据此,我们可将各种膜片式曝气器膜片内的应力作一分析:

  1、直径500㎜盘式膜片,按充气后膜片鼓起(挠度)为50㎜计,

  设气压为60kpa=0.6kg/㎝3,简化计算,取单位截条,用小垂度理论,可计算截条的拉力为:

  h=pl2/8f,

  式中:p-0.6kg/㎝2

  l-50㎝

  f-5㎝

  代入h=0.6×502/8×5=37.5kg=375kn

  膜片厚按0.2㎝计,则膜片内应力为:

  37.5/0.2×1=187.5kg/㎝2=18.75mpa

  超过合成橡胶扯断强度(4~14mpa)。

  2、直径300㎜盘式膜片,充气后膜片挠度按30㎜计,则膜片内应力h=0.6×302/8×3×0.2=112.5kg=11.25mpa

  3、球冠形曝气器,膜片成球形,取直径为250㎜,充气压力按60kpa,简化计算,取截条应力

  h=0.6×25/2×0.2=37.5/㎝2=3.75mpa

  4、管式曝气器,其膜片直径按100㎜计,内应力

  h=0.6×10/2×0.2=15kg/cm2=1.5mpa

  从以上计算可知,在相同充气压力条件下,管式曝气器膜片内应力最小。


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