Герметичный электронасос
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
териала шнека
.1.2.6 Определение веса шнека
,где
- плотность материала вала (сталь 12Х13).
6.1.3 Определение радиальной силы спирального отвода
Спиральный канал отвода рассчитан на пропуск расхода , при этом, по длине спирального канала .
В данном случае имеем:
;
,
Следовательно, спиральный канал отвода становится узким, для пропуска увеличенной подачи и начинает работать как конфузор: скорость потока жидкости возрастает, а давление потока падает. Вокруг колеса возникает неравномерная эпюра давлений.
Исследования показали, что в насосе со спиральным отводом на лопастное колесо действуют статическая и динамическая составляющая силы .
.1.3.1 Определение статической составляющей силы
, где
- коэффициент, зависящий, от отношения , ;
- ширина лопастного колеса на выходе, с учетом толщин дисков,
.
.1.3.2 Определение динамической составляющей силы
.
6.1.3.3 Определение максимальной величины силы
,
Сила приложена по середине выхода колеса, включая размеры толщин несущего и покрывного дисков.
.2 Определение осевых сил, действующих на ротор колеса
.2.1 Осевая сила, возникающая от разности давлений по обе стороны лопастного колеса
- потенциальный напор,
;
- радиус уплотнений колеса (переднего и заднего).
Осевая сила направлена на встречу потоку, поступающему в лопастное колесо.
.2.2 Осевая сила, возникающая от динамических реакций потока в лопастном колесе
, где
- скорость жидкости на входе в лопастное колесо, направление выхода потока - радиальное.
Осевая сила направлена по потоку, поступающему в лопастное колесо.
6.2.3 Суммарная осевая сила действующая на лопастное колесо насоса
.
Суммарная осевая сила, действующая на лопастное колесо насоса, направлена на встречу потоку, поступающему в лопастное колесо.
Так как значение осевой силы достаточно велико, целесообразно разгрузить эту силу.
.2.4 Разгрузка осевой силы лопастного насоса
Разгрузку осевой силы выполняю за счет конструирования заднего уплотнения колеса, точно такого же, как и переднее уплотнение. Благодаря этому, эпюра давлений на задний диск становится почти раной эпюре давления на передний диск, при этом осевая сила уменьшается.
Чтобы это условие выполнялось, необходимо чтобы:
, где
- площади разгрузочных отверстий, просверленных между лопатками в несущем диске лопастного колеса, их число равно числу лопаток рабочего колеса;
- площадь щели заднего уплотнения лопастного колеса;
исходя из этого соотношения, диаметр разгрузочного отверстия будет равен:
, где
- радиальный зазор щели;
- диаметр уплотнения;
- число разгрузочных отверстий.
Конструктивно принимаю .
С учетом данного способа разгрузки имеем;
6.3 Определение прогиба вала
Из радиальных сил - на вал насоса действует силы веса лопастного колеса и шнека, сила, действующая со стороны отвода; из осевых сил - сила давления потока жидкости.
Так как ротор двигателя расположен на одном валу со шнеко-центробежной ступенью насоса, конструкция имеет довольно высокую степень жесткости. Значение силы не очень велико, потому прогиб вала в радиальном направлении очень мал. Следовательно, разгрузка радиальных сил отвода не требуется, а конструктивно выбранный тип спирального отвода себя оправдывает.
Осевая сила, действующая на ротор насоса разгружается за счет конструирования заднего уплотнения колеса, точно такого же, как и переднее уплотнение.
VII Выбор и расчет подшипников качения
В связи с тем, что консоль вала, где расположено лопастное колесо и действует сила со стороны отвода сильно подвержена нагружению в радиальном направлении, и к тому же вал насоса подвержен осевому нагружению со стороны лопастного колеса,- целесообразно подшипник, расположенный ближе к лопастному колесу, установить плавающим, чтобы он воспринимал практически всю радиальную нагрузку, а подшипник, расположенный дальше от лопастного колеса, закрепить от осевого и радиального перемещений, т. о. он будет воспринимать практически всю осевую нагрузку.
.1 Расчет плавающего подшипника
Выбираю шарикоподшипник радиальный сферический однорядный, средней серии, по ГОСТ 8338-75, тип 307. Для него имеем:
внутренний диаметр ;
наружный диаметр ;
ширина ;
динамическая грузоподъёмность ;
статическая грузоподъёмность ;
Требуемый ресурс работы - .
Действующие нагрузки: - радиальная, - осевая. Тогда .
По таблицам Справочника конструктора-машиностроителя В. И. Анурьев, находим коэффициенты: - коэффициент безопасности, - температурный коэффициент, - коэффициент вращения, - коэффициент радиальной нагрузки, - коэффициент осевой нагрузки, - коэффициент осевого нагружения.
Рассмотрим условие:
,
тогда принимаем , .
Вычислим эквивалентную динамическую радиальную нагрузку:
.
Определим требуемую динамическую грузоподъёмность:
,
где - коэффициент для шарикоподшипников, - скорость вращения внутреннего кольца подшипника.
Из условия видно, что подшипник удовлетворяет требованиям по долговечности работы.
.2 Расчет жестко закрепленного подшипника
Выбираю шарикоподшипник радиальный сферический однорядный, средней серии, по ГОСТ 8338-75, тип 307. Для него им?/p>