Проверочный расчет на прочность основного диска рабочего колеса

При проектировании рабочих колес толщины дисков назначаются конструктором с последующей проверкой напряжений расчетом.

Для колес одностороннего всасывания максимальное значение тангенциального напряжения можно проверить по формуле:

, кгс/см² (2.9)

где G _л – суммарная масса лопаток, кг; δ _д – средняя толщина диска, мм;

n – число оборотов, об/мин.

, кг, (2.10)

где плотность следует принимать ρ = 7850 кг/м³.

Значения коэффициентов и зависят от параметров e и ε:

, (2.11)

, (2.12)

Здесь D _ст = (1,6 ÷ 2,0) D _в, мм, – диаметр ступицы колеса; D _в, мм – диаметр вала.

и определяются графически по номограмме (Рис. 6).

Рис. 6. Номограмма для определения коэффициентов k ₁ и k ₂ [4]

Полученное напряжение не должно превышать предел текучести для стали [ s _τ] = 2400 кг/см².

Уплотнение гидравлической полости

Для уплотнения чаще всего используется контактное сальниковое уплотнение. При диаметре вала ≤ 100 мм толщина кольца набивки s _к определяется по формуле:

, мм. (5.13)

Рабочая длина втулки сальника принимается равной 2,5 ¸ 3,0 от толщины кольца набивки.

Возможно применение торцового уплотнения.

Уравновешивание осевой силы

При мощности насоса до 10 кВт осевую силу могут воспринимать подшипники электродвигателя. При большей мощности в одноступенчатых насосах применяют разгрузочные отверстия или импеллеры.

Выбор двигателя

Для привода водяных насосов консольного типа используются асинхронные электродвигатели серии 4А и других серий [7]. Для выбора электродвигателя руководствуются частотой вращения насоса и его мощностью. При этом требуется учесть необходимость запаса по мощности во избежание выхода двигателя из строя при запуске, когда возникают большие пусковые токи. Коэффициент запаса =1,1 ¸ 1,5 выбирается, исходя из величины мощности насоса. Большие значения коэффициента соответствуют меньшим значениям мощности.

В пояснительной записке указывается тип (маркировка) электродвигателя, его мощность, частота вращения и напряжение питания.

Список литературы

1. Нагнетатели и тепловые двигатели /В. М. Черкасский, Н. В. Калинин, Ю. В. Кузнецов, В. И. Субботин. М.:Энергоатомиздат, 1997. 384 с.

2. Малюшенко В. В., Михайлов А. К. /Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. М.:Машиностроение, 1977. 288 с.

3. Шерстюк А. Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры. Учеб. Пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1972. 344 с.

4. Тыркин Б. А., Шумаков В. В. Монтаж компрессоров, насосов и вентиляторов. М.: Высшая школа, 1985. 247 с.

5. Елисеев Б. М. Расчет деталей центробежных насосов. М.: Машиностроение. 1975. 207 с.

6. Каталог насосов ОАО «Катайский насосный завод (электрон.) http://energoprom.su/catalog/pumps/kataisk/

7. Алиев Г. А. Справочник по электротехнике. М.:Энергия, 2003. 242 с.