Пермский Нацианальный Исследовательский Политехнический Университет
Кафедра Гидравлических Машин
Группа ГПА-09
Курсовой Проект
Тема: Насос аксиально-плунжерный регулируемый «Vickers»
Расчётно-пояснительная записка
Студент Бакунов И.А.
Руководитель Горунов А.В.
2012
Некоторые параметры и кинематические составляющие
Объемный расход жидкости
Число оборотов
Рабочий объем
КПД объемной машины по заданию 0.95
Расчетная производительность
Удельная производительность
Диаметр плунжера
Где k – коэффициент(k=0.9)
Z – количество плунжеров (z=9)
Ход плунжера
Где
–
радиус
блока цилиндров
-
угол поворота наклонной шайбы(
-
угол поворота ротора
При
плунжер |
Ход плунжера |
1й плунжер (угол 0) |
0 |
2й плунжер (угол 40) |
0,001 |
3й плунжер (угол 80) |
0,005 |
4й плунжер (угол 120) |
0,009 |
5й плунжер (угол 160 |
0,012 |
6й плунжер (угол 200) |
0,012 |
7й плунжер (угол 240) |
0,009 |
8й плунжер (угол 280) |
0,005 |
9й плунжер (угол 320) |
0,001 |
Скорость плунжера
Где
- угловая скорость вращения
При
плунжер |
Скорость плунжера м/с |
1й плунжер (угол 0) |
0,00000 |
2й плунжер (угол 40) |
2,17448 |
3й плунжер (угол 80) |
3,33149 |
4й плунжер (угол 120) |
2,92966 |
5й плунжер (угол 160 |
1,15701 |
6й плунжер (угол 200) |
-1,15701 |
7й плунжер (угол 240) |
-2,92966 |
8й плунжер (угол 280) |
-3,33149 |
9й плунжер (угол 320) |
-2,17448 |
Ускорение плунжера
При
плунжер |
Ускорение плунжера м/с |
1й плунжер (угол 0) |
677 |
2й плунжер (угол 40) |
518 |
3й плунжер (угол 80) |
117 |
4й плунжер (угол 120) |
-338 |
5й плунжер (угол 160 |
-636 |
6й плунжер (угол 200) |
-636 |
7й плунжер (угол 240) |
-338 |
8й плунжер (угол 280) |
117 |
9й плунжер (угол 320) |
518 |
2. Силовой анализ
2.1 Силы, действующие на ротор со стороны плунжерной группы
2.1.1 силы давления, действующие со стороны нагнетания и всасывания
Где PН – давление в зоне нагнетания
dn – диаметр плунжера
dn = 13мм
Сила, действующая на стороне всасывания
2.1.2 Сила инерции плунжера (расположенная в центре масс плунжера)
Где
–вес
плунжера
g - ускорение свободного падения g=9.81 м/с2
при
плунжер |
Сила инерции, Н |
1й плунжер (угол 0) |
244,92 |
2й плунжер (угол 40) |
187,62 |
3й плунжер (угол 80) |
42,54 |
4й плунжер (угол 120) |
-122,45 |
5й плунжер (угол 160 |
-230,14 |
6й плунжер (угол 200) |
-230,16 |
7й плунжер (угол 240) |
-122,49 |
8й плунжер (угол 280) |
42,49 |
9й плунжер (угол 320) |
187,59 |
2.1.3 Центробежная сила рис 2.1
(2.4)
2.1.4 Определение касательной и нормальной составляющей плунжера в точке контакта плунжера
Где
–
касательная составляющая
-
суммарная сила, действующая вдоль оси
плунжера
Для зоны нагнетания
плунжер |
Суммарная сила вдоль оси плунжера, Н |
1й плунжер (угол 0) |
2832,15 |
2й плунжер (угол 40) |
2774,85 |
3й плунжер (угол 80) |
2629,77 |
4й плунжер (угол 120) |
2464,79 |
5й плунжер (угол 160 |
2357,09 |
Для зоны всасывания
плунжер |
Суммарная сила вдоль оси плунжера, Н |
6й плунжер (угол 0) |
