1.2 Определение энергетических параметров и диаметра вала насоса

1. Определение рабочего объема насоса.

а) по известному расходу насоса , числу оборотовнаходим величину рабочего объема в первом приближении:

.

б) по опытным данным значение полного и объемного КПД принимаем

.

в) определяем величину идеального расхода и рабочего объема насоса:

2.Определение потребляемой насосом мощности

,

где -давление насоса;(принимаем)- давление на всасывании.

Известно, что ;, следовательно:

3. Определение диаметра вала

В пластинчатых машинах двукратного действия можно пренебречь изгибающим моментом, т.к. он ничтожно мал по сравнению с крутящим моментом. Значение крутящего момента можно принять постоянным. Валы данных машин изготовляют из стали 45, имеющей .

где – допускаемые касательные напряжения для стали 45.

Принимаем

Для обеспечения возможности самоустановки ротора в полости между распределительным диском и торцевой поверхностью корпуса выбирается шлицевое соединение с центровкой по наружному диаметру.

Для изменения направления вращения применяют шлицевое соединение с прямобочным профилем зуба.

Выбираем ближайшее шлицевое соединение по ГОСТу 1139-80 .

- наружный диаметр вала;

- внутренний диаметр вала;

- число шлиц.

4. Определение основных размеров статора и ротора.

Идеальная подача насоса определяется его геометрическими размерами, обозначенными на рис.2.

(*),

где R и r₀ – максимальный и минимальный радиусы кривой статора;

В– ширина ротора;

b=3 мм – толщина пластины;

z=12 – число пластин;

=0 – угол наклона пластины к радиальному направлению.

Для лучшего заполнения рабочей камеры:

а) радиус ротора r_р выполняется меньше чем r₀. Обычно r_р = r₀ – r, где r = 1,52 мм.

б) ширина ротора В выбирается из условия:

при – слишком велики утечки по торцам камеры;

при – камера получается глубокой и не успевает заполниться жидкостью. Поэтому при необходим двусторонний подвод жидкости в рабочую камеру.

При определении геометрических параметров необходимо проверить выполнение условия: r_p= r₀–rr_{p min}

Минимальный радиус ротора r_{p min} определяется следующей формулой:

где D– наружный радиус шлицев;

а – радиальный зазор между валом и торцевым распределителем (а1мм), принимаем а =1мм;

а – ширина уплотнительного пояска (а₌35 мм), принимаем а₌₃мм;

с – ширина канавки для подвода жидкости под пластины (с₌5 мм);

l – длина пластины, l=l₁+l₂.

Чтобы пластину не заклинивало в пазу ротора, необходимо обеспечить: , принимаем.

l₁ – наибольшая длина выступающей из ротора части пластины;

l₂ – наименьшая длина части пластины, находящейся в пазу ротора;

Пластины радиально расположины, поэтому имеем

Рис. 2 Конструктивная схема пластинчатого насоса.

Для того, чтобы выполнить все выше указанные требования, произведем несколько приближений и выполним расчет в табличной форме.

Для определения размера В - ширины ротора, учитывая толщину пластины .

Имеем:

Таблица 1.

№ п/п	мм		мм	мм	мм		мм
1	30	35	28,5	6,6	27	4,057	0.0285
2	32	37	30,5	6,94	23	3,346	0.0305
3	34	40	32,5	7,28	20	2,793	0.0325
4	36	42	34,5	7,62	18	2,356	0.0345
5	38	44	36,5	7,96	16	2,006	0.0365
6	40	47	38,5	8,3	14	1,723	0.0385

Наиболее подходящий вариант – 4.

Принимаем:

Проверим условие: - выполняется.

- выполняется.