Профилирование спирального отвода

 

Конструкция спирального отвода позволяет поддерживать скорости в отводе в определенных пределах. Выравнивание скоростей в отводе позволяет сократить потери (на удар, трение, вихреобразование и т.д.). Поэтому сечения отвода A , радиусы R и r рассчитываются из условия постоянной расходной скорости c , когда вихреобразование в канале минимально. При этом принимаются следующие размеры канала (Рис.1):

 

Рис. 1. Основные геометрические размеры спирального отвода

 

R3 = (1,03¸1,05)D2/2 = 55 мм,

b3 = b2 + (0,02¸0,05)D2 = 11мм.

 

Сечения улитки по возможности делают круговыми диаметром d=2r.

Расчет производят, задаваясь значениями угловой характеристики:

Угол	Сечение спирали, м	Диаметр, м
j	Аj = [м2]d =
45°
90°
135°
180°
225°
270°
315°

 

Расходная скорость рассчитывается по выражению:

 

Сс = = 21,9 м/с.

 

Начальный диаметр определяется по формуле:

 

Dнач = = 108 мм.

 

Зазор между колесом и языком во избежание большого перетока жидкости из начальных сечений в отвод должен соответствовать значению, определяемому по зависимости:

 

s = = 1мм.

 

Коэффициенты кс (ns) = 1,28, кнач (ns) = 1,02 определяются по приведенной ниже номограмме:

Проверочный расчет лопаток рабочего колеса на прочность

 

При работе насоса лопатки несут три вида нагрузок под действием:

центробежных сил;

-разности давлений перемещаемой среды на рабочую и тыльную стороны лопатки;

реакции деформирующихся основного и покрывного дисков.

На практике вполне достаточно учета действия центробежных сил, т.к. остальные нагрузки значительно меньше.

При расчете лопатку рассматривают как балку толщиной d, [мм], работающую на изгиб. Ориентировочно изгибающее напряжение в лопатке можно подсчитать по формуле:

 

sи = = =306 кг/см2,

где R1 = D1/2 и b1 - радиус колеса и ширина лопатки на входе в рабочие каналы соответственно, мм.

Допустимые напряжения в теле лопатки равны [sи] = 2400 кг/см2.

 

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:

 

sτ = = кг/см2,

 

где Gл- суммарная масса лопаток, кг; δ/ - средняя толщина диска, мм;

n - число оборотов, об/мин.

 

Рис. 3. Номограмма для определения коэффициентов k1 и k2

Значения коэффициентов и определяются по номограмме (Рис.3)

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

 

Gл = = =0,364 кг,

 

где плотность следует принимать ρ = 7850 кг/м3.