-232,76 |
7й плунжер (угол 40) |
-125,09 |
8й плунжер (угол 80) |
-39,891 |
9й плунжер (угол 120) |
-184,99 |
Касательная составляющая
плунжер |
Касательная составляющая |
1й плунжер (угол 0) |
653,83 |
2й плунжер (угол 40) |
640,61 |
3й плунжер (угол 80) |
607,11 |
4й плунжер (угол 120) |
569,02 |
5й плунжер (угол 160 |
544,164 |
6й плунжер (угол 200) |
-53,73 |
7й плунжер (угол 240) |
-28,88 |
8й плунжер (угол 280) |
9,21 |
9й плунжер (угол 320) |
42,71 |
Реакции со стороны наклонной шайбы
(2.8)
плунжер |
Реакция со стороны наклонной шайбы, Н |
1й плунжер (угол 0) |
2906,64 |
2й плунжер (угол 40) |
2847,84 |
3й плунжер (угол 80) |
2698,94 |
4й плунжер (угол 120) |
2529,62 |
5й плунжер (угол 160 |
2419,09 |
6й плунжер (угол 200) |
-238,88 |
7й плунжер (угол 240) |
-128,38 |
8й плунжер (угол 280) |
42,49 |
9й плунжер (угол 320) |
189,86 |
2.1.5 Сила трения в зоне контакта плунжера с наклонной шайбой
(2.9)
Где
(для пары бронза-сталь)
плунжер |
Сила трения в зоне контакта плунжера с наклонной шайбы, Н |
1й плунжер (угол 0) |
132,76 |
2й плунжер (угол 40) |
140,84 |
3й плунжер (угол 80) |
145,14 |
4й плунжер (угол 120) |
143,65 |
5й плунжер (угол 160 |
137,06 |
6й плунжер (угол 200) |
-4,43 |
7й плунжер (угол 240) |
-11,02 |
8й плунжер (угол 280) |
-12,51 |
9й плунжер (угол 320) |
-8,51 |
2.1.6 Проекция силы трения, действующая в районе контакта плунжера с шайбой
(2.10)
плунжер |
Проекция Силы трения, Н |
1й плунжер (угол 0) |
129,36 |
2й плунжер (угол 40) |
137,23 |
3й плунжер (угол 80) |
141,42 |
4й плунжер (угол 120) |
139,97 |
5й плунжер (угол 160 |
133,55 |
6й плунжер (угол 200) |
-4,32 |
7й плунжер (угол 240) |
-10,74 |
8й плунжер (угол 280) |
-12,19 |
9й плунжер (угол 320) |
-8,00 |
2.1.7 Равнодействующая сила в плоскости плунжера(рис 2.2)
(2.11)
плунжер |
Равнодействующая сила в плоскости плунжера, Н |
1й плунжер (угол 0) |
612,14 |
2й плунжер (угол 40) |
648,49 |
3й плунжер (угол 80) |
667,83 |
4й плунжер (угол 120) |
661,11 |
5й плунжер (угол 160 |
631,48 |
6й плунжер (угол 200) |
-5,09 |
7й плунжер (угол 240) |
-34,71 |
8й плунжер (угол 280) |
-41,43 |
9й плунжер (угол 320) |
-22,09 |
2.1.8 Равнодействующая в нормальной плоскости
(2.12)
плунжер |
Равнодействубшая в нормальной плоскости, Н |
1й плунжер (угол 0) |
129,36 |
2й плунжер (угол 40) |
137,23 |
3й плунжер (угол 80) |
141,42 |
4й плунжер (угол 120) |
139,97 |
5й плунжер (угол 160 |
133,55 |
6й плунжер (угол 200) |
-4,32 |
7й плунжер (угол 240) |
-10,74 |
8й плунжер (угол 280) |
-12,19 |
9й плунжер (угол 320) |
-8,00 |
2.1.9 Модуль главного вектора
(2,13)
плунжер |
Модуль главного вектора, Н |
1й плунжер (угол 0) |
625,66 |
2й плунжер (угол 40) |
662,85 |
3й плунжер (угол 80) |
682,64 |
4й плунжер (угол 120) |
675,77 |
5й плунжер (угол 160 |
645,45 |
6й плунжер (угол 200) |
6,67 |
7й плунжер (угол 240) |
36,34 |
8й плунжер (угол 280) |
43,19 |
9й плунжер (угол 320) |
23,50 |