2.2.3. Расчет основных размеров рабочего колеса.

Определим основные размеры вентилятора для условий: секундная производительность Qс=0,0003925 м/с; давление Р=0,007 кг/м²; число оборотов вентилятора п=3000 об/мин; R=3,9.

Принимаем вентилятор с коэффициентом давления р=0,7. Определим окружную скорость по формуле

где Р - давление; р - коэффициент давления; р - плотность воздуха. Диаметры рабочего колеса определяем по формулам

где из - окружная скорость; п- частота вращения.

где R=3,9; Qс - секундная производительность; п - частота вращения; ₀=1 Определим углы установки лопаток.

Принимаем угол атаки 1=7° и угол отставания (предварительно) 0=4°. Тогда лопаточные углы будут:

где ₁= 33⁰ и ₂= 166⁰ - углы входа потока на рабочее колесо.

Средний угол лопатки (_1л +_2л )/2 =(40°+170°)/2 =105°.

Выбор числа рабочих лопастей необходимо производить так, чтобы обеспечить максимальный КПД рабочего колеса.

Опыты показывают, что оптимальным будет такое число лопастей, при котором среднее расстояние между ними примерно равно половине их длины. Этому условию соответствует эмпирическая формула Пфлейдера, широко применяемая при определении числа рабочих лопастей.

Число лопаток определяем по формуле (при m=1,4)

Ширина лопатки рабочего колеса определяется по формуле

Радиус изгиба лопаток

Радиус окружности центров

2.2.4. Определение рабочего колеса в зависимости от времени

Сила сопротивления крыльчатки.

с ила воздушного потока (Н);

сила сопротивления крыльчатки о воздушный поток (Н); где Р - давление Н/м; S - площадь патрубка; Ср - коэффициент сопротивления; _в - плотность воздуха; V - скорость воздушного потока, м/с;

L - ширина плоскости, м Диаметральная сила.

Элементарный момент от пары сил.

Полный момент на крыльчатки равен

Инерционный момент.

Момент инерции крыльчатки

Момент инерции от элементарной массы.

Полный момент инерции.

инерционный момент крыльчатки.

Момент вязкого трения.

Сила вязкого трения.

где  - динамическая вязкость воздуха, dV/dx - градиент скорости движения воздуха, S - площадь лопасти.

Градиент скорости.

Полная сила сопротивления.

Момент вязкого трения.

Составляем дифференциальное уравнение вращения крыльчатки, которая описывается уравнением

Разделяя переменные и полагая к/1р=п, возьмем от обеих частей равенства соответствующие определенные интегпалы: получим

Угловая скорость со временем \. возрастает и стремится к предельному значению

3. Технологическая часть

3.1. Диагностика разрабатываемой электробритвы

3.1.1. Разработка структурной схемы

Рис.2. Структурная схема электробритвы «Агидель».

Построение функциональной модели.

Функциональная модель отличается от структурной схемы выбором первичных функциональных элементов. Под функциональным элементом понимают часть объекта диагностирования (узел, каскад, группу каскадов, отдельный радиокомпонент), которая может находиться в одном из двух состояний: исправна или неисправна.

При построении функциональных моделей необходимо руководствоваться следующими правилами:

• В каждом функциональном элементе должны быть известны значения (номинальные, допуски) входных и выходных параметров, их функциональная зависимость и способ контроля;

• При выходе из допустимых пределов хотя бы одного из входных сигналов появляется выходной сигнал, который также выходит из допустимых пределов;

• Функциональный элемент модели объекта диагностирования считается неисправным, если при всех входных сигналах, лежащих в допустимых пределах, на его выходе появляется сигнал, значения которого выходят из допустимых пределов;

• Значения внешних входных сигналов всегда находятся в пределах допусков;

• Если выходной сигнал 1-го функционального элемента является входным для ]-го функционального элемента, то значения этих сигналов совпадают;

• Линии связи между функциональными элементами абсолютно надежны;

• Любой первичный функциональный элемент модели может иметь только один выходной сигнал при произвольном конечном числе входных сигналов.

Функциональная модель выполняется в виде графической схемы, на которой каждый функциональный элемент обозначается прямоугольником с некоторым количеством входных стрелок (входных сигналов) и одной выходной стрелкой (выходным сигналом). Выход любого функционального элемента можно соединять с любым числом входов, в то время как вход любого элемента может быть соединен только с одним выходом. Входы, которые не соединены ни с одним выходом, называются внешними.

1-сеть;

2-фильтр;

3-переключатель напряжения;

4-щетки;

5-статор;

6-коллектор;

7-якорь;

8-подшипниковый узел;

9-редуктор;

10-ножевой блок.

Рис. 3. Функциональная модель электробритвы «Агидель».