4 Обоснование исходных данных для выполнения модернизации технологического оборудования

Исходные данные для проектирования представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Исходные данные для проектирования

Параметр	Обозначение	Значение
Объем емкости, дм3	V	60
Тип установки	–	Передвижной
Мощность, кВт	N	1,2
Давление подачи, МПа	P1	0.8
Давление забора, МПа	P2	0.25
Питание, В/Гц	–	220/50
Привод	–	Электрический

Выбор исходных данных для проектирования основан на данных модернизируемой модели установки, а именно Сорокин 11.71, и данных, указанных в задании.

4.1 Выбор и обоснование данных для выполнения расчета по модернизации оборудования Сорокин 11.71

Выполним проектирование и расчет насоса и фильтра.

Жидкостной насос служит для обеспечения подачи жидкости и откачку жидкости в систему охлаждения двигателя.

Объем цикловой подачи:

. (4.1)

где Q – напор жидкости, развиваемый насосом, дм³/мин;

P – давление, развиваемое насосом, кПа;

ρ – плотность жидкости, кг/м^4.

Циркуляционный расход с учетом стабилизации давления в системе

. (4.2)

Объемный коэффициент подачи: .

Расчетная производительность насоса

. (4.3)

Модуль зацепления зуба: .

Высота зуба: .

Число зубьев шестерни: .

Диаметр начальной окружности шестерни

. (4.4)

Диаметр внешней окружности шестерни

. (4.5)

Окружная скорость на внешнем диаметре: .

Частота вращения шестерни (насоса)

. (4.6)

Длина зуба шестерни

. (4.7)

Механический КПД насоса: .

Мощность, затрачиваемая насосом

. (4.8)

Фильтр представляет собой центробежный фильтр тонкой очистки жидкостей от механических примесей.

Наибольшее распространение получили инерционные фильтры. Действие этого фильтра основано на использование реакций потока жидкости, протекающей через фильтр.

Расчет фильтра заключается в определение необходимого давления жидкости перед фильтром и частоты вращения его ротора.

Циркуляционный расход жидкости в системе

(4.9)

Производительность насоса

(4.10)

Плотность топлива: ρ =900кг/ ;

Коэффициент сжатия струи топлива

Диаметр сопла фильтра

Площадь отверстия сопла

(4.11)

Расстояние от оси сопла до оси вращения ротора

Момент сопротивления в начале вращения ротора

Скорость нарастания момента сопротивления

Радиус оси ротора

Коэффициент потока жидкости

Коэффициент гидравлических потер

Давление жидкости перед фильтром

0,063МПа (4.12)

В ходе расчета был спроектирован шестеренчатый насос и фильтр.

Выполним расчет на прочность вала переключения позиций гидрораспределителя.

Условие прочности изгибе определяются по формуле:

(4.13)

где М_х- момент действующий. М_х=1,5Н×м;

W_х- осевой момент сопротивления сечения, мм³;

[σ]- допускаемое напряжение, [σ]=900МПа

(4.14)

(4.15)

Условие прочности при изгибе выполняется.

Условие прочности при кручении определяется по формуле:

(4.16)

где М_х- момент, действующий в местах соединений М_х=1,5 Н×м;

Wp-полярный момент сопротивления, мм^4.

[τ] – допускаемое напряжение при кручении, [τ]=1000 МПа.

м³ (4.17)

Мн/м³

Так образом, условие прочности выполняется.

Выполним расчет на точность.

Расчет на точность ведем. Суммарная погрешность

(4.18)

где - погрешность размеров вала;

_обр – допустимая погрешность;

_пр - расчетная погрешность

Определяем погрешность изготовления вала

(4.19)

Погрешность

(4.20)

Основная погрешность

(4.21)

где = 0 - погрешность закрепления из-за непостоянства силы закрепления;

- погрешность закрепления из-за неоднородности шерохова­тости базы заготовок;

(4.22)

где g= 350 н/см - суммарная линейная нагрузка, действующая по нормам к рабочим поверхностям вала

= 2 и = 1,94 - безразмерные параметры опорной кривой;

К₁ = 0,62; a₁= 0,55 - коэффициенты

Wз = 3 мкм – величина изгиба вала;

Rzo= 1,1 мкм и Rzз= 3,8 мкм - длина поверхности опор;

Таким образом

= (1,1·350^{1/[10 (2+1,94)]}·0,62·0,55/[sin45^о (1+3+1,1+3,8) ^0,45]) · 2,5= 0,57 мкм

Тогда

= = 0,67 мкм

Следовательно

у = мкм

Таким образом, точность полученная при расчете удовлетворительна.