2.13.2.2 Расчет угла наклона пластин.

Максимальный допустимый угол наклона пластин по отношению к радиусу R [1, стр. 166]:

, (4)

где – больший радиус профиля, мм;

– меньший радиус профиля статора, мм.

.

При этом угол наклона пластин относительно радиуса ротора связан с , как

(5)

Принимаем , :

Надёжность работы пластин в смысле предотвращения заклинивания тогда определяется как,

. (6)

2.13.2.3. Расчет угла скоса верхней кромки пластины.

Угол скоса верхней кромки пластины:

, (7)

где – запас по углу, должно быть не менее 10⁰,

– толщина пластины, мм, согласно рекомендациям, принимаем , [3, стр. 151];

– больший радиус профиля, мм;

– меньший радиус профиля статора, мм.

Принимаем .

2.13.2.4 Расчет проходных сечений распределителя. Расчет размеров основных всасывающих окон.

Существенное значение для работы насоса имеет наибольшая скорость всасывания рабочей жидкости, которая имеет место при угле поворота ротора и вычисляется, как, [1, стр.58]:

, (8)

где – угловая скорость вращения ротора;

– частота вращения вала насоса;

– больший радиус профиля, м;

– меньший радиус профиля статора, м;

.

Значение скорости всасывания может быть снижено без значительного ущерба для эксплуатационных характеристик насоса за счет выполнения на роторе фасок , при этом площадь выреза в распределительном диске, через который рабочая жидкость поступает в камеры насоса [1, стр.59]:

, (9)

где – радиус ротора с учетом фаски.

.

2.13.2.5 Расчет проходного сечения вспомогательных всасывающих окон.

Согласно выбранному профилю статора максимальная скорость движения пластин в пазах ротора имеет место при и с учетом наклона пластин равна, [1, стр.21]:

(10)

Тогда максимальный расход жидкости в под пластинами:

(11)

где – толщина одной пластины, м.

Поперечное сечение каналов под пластинами должно иметь площадь s (подвод жидкости идёт с двух сторон)

.

где – максимальная скорость жидкости при заполнении каналов под пластинами;

d_вс– диаметр выполняемых каналов, м.

Тогда, диаметр вспомогательных каналов

(12)

Конструктивно принимаем .

Вспомогательные каналы под пластины располагаем на радиусе

Окончательно принимаем .

2.13.2.5 Расчет геометрии перегородок распределителя.

Расстояния от оси перегородки до границ основных всасывающих и нагнетательных окон в распределительных дисках, [1, стр.149]:

– на радиусе R:

. (13)

,

принимаем ;

– на радиусе r:

. (14)

,

принимаем .

2.13.2.6 Расчет дросселирующих отверстий основных окон. Размеры дросселирующей прорези нагнетающих окон.

Радиус, на котором расположены дросселирующие отверстия основных окон нагнетания:

. (15)

.

Размеры прорези при переходе пластины из зоны всасывания в зону нагнетания [1, стр. 65,66]:

– полная длинна прорези

, (16)

где – угол между направлением прорези и перпендикуляром к вертикальной оси симметрии диска ( )

• угол на котором расположена рабочая часть прорези

(17)

.

– размер прорези (с учетом того, что жидкость подводится с двух сторон), [1, стр.64]

(18)

где n– частота вращения вала насоса, с^-1;

– плотность рабочей жидкости (для индустриального масла , [4, стр.16,17]);

– коэффициент расхода, установленный экспериментально (для прорези треугольной формы [2, стр. 103]);

– модуль упругости рабочей жидкости ( , [4,стр.16,17]););

– наибольшее давление нагнетания ( ), Па;

– объём жидкости между пластинами на радиусе R, м³.

, (19)

где – угол, учитывающий объём, занимаемый пластинами.

.

Таким образом, максимальное значение мгновенного расхода с учетом дросселирующих щелей:

, (20)

где – удельный вес перекачиваемой жидкости, [4,стр.16,17].

И тогда коэффициент неравномерности подачи

, (21)

где – идеальная подача насоса,

.

3.4.2. Размеры дросселирующей прорези всасывающих окон.

Размеры прорези при переходе пластины из зоны нагнетания в зону всасывания рассчитываем по формулам (16)-(19), подставляя r₀ вместо R :

– ( );

–

– ,

Таким образом, максимальное значение мгновенного расхода на всасывании с учетом дросселирующих щелей:

Коэффициент неравномерности расхода во всасывающей магистрали:

,

.

3.5. Расчет дросселирующих отверстий вспомогательных окон.

Дросселирующие отверстия располагаем на радиусе .

3.5.1. Размеры дросселирующей прорези нагнетающих окон.

Расчет ведём по формулам (16)-(18), (20),(21), подставляя r₁ вместо R:

– ( ).

–

–

где – объём жидкости под пластинами.

, (22)

.

И тогда коэффициент неравномерности подачи:

.

3.5.2. Размеры дросселирующей прорези всасывающих окон.

– , ( ).

–

–

И тогда коэффициент неравномерности расхода во всасывающем трубопроводе:

.

3.5.3. Определение положения вспомогательный всасывающих окон.

Положение вспомогательных всасывающих окон распределителя задаётся углами и (см. рис.2) [1, стр.150].

Для обеспечение гарантированного поджатия пластин еще до их входа в зону нагнетания дополнительное всасывающее окно с давлением нагнетания продолжают в зону с постоянным радиусом на угол относительно геометрической нейтрали насоса:

– на радиусе R:

(23)

где – радиус скругления вспомогательных окон;

– величина перекрытий ( ), [1, стр. 150].

– на радиусе r₀:

(24)

Конструктивно принимаем .

Положение вспомогательных окон, осуществляющих всасывание, задаётся углом относительно геометрической нейтрали насоса:

– на радиусе R:

(25)

– на радиусе r₀:

(26)

Конструктивно принимаем , (см. рис.2).

Рис.2 Эскиз распределительного диска.