Расчет геометрических параметров

1. Определим напор насоса:

2. Массовый расход:

2. Полезная мощность

2. Угловая скорость вращения

2. Коэффициент быстроходности

2. Приведенный диаметр входа РЖ

2. КПД насоса

2. Мощность на валу двигателя

По таблице №2 выбираем двигатель

2. Потребляемый ток

2. Момент на валу

2. Удельная подача

(принимаем колесо закрытым )

2. Утечка по буртам

2. Массовый расход утечек:

2. Расход на входе в колесо

2. Определим скорость на входе в колесо:

2. Диаметр втулки колеса (по табл. №2)

2. Определяем диаметр входа в колесо:

2. Определим диаметр уплотнения:

2. Определим диаметр входа в насос:

–толщина уплотнения (по данным КД на ЭНА спутника связи «Горизонт» )

2. Расчетный радиус входа колеса

2. Диаметр входа в колесо расчетный:

2. Определяем ширину межлопаточного канала на входе в колесо из условия неразрывности для кромки лопатки:

–меридианная составляющая скорости потока РЖ с учетом стеснения потока. Обычно , но для увеличения всасывающей способности. Принимаем. Тогда:

2. Меридиональная составляющая абсолютной скорости входа с учетом коэффициента загромождения канала лопастями

2. Определим угол безударного входа потока РЖ в колесо:

—окружная скорость РЖ на входе в колесо, т.о.:

2. Определим угол наклона лопатки на входе, предварительно задавшись углом атаки , принимаем:

2. Относительная скорость РЖ на входе колеса

2. Теоретический напор развиваемый колесом при конечном числе лопаток

,  

где (КПД гидравлическое)

2. Окружная скорость жидкости на входе при

2. Радиус выхода

2. Расчетный диаметр выхода колеса:

2. Меридиональная составляющая абсолютной скорости выхода с учетом коэффициента загромождения канала лопастями

2. Отношение относительных скоростей жидкости на входе в колесо и на выходе из него

2. Угол лопатки на выходе

2. Число лопаток

,

где , т.к. лопатка криволинейная.

Принимаем (длинных 4 и коротких 4)

2. Определим теоретический напор при бесконечном числе лопастей:

—коэффициент влияния конечного числа лопастей на напор колеса

2. Меридиональная скорость на выходе из насоса

2. Определим окружную скорость на выходе из колеса:

2. Уточним радиус выхода

2. Расчетный диаметр выхода колеса:

Т.о. уточненный наружный диаметр колеса составил 65,3 мм и отличается от принятого в первом приближении 66 мм (определенного в пункте настоящего расчета) на 1,06%, что является допустимым, т.к. по данным [2] расхождение в резуль­татах должно составлять не более 3-5%.

2. Определим ширину лопатки на выходе, предварительно задавшись коэффициентом диффузорности канала :

—толщина лопасти.

Выбор подшипников

расчёт производится по эквивалентным нагрузкам P_экв при постоянном режиме загрузки.

m=3 – для шарикоподшипников;m=10/3 – для роликоподшипников.

Эквивалентные нагрузки для радиальных и радиально-упорных подшипников – это условно-постоянная нагрузка при приложении к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным. Подшипник будет иметь ту же долговечность, что и при действии действительных условий нагружения.

Расчёт проводят по ГОСТ 18855-82, в котором учтены требования ISO 281/1-76.

Например:

Подшипник 2В26Ю

С=221 кгс

С₀=118 кгс;

P_экв=(XF_R+YF_A)*K_σK_T

K_σ – коэффициент безопасности

K_Т – температурный коэффициент.

Принимаем оба коэффициента за 1.

Определяем по ГОСТу эксцентриситет нагрузки е=1;

Вывод: данный ресурс соответствует 118 годам непрерывной работы, что достаточно для нашего изделия.