Визначення величини радіального навантаження на підшипниковий вузол при появі дисбалансу в робочому колесі відцентрового пожежного насосу. Збільшення величини дисбалансу, що приводить до зменшення строку служби підшипників, зменшення залишкового ресурсу.
Аннотация к работе
Ларін, професор, д-р техн. наук, В.В. Національний університет цивільного захисту України вул.У статті розглядається питання визначення величини радіального навантаження на підшипниковий вузол при появі дисбалансу в робочому колесі відцентрового пожежного насосу. Величину дисбалансу збуджує щебінь (розмір, вага), який заклинює на радіальній відстані в порожнинні робочого колеса. Збільшення величини дисбалансу приводить до зменшення строку служби підшипників, а отже і до зменшення залишкового ресурсу відцентрового пожежного насосу (ПН). Вона виникає в результаті: дисбалансу робочого колеса; кавітації; зламу, обриву лопаток робочого колеса; нещільного прилягання основи підшипникових опор; послаблення кріплення ПН до рами автомобіля. У даній роботі не було розглянуто питання виникнення дисбалансу в результаті потрапляння в порожнину насосу стороннього предмету та вплив його на довговічність підшипникового вузла.2 2 w a . де а - відстань між підшипниками, м (а=0,137 м); b - відстань від підшипника до робочого колеса, м (b=0,099 м); l=a b - довжина валу, м; ? - кутова швидкість обертання(?=2700 об/хв. при граничному режимі роботи, ?=2200 об/хв. при оптимальному режимі роботи), рад/с; ? - кутове прискорення; ? - відстань від центра робочого колеса до стороннього предмета, м; m - вага стороннього предмету, кг.; Fu - сила інерції, Н. Рисунок 1 - Розрахункова схема відцентрового пожежного насосу: 1 - підшипники, 2 - вал, 3 - робоче колесо, 4 - щебінь (сторонній предмет) Аналогічно шляхом очевидних перетворень знаходимо величина радіально опорної реакція в т. Тобто при потраплянні щебеню в порожнину насоса при розрахунку радіально опорної реакції в площинах Х та Y зявляється додаткова сила інерції Fu, яка суттєво вплине на величину опорних реакцій в точці А і В (рисунок 3). (7) де n3 - частота обертання кільця підшипника, об/хв.; C - динамічна вантажопідйомність підшипника, Н; P - еквівалентне (приведене) розрахункове навантаження на підшипник, Н; m - показник ступеня, m = 3 для шарикопідшипників; Rr - радіальне навантаження на підшипник, Н; Ra - осьове навантаження на підшипник, Н; X - коефіцієнт радіального навантаження (X =0,56); Y - коефіцієнт осьового навантаження; V - коефіцієнт обертання, (V =1 при обертанні внутрішнього кільця); K? - коефіцієнт безпеки (K =1,3); K - температурний коефіцієнт (K =1 - робоча температура підшипника менше 100 ОС), Fo - осьова сила, Па; P - тиск на насосі, Па (P=106 Па, P=6•10 Па - при граничному та оптимальному режимах роботи); R1 - радіус усмоктувального отвору робочого колеса, м (R1=0,091 м); Rв - радіус вала насоса, м (Rв=0,018 м). ? T TДвигун пожежного автомобілю може розвивати швидкість обертання валу пожежного насосу від 700 до 2700 об/хв. Проаналізувавши формули (8), (9) можна прогнозувати як зміниться залишковий ресурс підшипника в залежності від частоти обертання валу насосу. Під час експлуатації ПН при гасінні пожежі 80% його роботи відбувається при частоті обертання валу ? =2200 об/хв. Було визначено точку екстремум даної функції, а саме точку min, при котрій значення довговічності підшипника - Lh = 929,05 год буде найменшим (для граничного режиму роботи насосу) та Lh = 5257,76 год (для оптимального режиму роботи насосу). Встановлено, що при зміні швидкості обертання валу насосу довговічність підшипника буде змінюватися за лінійною залежністю (рисунок 3, б).
Список литературы
1. Настанова з експлуатації транспортних засобів в підрозділах МНС: за станом на 8 серпня 2007 р / МНС. - Офіц. вид. - К.: - МНС, 2007. - 101 с. - (Бібліотека офіційних видань).
2. Костюков А.В. Диагностика насосно-компрессорных агрегатов путем мониторинга трендов вибропараметров / А.В. Костюков, С.Н. Бойченко, В.Н. Костюков // Диагностика оборудования и трубопроводов: Труды XVII междунар. тематического семинара. - Одесса: РАО «Газпром», 1997. - С. 187 - 194.
3. Эксплуатация пожарной техники / В.Ф.Яковенко [и др.]. - М.: Стройиздат, 1991. - 416 с.
В статье рассматривается вопрос определения величины радиальной нагрузки на подшипниковый узел при появлении дисбаланса в рабочем колесе центробежного пожарного насосу. Величину дисбаланса возбуждает щебень (размер, вес), который заклинивает на радиальном расстоянии в полости рабочего колеса. Увеличение величины дисбаланса приводит к уменьшению срока службы подшипников, а следовательно и к уменьшению остаточного ресурса центробежного пожарного насосу (ПН).
Larin A.N., Chygryn V.V. Estimation of remaining resource of bearing knot of billow of fire chempumps In the article the question of determination of size of the radial loading is examined on a bearing knot at appearance of disbalance in the driving wheel of centrifugal fireman chempumps. The size of disbalance is excited by a macadam (size, weight) which wedges on radial distance in cavernous driving wheel. The increase of size of disbalance results in diminishing of term of service of bearings, and consequently and to diminishing of remaining resource of centrifugal fireman chempumps (FC).
Keywords: fire chempump, bearing knot, longevity, macadam, cavity of driving wheel.
Вісник СЕВНТУ: зб. наук. пр. Вип. 135/2012. Серія: Машиноприладобудування та транспорт. — Севастополь, 2012.