Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сибирский федеральный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Механика-метода курс проектирование.doc

Скачиваний:

Добавлен:

04.06.2015

Размер:

778.75 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1311 12 13 > Следующая >>>

5 Вопросы к чертежу общего вида установки

5.1 Как подобрать двигатель?

5.2 Как влияет угловая скорость на размеры двигателя и редуктора?

5.3 В каких случаях обязательно ставить двигатель на салазки?

5.4 чем лучше клиновая передача по сравнению с плоской ременной?

Приложение 2

РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НАСОСОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Исходными данными для гидравлического расчета МН являются характеристики рабочей жидкости насоса, плотность , давление насыщенных паров Рn, минимальное давление РВХ и наибольшая температура жидкости на входе в насос, массовый расход m, необходимое давление на выходе Р₂. Цель расчета – определение размеров основных элементов насоса (подвода, центробежного колеса, отвода), потребляемой мощности, КПД, с учетом выбранного типа привода на заданный ресурса работы.

Прежде всего, необходимо графически построить основные элементы насоса по схеме ЭНА (см. рис. 2-1). Пример расчета МН представлен в таблице 2-1. Сначала выбирают и обосновывают угловую скорость ротора привода. При этом не всегда высокие обороты дают оптимальные параметры ЭНА, т.к. увеличение дисковых потерь связано с трением не только дисков колес насоса, но и всего затопленного ротора герметичного электродвигателя. Для высокоресурсных ЭНА скорость вращения зависит от заданного ресурса работы. Для МН с большим СНР скорость =200…600 рад/с (см таблицу 2-2). У привода на опорах с шарикоподшипниками меньшему значению угловой скорости соответствует больший ресурс и наоборот.

Рис. 2-1 – Основные элементы ЭНА.

1,2 – основной и резервный электродвигатели; 3 – корпус; 4,7 – основная и резервная крыльчатки;

5 – выходной штуцер; 6 – входной штуцер; 8 – заглушка шахты обратного клапана; 9 – гайка; 10 - регулировочные шайбы; 11 – биметаллическое кольцо; 12 – кабель; 13 – расходная шайба.

Таблица 2-1 – Пример расчета МН

Параметры	Обозначение	Формула	Размерность	Численная величина	Примечание
1	2	3	4	5	6
Исходные
Рабочая жидкость ЛЗ-ТК-2
Массовый расход	m	-	кг/с	1710^-2
Напряжение питания привода	U	-	В	27
Перепад давления, создаваемый насосом	Р	Р₂=Р₁+Р_с	Па	3,910⁴
Полное давление на входе с учетом запаса на высокий ресурс работы	Р₁	-	Па	110⁵	Принимаем
Плотность жидкости		-	кг/м³	691
Кинематический коэффициент вязкости		-	м²/с	0,710^-6
Рассчитываемые и выбираемые
Напор насоса	Н		Дж/кг	56,6
Объемный расход			м³/с	2410^-5
Полезная мощность	N		Вт	9,6
Угловая скорость вращения		-	1/с	418	Выбираем по табл. Б2
Коэффициент быстроходности	n_S		-	63,5
Приведенный диаметр входа	D_пр		м	15,510^-3

Продолжение таблицы 2-1

1	2	3	4	5	6
КПД насоса	_Н		-	0,603
Мощность на валу двигателя	N_дв	-	Вт	24,8
Значение мощности двигателя	N_дв	-	Вт	16	Уточняем по табл.2
КПД электродвигателя	_дв	-	-	0,70	Выбираем по табл.2
Мощность, потребляемая электродвигателем	N_потр	-	Вт	22,86	То же
Потребляемый ток			А	0,846
Момент на валу двигателя	М		Нм	0,0382
Осевой подвод
Диаметр входа принимается равным диаметру уплотнения	D_ВХ	-	м	20,610^-3	Принимаем F_ВХ/F_О=1,2
Осевая длина		-	м	2010^-3	Задаем
Расчет центробежного колеса
Удельная подача		-	м³	5,8810^-7	Принимаем колесо закрытым
Утечки по буртам колеса		-	м³/с	2,710^-5
Расход на входе в колесо		-	м³/с	27,310^-5	Можно определить, задав _р=0,9
Скорость на входе в колесо	С₀		м/с	1,23	Принимаем

Продолжение таблицы 2-1.

1	2	3	4	5	6
Диаметр вала электродвигателя	d_В	-	м	510^-3	По данным на электродвигатель
Диаметр втулки колеса	d_ВТ	d_ВТ=(1,4…1,6)d_В	м	710^-3	Принимаем К_ВТ=1,4
Диаметр входа колеса	D₀		м	1810^-3
Расчетный радиус входа колеса	R₁	R₁=0,4D₀	м	7,210^-3
Ширина межлопаточного канала	b₁		м	4,910^-3
Меридиональная составляющая абсолютной скорости входа	С₁_m	С₁_m=К₁С₀_m=	м/c	2,03	Принимаем К₁=1,65
Окружная скорость на входе	U₁	U₁=R₁	м/c	3,0
Угол потока на входе в колесо	₁		-	34
Угол атаки на входе в колесо	i	-	-	6	Задаем
Угол остановки лопатки на входе	_1л	-	-	40
Коэффициент наружного диаметра	К_D₂		-	12,8	Определяем по графику рис.4
Наружный диаметр	D₂		м	49,910^-3
Коэффициент диффузорности колеса		(Б-1)	-	1,60

Продолжение таблицы 2-1.

