Расчет насосов. НАСОС РАСЧЕТ испр. 1. Гидравлический расчет 1 Расчет параметров на входе в колесо

• Название: 1. Гидравлический расчет 1 Расчет параметров на входе в колесо
• Анкор: Расчет насосов
• Дата: 07.06.2022
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: НАСОС РАСЧЕТ испр.doc
• Тип: Документы; #575469
• страница: 4 из 4

2.2 Расчет шпоночных соединений

2.2.1 Расчет шпоночного соединения под рабочим колесом.

Шпоночное соединение проверяется на смятие, по боковым граням шпонки под действием окружного усилия, передаваемого рабочему колесу:

, (2.2.1)

где – момент передаваемый рабочему колесу( );

– диаметр вала (м);

t - глубина паза по валу(м);

l - длина посадочной части рабочего колеса (м);

h – высота шпонки (м).

Момент, передаваемый рабочему колесу определяется из мощности передаваемой двигателем насосу. Мощность двигателя выбирают по основным параметрам насоса. К основным параметрам относятся подача, напор, КПД.
Мощность двигателя должна удовлетворять условию:

, (2.2.2)

где - мощность потребляемая насосом.

Исходя из этого условия, выбираем электродвигатель, мощность которого 2000 кВт.

Определим момент передаваемый рабочему колесу:

, (2.2.3)



Находим напряжение шпонки на смятие:

Для этого конструктивно зададимся следующими параметрами:

t =0.0075 - глубина паза по валу (м);

l =0.11- длина посадочной части рабочего колеса (м);

h =0.012 – высота шпонки (м);

b =0.02 - ширина шпонки (м).

Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТ 23360 – 78.



Допустимое напряжение смятия при стальной ступице 100-120 МПа

Условие выполняется.

2.2.1 Расчет шпоночного соединения под втулкой РУП.

Шпоночное соединение проверяется на смятие, по боковым граням шпонки под действием передаваемого окружного усилия:

, (2.2.1)

где – передаваемый момент ( );

– диаметр вала (м);

t - глубина паза по валу(м);

l - длина шпонки (м);

h – высота шпонки (м).

Для проведения расчетов шпоночного соединения, так как посадка втулки РУП на переходную втулку переходная, передаваемую мощность возьмем 5% от мощности электродвигателя.

Определим момент передаваемый на промежуточную втулку:

, (2.2.3)



Находим напряжение шпонки на смятие:

Для этого конструктивно зададимся следующими параметрами:

t =0.0035 - глубина паза по валу (м);

l =0.025- длина посадочной части рабочего колеса (м);

h =0.006 – высота шпонки (м);

b =0.006 - ширина шпонки (м).

Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТ 23360 – 78.



Допустимое напряжение смятия при стальной ступице 100-120 МПа

Условие выполняется.

2.2 Расчет перехода с Ø95 на Ø68мм.

Концентация напряжений обусловлена переходом с Ø95 на Ø68мм.

При D/d = 95/68 = 1,4 и r/d = 1/68 = 0.015 коэффициенты концентраций напряжений . Масштабные факторы

2.3 Выбор и расчет муфты

Для соединения вала редуктора с валом двигателя выбираем муфту упругую, втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424 – 75.

Технические характеристики муфты.

Максимальный крутящий момент Н^.мм

Максимальная частота вращения об/мин.

Радиальное смещение осей валов не более 0,2 мм

Угловое смещение валов не более 1⁰30^/

Проверка удельного давления на упругие элементы МУВП проводится по формуле:

, (2.3.1)

где (Н^.мм) – расчетный крутящий момент;

(мм)–диаметр окружности, на которой расположены оси пальцев;

(мм) – длина втулки;

- число пальцев;

МПа – предел прочности для муфты.

.

, условие выполняется.

Проверка пальцев на изгиб проводится по формуле:

, (2.3.2)

где мм – длина пальца.

МПа – предел прочности для стали.

МПа

, условие выполняется.

2.4 Прочностной расчет корпуса полумуфты

Расчет корпуса полумуфты будет рассчитываться на растяжение в опасном сечении.

