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《電氣制造雜志》2014年第七期

1原始絕緣筒的強(qiáng)度分析

原始絕緣筒影響到機(jī)械強(qiáng)度的主要幾個方面為：安裝位置的根部為直角，壁厚為6mm，安裝孔沒有倒角。原始絕緣筒外形結(jié)構(gòu)如圖4所示。對原始絕緣筒進(jìn)行三維建模，運(yùn)用以上的電動力與數(shù)學(xué)模型可分析出絕緣筒的安全系數(shù)與所受應(yīng)力的大小。絕緣筒為環(huán)氧樹脂澆注而成，環(huán)氧樹脂材料的固有應(yīng)力系數(shù)為7.8e+007（N/m2）。由圖5、圖6可知，原始絕緣筒在電動力的作用下，所受最大應(yīng)力為6.883e+007（N/m2）；與固有系數(shù)相比較接近，而最小安全系數(shù)只有0.59。通過觀察發(fā)現(xiàn)，最大應(yīng)力主要集中在安裝位置的根部直角與安裝孔兩個位置，而最小安全系數(shù)主要集中在絕緣筒的外殼部分。這與絕緣筒破裂位置非常吻合，絕緣筒斷裂位置如圖7所示。

2優(yōu)化方法

根據(jù)以上的分析結(jié)果，對原始絕緣筒進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化方法如下：對安裝位置的根部直角部位采用斜角過渡，使其成形為梯臺狀，圓滑過渡；4個安裝孔沿邊倒角；外殼厚度從原來的6mm加厚到8mm。優(yōu)化后絕緣筒外形結(jié)構(gòu)如圖8所示。圖8優(yōu)化后的絕緣筒

3優(yōu)化后絕緣筒的強(qiáng)度

對優(yōu)化后絕緣筒進(jìn)行三維建模，運(yùn)用以上的電動力與數(shù)學(xué)模型可分析出絕緣筒的安全系數(shù)與所受應(yīng)力大小。優(yōu)化絕緣筒的安全系數(shù)分析如圖9所示。原始絕緣筒的應(yīng)力分析如圖10所示。

4結(jié)束語

由圖9、圖10的分析結(jié)果可知道，優(yōu)化后的絕緣筒所受電動力的最大應(yīng)力系數(shù)為2.387e+007；比環(huán)氧樹脂材料的固有應(yīng)力系數(shù)的1/3還要小；最小安全系數(shù)為1.7，為原始絕緣筒的的3倍。經(jīng)過上述優(yōu)化后，加大安全裕度，增強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度，很好地解決了型式試驗中滿容量開斷時絕緣筒因受短路電動力而斷裂的問題，在后來的型式試驗中順利通過。

作者：曾大生楊國清單位：廣東省順德開關(guān)廠有限公司