 |
Диаметры всасывающей и напорной магистралей (мм) определяются из выражения
|
|
|
|
d = 
103,
где J - скорость рабочей жидкости, не превышающая 1,5...2 м/с для всасывающей и 3,5...5 м/с для напорной магистралей; если вязкость рабочей жидкости не больше 2...3°Е, что соответствует (13...23) 10-6 м2/с. Принимаем J = 1,5 м/с для всасывающей магистрали и J = 3,5 м/с для напорной магистрали.
Диаметр всасывающей магистрали:
Диаметр напорной магистрали:
Принимаем dв = 60 мм, dн = 40 мм.
При большей вязкости значение скорости рабочей жидкости и окружной скорости шестерни насоса уменьшают, поскольку иначе рабочая жидкость не будет успевать заполнять межзубные пространства, что приведет к возникновению кавитационных явлений.
В прямозубых шестеренных насосах возникают запретные зоны. Для отвода жидкости из замкнутого зубьями объема делают специальные разгрузочные канавки на плоскостях, уплотняющих торцевые поверхности шестерен. Расстояние между канавками принимают равным pmcosa, ширину канавки - 1,2m, а высоту - 0,5m.
pmcosa = 3,14*10*cos20° = 12,81 мм;
1,2m = 1,2*10 = 12 мм;
0,5m = 0,5*10 = 5 мм.
2.7. Выбор приводного двигателя насоса.
Мощность требуемого двигателя: 
Передача – цилиндрическая зубчатая (открытая):
kg = 1,1 – коэффициент запаса прочности двигателя.
Выбираем двигатель: асинхронный, трехфазный, общепромышленного применения, закрытый обдуваемый. Тип: 4АМ132М8У3. Синхронная частотой вращения 750 об/мин. Мощность 5,88 кВт.
РАСЧЕТ ВИНТОВОГО НАСОСА
Исходные данные для расчета насоса:
- производительность насоса Qл = 320 л/мин;
- давление насоса p = 0,6 МПа;
- частота вращения n = 1000 об/мин.
Последовательность расчета.
3.1. Максимально допустимая частота вращения насоса, при которой обеспечивается бескавитационный режим работы:
где Qс - секундная подача насоса, Qс = Qл/60000 = 320/60000 = 0,0053 м3/с;
|
|
|
h0- объемный КПД насоса, величина которого зависит от частоты вращения винтов, их размеров и вязкости перекачиваемой жидкости; ориентировочно можно принимать h0=0,80...0,90. Принимаем h0=0,85.
Заданная частота вращения должна быть меньше nmax. В противном случае в дальнейшем расчете необходимо принять значение n, равным nmax, округленным в меньшую сторону.
3 .2. Диаметр впадин ведущего винта D, принимаемый за определяющий размер циклоидального профиля, вычисляется на основе выражения для секундной подачи насоса:
где 
- теоретическая подача насоса;
Z - число полостей всасывания насоса; для насосов с односторонним подводом жидкости Z =1 и с двусторонним подводом Z = 2. Принимаем Z =1.
F - площадь живого сечения насоса, равная разности площадей поперечного сечения расточки корпуса насоса и поперечного сечения всех винтов, м2;
t - шаг винтовой нарезки винта, м.
Площадь живого сечения для трехвинтового насоса с циклоидальным профилем с достаточной точностью определяется выражением F = KFD2, где KF =1,243.
Шаг винта принимается t =KтD, где Kт =10/3 для насосов с подачей до 50 м3/ч и Kт = 5/3 - с подачей более 50 м3/ч. Принимаем Kт =10/3, т.к. подача насоса Qл = 320 л/мин = 19,2 м3/ч которая меньше 50 м3/ч.
На основе приведенных выражений расчетную формулу для диаметра впадин ведущего винта D (м) можно записать в виде
Вычисленное значение обычно округляется до величины, кратной трем, что удобно при изготовлении винтов. Принимаем D = 0,045 м.
3.3. Геометрические размеры винтов определяются с помощью следующих соотношений:
Dн=5/3*D = 5/3*0,045 = 0,075 м;
dн = D = 0,045 м;
d =1/3*D = 1/3*0,045 = 0,015 м;
t = KtD*= 10/3*0,045= 0,15м;
где Dн - диаметр окружности выступов ведущего винта;
d, dн - диаметры окружностей впадин и выступов ведомого винта.
Рабочая длина винтов определяется по формуле L=Ztt, где Zt -количество шагов винтовой нарезки на рабочей длине винтов.
L=Ztt = 1,7*0,15 = 0,225 м
|
|
|
Для герметичности насоса рабочая длина винтов должна обеспечивать постоянное и надежное отделение полости нагнетания от полости всасывания. Поэтому рабочая длина винтов делается больше величины шага винтовой нарезки. Причем, чем выше развиваемое давление, тем длиннее должны быть винты. В зависимости от давления величину Zt принимают из диапазона: при p до 2,0 МПа Zt = 1,5...2. Принимаем Zt = 1,7.
3.4. Средняя осевая скорость жидкости в насосе:
Для бескавитационного режима работы насоса осевая скорость не должна превышать 5,5 м/с.
3.5. Мощность, потребляемая насосом:
где h - полный КПД насоса, h = 0,6...0,8. Принимаем h = 0,7.
3.5. Выбор приводного двигателя насоса.
Мощность требуемого двигателя: 
Передача – цилиндрическая зубчатая (открытая):
kg = 1,1 – коэффициент запаса прочности двигателя.
Выбираем двигатель: асинхронный, трехфазный, общепромышленного применения, закрытый обдуваемый. Тип: 4АМ132S6У3. Синхронная частота вращения 1000 об/мин. Мощность 5,5 кВт.
|
|
|
