Методические указания к решению:
Расчётная
подача насоса 
определяется
по расходу 
с учётом объёмного КПД 
;
Рабочее давление, развиваемое насосом:
где
- вакуумное давление во всасывающей
полости насоса, определяемое на основании
уравнения Бернули. Уравнение Бернули
составляется для контрольных сечений
потока
.
С учётом вентиляции картера давление
масла в сечении 
равно атмосферному, а скорость жидкости
в этом сечении равна нулю.
Из уравнения Бернули получаем:
где
- коэффициент кинетической энергии;
– коэффициент сопротивления линии
всасывания,
где
- коэффициент гидравлического трения.
Коэффициент
определяется
по формулам:
где
S
-
площадь поперечного сечения потока в
трубопроводе
-
средняя скорость потока в трубопроводе,
Число Рейнольдса:
Мощность, затрачиваемая на привод масляного насоса, определяется по формуле:
При расчёте геометрических размеров шестерён насоса руководствуемся следующими зависимостями:
-
диаметр начальной окружности
-
диаметр внешней окружности
-
высота зуба
частота вращения шестерен:
Из
расчётной формулы производительности
шестерёнчатого насоса определяется
длина зуба 
:
Для
определения диаметра 
проходного
отверстия предохранительного клапана
используем уравнение статического
равновесия запорного элемента (без
учёта сил трения):
– усилие пружины, передаваемое на
клапан.
Из уравнения получаем:
При повышении давления на 10% клапан открывается на высоту x и 50% расхода масла, подаваемого насосом, сбрасывается в поддон. Высота поднятия клапана x определяется из формулы:
где
.
- коэффициент расхода предохранительного
клапана.
Из уравнения получаем:
Задача №5.
Центробежный
насос 3,
установленный в закрытой системе
охлаждения двигателя внутреннего
сгорания, засасывает воду из радиатора
1
через нижний патрубок 2
диаметром
и
нагнетает её в рубашку охлаждения блока
и головки блока цилиндров 4.
Из рубашки нагретая вода поступает
через верхний патрубок 5
диаметром
в радиатор, где поверхностное избыточное
давление равно 
.
Коэффициенты
гидравлического сопротивления проточного
тракта: радиатора рубашки и патрубков
2
и 5
равны соответственно 
Характеристики насоса, выражающие
зависимости развиваемого давления 
от подачи насоса 
,
заданны в таблице. Определить расчетное
значение подачи 
,
развиваемого давления 
и
мощности 
,
потребляемую насосом.
Характеристики
насоса выражающие зависимости развиваемого
давления 
и КПД η
от
подачи насоса 
:
|
Подача
|
0 |
0,2 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2 |
|
Давление
|
0,72 |
0,75 |
0,72 |
0,68 |
0,64 |
0,56 |
|
КПД
|
0 |
0,32 |
0,5 |
0,61 |
0,7 |
0,76 |
Методические указания к решению:
Для
решения задачи сначала строим
характеристики насоса 
и
.
Затем,
задаваясь значениями 
вычисляем величины давления 
(для
построения гидравлической характеристики
проточного тракта системы охлаждения)
Где:
:
площадь сечения потока в нижнем
соединительном патрубке:
–
плотность воды
площадь сечения потока в верхнем соединительном патрубке;
Найдём
при различных 
Дальнейшие расчеты сводим в таблицу:
|
|
|
|
0 |
|
|
0,2 |
|
|
0,8 |
|
|
1,2 |
|
|
1,6 |
|
|
2 |
|
,
,
Далее
строим гидравлическую характеристику
системы 
на
том же графике и в том же масштабе, что
и характеристики 
и
.
Точка пересечения кривых 
и
является
рабочей точкой, абсцисса которой есть
расчётное значение 
,
а ордината – значение развиваемого
насосом давления 
.
Проектируя рабочую точку на кривую 
,
находим значение КПД насоса 
.
Мощность, потребляемая насосом, определяется по формуле:
