2. Поверочный гидравлический расчет машины постоянного тока

2.1. Общие данные для расчета

Частота вращения якоря ;

Теплоемкость газа (воздуха) ;

Плотность газа (воздуха) ;

Коэффициент трения в каналах ;

Допустимое повышение температуры охлаждающего газа (воздуха) .

2.2. Исходные данные для расчета

Греющие потери .

Размеры центробежного вентилятора с радиальными лопатками:

наружный диаметр ;

внутренний диаметр ;

ширина лопаток

Значения площадей сечений участков вентиля-ционного тракта (см. рис. 3):

- площадь входных окон подшипникового щита;

- площадь пространства над коллектором;

- площадь поперечного сечения междуполюсных окон;

- площадь пространства над лобовыми частями со стороны заднего подшипникового щита;

- площадь поперечного сечения каналов втулки коллектора;

- площадь пространства под лобовыми частями обмотки якоря;

- площадь вентиляционных каналов якоря;

- площадь пространства под лобовыми частями обмотки якоря со стороны заднего подшипникового щита;

- площадь поперечного сечения выходной решетки.

Длины каналов: ; ; .

Диаметры каналов: ; ; .

2.3. Определение требуемого расхода воздуха

Необходимый расход воздуха

; .

2.4. Расчет гидравлических сопротивлений

2.4.1 Вход воздуха через жалюзи подшипникового щита

; .

Здесь - коэффициент местного сопротивле-ния при входе в канал с толстыми стенками.

2.4.2 Вход воздуха в камеру с коллектором

; .

Проход воздуха между полюсными катушками

2.4.3 Проход в пространство между полюсными катушками

_{; .}

2.4.4 Проход по междуполюсным каналам

_{; .}

2.4.5 Выход из междуполюсных окон

_{; .}

2.4.6 Вход в вентиляционные каналы коллекторной втулки

_{; .}

2.4.7 Проход по каналам коллекторной втулки

_;

2.4.8 Выход из каналов коллектора

_{; .}

2.4.9 Вход в аксиальные вентиляционные каналы якоря

_{; .}

2.4.10 Проход по вентиляционным каналам

_{; .}

2.4.11 Выход из вентиляционных каналов

_{; .}

2.4.12 Проход через выходную решетку,

коэффициент

_{; .}

2.4.13 Выход воздуха в атмосферу, коэффициент

_{; .}

Таблица 2

Итоговая таблица гидравлических сопротивлений

Обозна-чение сопротив-лений	Номер и наименование участка (рис.3)	Причина возникновения сопротивления	Расчетная формула для подстановки численных значений	Значения сопротив-ления,
1	2	3	4	5
Вход в машину
	Выход через жалюзи подшипникового щита	Вход в отверстие с толстыми стенками		100.39
	Вход в камеру с коллектором	Вход в камеру над коллектором		77.53
Проход между полюсными катушками
1	2	3	4	5
	Проход в пространство между полюсными катушками	Внезапное сужение		370.63
	Междуполюсные каналы	Гидро-динамическое трение		882.34
	Вход в вентиляционные каналы коллекторной втулки	Внезапное сужение		1514
	Каналы коллекторной втулки	Гидро-динамическое трение		1335

Продолжение табл. 2.

1	2	3	4	5
	Выход из каналов коллектора	Внезапное расширение		768.91
	Вход в аксиальные вентиляционные каналы якоря	Внезапное сужение		1018
	Вентиляционные каналы	Гидро-динамическое трение		3830
	Выход из вентиляционных каналов	Внезапное расширение		1059
Выход из каналов
1	2	3	4	5
	Проход через выходную решетку	Проход через отверстие с толстыми стенками		139.26
	Выход воздуха в атмосферу	Выход в открытый канал		278.52

0. Нахождение эквивалентных (последовательных) сопротивлений

Рассчитаем эквивалентные сопротивления

- Входа:

; .

- Междуполюсных каналов:

; .

- Каналов якоря:

; .

- Выхода:

; .

2.6. Нахождение эквивалентного (параллельного) сопротивления

; .

2.7. Нахождение суммарного сопротивления ЭГС

; .

2.8. Расчет характеристики давления вентиляционного тракта

Задаваясь значениями расхода Q в пределах , рассчитываем характеристику давления по формуле: _.

2.9. Расчет характеристики давления вентилятора

Для вентилятора значения переносных скоростей: ; _.

Здесь - переносные скорости соответственно на диаметре входа воздуха в лопатки и на наружном диаметре колеса.

2.9.1 Давление при холостом ходе вентилятора

,

где - гидравлический КПД вентилятора в режиме холостого хода, значение которого принимаем согласно учебнику /2.1/ для радиальных лопаток .

2.9.2 Максимальный расход вентилятора

; ;

где .

2.9.3 Характеристика давления вентилятора в функции расхода воздуха рассчитывается по формуле:

.

Результаты расчета характеристик давления вентиля-ционного тракта и вентилятора показаны на рис. 5.

Рис. 5. Характеристики давления вентиляционного тракта и вентилятора