2.4 Расчёт и построение меридианного сечения канала колеса.

Профилирование канала в меридианном сечении делается таким образом, чтобы получить плавный переход от величины меридианной составляющей абсолютной скорости на входе к её значению на выходе. Для этого задаются графиком изменения скорости в зависимости от радиуса колеса. При этом, как правило, принимают линейный закон изменения скорости (рис.2.5).

Для каждого значения с этого графика снимают соответствующее значение скорости и по уравнению неразрывности находят для данного радиуса ширину канала b_i в меридианном сечении

Рисунок 2.5- График изменения меридианной составляющей абсолютной скорости в зависимости от радиуса

;;

Расчёт удобно вести в табличной форме

Таблица 2.1

R1		Ri		R2
b1		bi		b2

Приращение радиуса при расчёте следует принимать равным 5-10 мм.

Форма меридианного сечения тихоходного колеса вытянута в радиальном направлении. Контур канала колеса по несущему диску от выхода к входу выполняется нормально к оси и плавно округляется при переходе от радиального направления к осевому. Скругление желательно выполнять по квадратичной параболе (рис 2.6).

Контур канала колеса по покрывающему диску строится как огибающая окружностей, описанных радиусами с центрами на соответствующих R_i и касательных к контуру канала по основному (несущему) диску (рис.2.6). Для более плавного изменения контура канала по покрывающему диску в месте перехода из радиального направления в осевое входную кромку под углом 15-30 к оси.

Этим же методом профилируют и меридианное сечение колёс нормальной быстроходности при малом угле наклона основного диска к оси (до 5).

Рисунок 2.6- К построению меридианного сечения канала рабочего колеса

В быстроходных колёсах входная кромка выдвинута во входное отверстие, а лопасти представляют собой поверхности двоякой кривизны. Основной диск от наружного диаметра выполняют или прямым под углом к вертикали 5-12⁰ с плавным округлением у втулки или криволинейным (Рис.2.7).

Форму контура покрывающего диска определяют также, как и для тихоходных колёс.

Так как меридианные сечения быстроходных колёс имеют большую ширину, то их разбивают на элементарные колёса с равными расходами. В первом приближении положение линий тока и нормальных линий намечают на глаз. Начинают с разбивки вертикали входного отверстия диаметрами Di на 3-5 частей (рис.2.7) из условия равенства расхода через площади кольцевых сечений, что соответствует условию

= = = = ,

где n - число элементарных колёс.

Выходную кромку лопасти b₂ разбивают на такое же число равных частей. Линии тока 2-2, 3-3, 4-4 (рис.2.7) проводят на глаз. На определённом расстоянии к этим линиям проводят нормали.

Положение линий тока 2-2, 3-3, 4-4 уточняют, начиная с входной кромки. Для этого на чертеже замеряют радиусы R_i центров тяжести нормалей между линиями токов и ширину b_i и составляют таблицу 2.2, из которой определяют ошибку  (b_i) и уточняют ширину элементарного колеса.

Таблица 2.2

Линия тока	Ri	bi	Ri bi	(Ri bi)	(bi) =
	мм	мм	мм2	мм2	мм

Рисунок 2.7- План построения меридианного сечения быстроходного колеса

Последовательным приближением уточняют положение линий тока от входной кромки к выходу, делящих канал колеса в меридианном сечении на элементарные колёса с разными расходами.

(R_i b_i) = ,