Расчет полумуфты в опасном сечении произведем по формуле:

, (2.4.1)

где σ – сопротивление, при растяжении действующее в опасном сечении полумуфты;

[σ] – допустимое сопротивление при растяжении.

Допустимое сопротивление при растяжении определяется из выражения

, (2.4.2)

где – предел текучести материала, из которого отлита полумуфта.



Определяем напряжение, получаемое давлением максимальной нагрузки на площадь по формуле:

, (2.4.3)

где S – максимальная нагрузка, действующая на полумуфту;

, (2.4.4)

где m =70 кг – масса насосного агрегата;

g – ускорение свободного падения.

.

- площадь полумуфты в опасном сечении.

.

Прочность полумуфты в опасном сечении является допустимой, так как выполняется условие: 1,2 < 78.

Коэффициент запаса прочности определяем из выражения

, (2.4.5)

где [σ] – допускаемое сопротивление при растяжении;

σ- сопротивление, при растяжении действующее в опасном сечении муфты.

.

Полученный коэффициент запаса прочности является допустимым.

2.5 Выбор и расчет подшипников

Во многих случаях на подшипник действует комбинированная нагрузка, состоящая из радиальной F_r и осевой F_a составляющих. В этом случае с каталожным значением С₀ сравнивается эквивалентная нагрузка. В формуле для ее определения используют коэффициенты, учитывающие перераспределение нагрузки по телам качения. Рассчитанная эквивалентная нагрузка вызывает приблизительно такую же остаточную деформацию, как и совместно действующие на подшипник нагрузки F_r и F_a.

Для радиальных и радиально-упорных подшипников эквивалентная статическая радиальная нагрузка определяется по формулам:

P_0r=X₀F_r + Y₀F_a;

где Х₀ = 0,5.Y₀ = 0,47 - коэффициент соответственно радиальной и осевой статической нагрузки (табл. 3.1); 12 - угол контакта.

P_0r=0,5*434,6+0,47*1612,7=975,3

Для упорных и упорно - радиальных подшипников эквивалентную статическую осевую нагрузку подсчитывают по формулам:

P_0а= F_a + 2,3F_r tg α=1612,7+2,3*434,6*0,213=1825,6

Из каталога находим подшипники 118, 214, 310, 409 (оптимальны для использования в условиях высоких радиальных нагрузок )выбираем один из них.

Заключение

В данном курсовом проекте спроектирован электронасосный агрегат. Выполнен гидравлический расчет центробежного насоса с определением основных геометрических размеров проточной части. Рассчитаны радиальные и осевые силы, действующие на ротор.

Произведен прочностной расчет насоса, в результате которого определены геометрические размеры вала, шпонок, шлицов, болтового соединения корпусных деталей, подшипников опорной стойки при обеспечении долговечности 10000 часов непрерывной работы и корпуса.

В процессе выполнения работы по каталогам и справочной информации выбраны такие элементы электронасосного агрегата, как электродвигатель, муфта, передающая крутящий момент от электродвигателя к насосу, уплотнения корпусных деталей, проточной части и опорных стоек.

По правилам машиностроительного черчения в данном курсовом проекте представлен сборочный чертеж электронасосного агрегата.

Список используемой литературы:

1. Васильев Ю.А., Лоскутников Г.Т., Андреев Е.А. «Расчет и проектирование шнекоцентробежного насоса».

2. Касьянов В.М., Кривенков С.В. «Гидромашины и компрессоры».

3. Черкасский В.М. «Насосы, вентиляторы, компрессоры».

4. Овсянников Б.В., Селифонов В.С., Черваков В.В. «МАИ: Расчет и проектирование шнекоцентробежного насоса».

5. Шейнблит А.В. «Курсовое проектирование деталей машин».

6. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы / Т.М.Башта, С.С.Руднев, Б.Б.Некрасов и др. М.: Машиностроение, 1970

7. Центробежные и осевые насосы / А.А.Ломакин. М.: Машиностроение, 1966

8. Лопастные насосы / А.К.Михайлов, В.В.Малюшенко. М.:Машиностроение, 1977