Определение расхода материалов и энергии при запуске насоса.

Энергия, запасенная подвижными звеньями насоса при его запуске является потенциальной и может быть возвращена в той, либо иной форме, а не только потеряна на износ и излучения в тормозных устройствах насоса. Поэтому на предварительной стадии проектирования (при разработке технических предложений) производим ориентировочную оценку этой энергии.

В соответствии с рис.2.8 максимальная энергия масс насоса, запасаемая при его запуске, составляет

где максимальное приращение энергии, взятое из табл.2.7.

Это соответствует подводимой энергии:

В заключении, на основании табл.2.5 производим ориентировочную оценку масс звеньев насоса, которая также необходима на начальной стадии проектирования машин.

Масса подвижных звеньев насоса:

а с учетом массы рамы (оцениваем её как ) масса насоса окажется равной

7. Исследование схемы нефтяного насоса.

При разработке технического предложения параллельно синтезу схемы ведут её анализ, в процессе которого уточняют значения принимаемых величин, исследуют параметры используемых механизмов, производят оценку эксплуатационных характеристик машин и др.

Исследование установившегося движения насоса.

Обобщенной координатой считаем угол поворота кривошипа АВ. Обобщенную скорость – угловую скорость кривошипа АВ, при установившемся движении определяем из выражения кинетической энергии машины:

где кинетическая его энергия

а приведенный момент инерции

Значения и берем непосредственно из табл. 7.;

Т₀ =63325 Дж - начальная кинетическая энергия и 2009,8 кгм² – постоянная составляющая момента инерции маховых масс – определены выше.

Результаты вычислений заносим в таблицу 8.

Табл. 8

Положение механизма		Дж	кгм2	с-1
0	0,0	63325,00	2009,84	7,938
1	15,0	63766,64	2009,85	7,966
2	39,5	63810,27	2009,94	7,972
3	64,0	62952,81	2010,13	7,914
4	113,0	59379,82	2010,35	7,686
5	162,0	57932,41	2009,84	7,587
6	177,0	58591,37	2009,89	7,636
7	238,0	60088,22	2010,15	7,732
8	299,0	61531,90	2009,97	7,825
0	360,0	63325,00	2009,84	7,938

С помощью таблицы 8 проверяем достоверность определения параметров маховика:

что приблизительно соответствует принятым их значениям w_ср =7.78 с^-1, d =1/20=0.05

По данным таблицы 8 строим график обобщенной скорости насоса в функции его обобщенной координаты ( w₁ = f(j₁) ) в пределах одного цикла установившегося движения 0 £ j₁ £ 2p. С помощью этого графика можно определить угловое ускорение кривошипа АВ в любом его положении:

где rY и rХ – приращения координат по осям w₁ и j₁, m_w и m_j - масштабы этих осей, a - угол касательной к построенной кривой w₁ = f(j) с положительным направлением оси j при выбранном значении обобщенной координаты j₁₀.

Определение реакций в кинематических парах насоса.

Для определения реакций в кинематических парах используем кинетостатический метод, по которому согласно Даламберу, если ко всем действующим на звенья силам прибавить силы инерции, то движение этих звеньев можно описать известными уравнениями статики.

Принцип Даламбера применяют к простейшим статически определимым кинематическим цепям (структурным группам), степень подвижности которых W = 0.

Расчет производим в 3 – ем положении насоса, когда на поршень(звено 5) действует максимальная сила сопротивления .

Отсоединяем кинематическую цепь шестизвенного несущего механизма, включающую кривошип АВ и три статически определимые кинематические цепи – структурные группы:

а) ползун 5 и кулисный камень 4 (структурная группа Ассура);

б) коромысло 3 (СDF) и шатун 2 (ВC) (структурная группа Ассура);

в) кривошип АB вместе с насаженным на его вал зубчатым колесом 5 (одно звено, две низших и высшая кинематические пары) также являются статически определимыми.

Силовой расчет кулачкового механизма не производим.