Функції рівноважних пристроїв, вимоги до них та статичний аналіз. Способи врівноваження та оцінка осьової сили, діючої на відцентрове колесо. Методика виведення рівнянь динаміки системи, осьових коливань ротора, руху рідини, балансу витрат та регулятора.
Міністерство освіти і науки України Сумський державний університет Факультет технічних систем та енергоефективних технологій КВАЛІФІКАЦІЙНА ВИПУСКНА РОБОТА БАКАЛАВРА на тему “Автоматичні рівноважні пристрої як безконтактні ущільнення” Виконавець роботи Науковий керівник Суми 2010 Функції рівноважних пристроїв та вимоги до них Робочі колеса одностороннього входу багатоступеневих відцентрових машин (рис. 1) для забезпечення підведення рідини до наступної ступені, доводиться виконувати так, що внутрішній радіус R0 основного диска менший за внутрішній радіус R1 покривного диска. Тому тиск на бокові поверхні колеса розподіляється по-різному, та на колесо діє неврівноважена осьова сила тиску, яка спрямована у бік вхідної воронки. Величина сили пропорційна тиску Н, який, у свою чергу, пропорційний квадрату частоти обертання ? та квадрату зовнішнього радіуса колеса R2. Наприклад, тільки обємні втрати у врівноважуючих пристроях деяких насосів досягають 10% їх подачі, тому вдосконалення методів урівноваження осьових сил є істотним резервом підвищення як надійності, так і економічності великих відцентрових машин. Осьові сили, що діють на ротор, сприймаються автоматичними врівноважуючими пристроями (рис. 2), які одночасно виконують функції упорного гідростатичного підшипника і комбінованого кінцевого ущільнення з саморегульованим торцевим зазором. Робота таких ущільнень базується на тому, що осьова сила, яка розкриває торцеву пару, залежить від величини зазору. Ущільнення трьох основних типів з саморегульованим торцевим зазором показані на рисунку 2 і розглянуті нижче. Відмінність їх у тому, що у першому варіанті (врівноважуючий пристрій) аксіально рухомий елемент (розвантажувальний диск) обертається, а опорна поверхня жорстко звязана зі статором, завдяки чому ущільнення одночасно виконує функцію упорного підшипника. Рисунок 1 - Врівноважуючий пристрій ротора відцентрової машини У граничному випадку, коли торцевий зазор дорівнює нулю та витоків немає, тиск р2 у камері V досягає найбільшого значення та дорівнює тиску перед циліндровою щілиною А. При цьому ?=?р2/?р=1 (?р = р1 - р3; ?р2 = р2, - р3; ?р1 = р1 - р2) та на розвантажувальний диск діє максимальна осьова сила F. Рисунок 2 - Схеми торцевих ущільнень із саморегульованим зазором: а - врівноважуючий пристрій; б - гідростатичне ущільнення із внутрішніми дроселями; в - гідростатичне ущільнення з імпульсним урівноваженням аксіально-рухомої втулки У робочих умовах, якщо, наприклад, сила Т з будь-якої причини збільшується, ротор зміщується вліво до того часу, поки тиск р2 зросте завдяки зменшенню зазору z настільки, щоб відновилася рівність F=Т. Залежність сили F від торцевого зазору становить статичну характеристику (рис. У деяких машинах для запобігання задиранню п’яти у процесі розгону та вибігу виконують віджимні пристрої 2, які зміщують ротор у бік нагнітання, збільшуючи зазор. З теорії подібності лопатевих насосів випливає, що тиск, який розвивається робочим колесом, досить точно виражається квадратичною залежністю від частоти обертання, тому ; , (3) де В - коефіцієнт пропорційності, визначуваний гідравлічним розрахунком або експериментально, на підставі (2): . Підвищення осьового навантаження у нерозрахункових режимах стало причиною того, що на деяких живильних насосах, наприклад, фірми «Зульцер», окрім звичної пяти, встановлений додатковий упорний підшипник для сприйняття надмірних осьових сил, що виникають у процесі зупинення насоса та при різкому скиданні навантаження.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