1	2	3	4	5	6
Меридиональная составляющая абсолютной скорости на выходе	С_2М		м/c	0,712
Ширина канала на выходе	b₂		м	3,9110^-3
Количество лопаток	z		шт.	4,31	Принимаем z=4 длинных, 4 коротких
Гидравлический КПД насоса	_Г		-	0,91
Теоретический напор насоса при конечном числе лопаток	Н_Т		Дж/кг	62,2
Коэффициент влияния числа лопаток	К_Z	(Б-2)	-	0,623
Теоретический напор при бесконечном числе лопаток	Н_Т_	Н_Т_=Н_Т(1+К_Z)	Дж/кг	100,9
Окружная скорость по теоретическому напору	U₂	(Б-3)	м/с	10,68
Наружный диаметр	D₂		м	5110^-3	Определим по по найденной скорости U₂и сравним с принятой ранее поз.
Ширина колеса на выходе (с дисками)	В_Д	-	м	510^-3	Принимаем толщину каждого из дисков на выходе 0,55 мм

(Б-1)

(Б-2)

(Б-3)

Расчет привода

Насосы ЭНА располагаются консольно на валу привода, и подвод выполняется осевой. Диаметр подвода соответствует расчетному диаметру входа в центробежное колесо с учетом расходного КПД насоса.

Расчет центробежного колеса. (см. рис. 2-2).

Тип центробежного колеса выбирается по величине удельной подачи. Расход через колесо, включая утечки находят по схеме ЭНА и величине боковых зазоров (ВД-ВК) между колесом и корпусом насоса.

Лопатка МН выполняется цилиндрической формы и профилируется по дуге окружности (33). Ширину колеса на выходе ВК рассматривают с учетом толщин дисков и технологических особенностей производства.

Спиральный отвод МН прямоугольного сечения обеспечивает наибольший КПД насоса по сравнению с другими формами (круглой, трапециевидной и т.п.).

В таблице 2-3 приведены для сравнения расчетные и экспериментальные параметры МН.

Таблица 2-2 – Характеристики безщеточных электродвигателей постоянного тока

N_дв, Вт	, об/мин	, рад/с	_дв	Срок непрерывной работы, ч	N_потр, Вт
1,0	7500	785	0,43	6000	2,325
1,0	4000	418	0,43	10000	2,325
1,0	3000	314	0,43	12000	2,325
1,6	10000	1047	0,46	4000	3,478
1,6	6000	628	0,46	8000	3,478
1,6	4000	418	0,46	1000	3,478
2,5	6000	628	0,62	6000	4,03
4,0	7500	785	0,59	6000	6,779
4,0	4000	418	0,59	10000	6,779
6,0	10000	1047	0,62	4000	9,677
6,0	5000	524	0,62	10000	9,677
6,0	6000	628	0,62	8000	9,677
6,0	4000	418	0,62	10000	9,677
10,0	7500	785	0,70	6000	14,29
10,0	4000	418	0,70	10000	14,29
12,0	6000	628	0,68	15500	25
16,0	10000	1047	0,70	4000	22,86
16,0	6000	628	0,70	8000	22,86
16,0	4000	418	0,70	10000	22,86
25,0	7500	785	0,73	6000	34,25
25,0	4000	418	0,73	10000	34,25
25,0	3000	314	0,73	12000	34,25
25,0	6300	660	0,65	13500	50
40,0	6000	628	0,75	8000	53,33
40,0	4000	418	0,75	10000	53,33
60,0	7500	785	0,76	6000	78,95
60,0	4000	418	0,76	10000	78,95
60,0	3000	314	0,76	12000	78,95
90,0	10000	1047	0,78	4000	115,38
90,0	6000	628	0,78	8000	115,38
90,0	4000	418	0,78	10000	115,38
180,0	7500	785	0,8	6000	225,0
180,0	3000	314	0,8	12000	225,0
250,0	10000	1047	0,8	4000	312,5
250,0	6000	628	0,8	8000	312,5
250,0	4000	418	0,8	10000	312,5

Рис. 2-2. Расчетная схема колеса насоса и треугольник скоростей

Таблица 2-3 Расчетные и экспериментальные параметры испытанного МН.

параметры	, рад/с	Р, Па	V, м³/с	D₀, м	D₂, м	В₂, м	Z	U, В	I, А
расчетные	418	0,3910⁵	24,610^-5	1810^-3	5110^-3	3,910^-3	4 дл 4 кор	27	0,846
экспериментальные	398	0,3910⁵	24,610^-5	1810^-3	5010^-3	4,010^-3	4 дл 4 кор	27	0,83

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1311 12 13 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
23.08.2019160.41 Кб11Методичка электр. редакция.docx
#
04.06.2015545.79 Кб31Методичка. Уголовное право.doc
#
04.06.20151.51 Mб286Методология_Науки.rtf
#
04.06.20153.27 Mб146Методы повышения компонентоотдачи пластов.pdf
#
04.06.20151.11 Mб77МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ.doc
#
04.06.2015778.75 Кб33Механика-метода курс проектирование.doc
#
04.06.201519.84 Mб60Механическое Оборудование Карьеров (Демченко).doc
#
16.09.2019146.25 Кб62Микробиология - ответы.docx
#
18.11.20191.68 Mб11Микроэкономика (Конспект лекций).doc
#
25.12.2018142.85 Кб3Министерство образовании и науки РФ.doc
#
04.06.2015319.74 Кб19Министерство Образования Российской Федерации.pdf