Назначение и описание конструкции электронасоса герметичного ЭЦТЭ. Расчет его проточной полости. Профилирование лопастей центробежного колеса. Выбор типа подвода лопастного насоса. Проектирование проточной полости отвода. Расчет шпоночного соединения.
При выполнении курсового проекта в качестве прототипа был использован насос типа ЭЦТЭ. Электронасос герметичный типа ЭЦТЭ предназначен для обеспечения циркуляции трансформаторного масла и других сходных по химико-физическим свойствам жидкостей. Лопастное колесо и шнек насоса с помощью гайки (являющейся одновременно обтекателем) закреплены на валу консольно.Заданы следующие параметры лопастного насоса: подача насоса -; Определяем коэффициент быстроходности насоса: Принимаем число ступеней ; . По уравнению Руднева определяем требуемые кавитационные качества насоса: . принимаем по ГОСТ 6134-87 с учетом условий работы насосакоэффициент приведенного диаметра входа в колесо, выбирается с учетом энергетических и кавитационный качеств насоса. Диаметр втулки зависит от диаметра вала , который надо определить расчетом из условий прочности (передача крутящего момента) и жесткости (прогиб вала) при передаче потребляемой мощности насоса. Мощность, передаваемая валом насоса: КПД насоса необходимо оценить еще на стадии проектирования насоса. Диаметр втулки колеса назначается конструктивно с учетом посадки колеса на вал и передачи крутящего момента: где - толщина стенки втулки. Уточнение диаметра колеса: Определим диаметр центробежного колеса с учетом заданного напора Н и принятого числа лопаток , их толщины и угла выхода лопаток колеса .Для каждой величины угла вычисляем окружную составляющую абсолютной скорости жидкости на расчетном диаметре шнека: Окружная скорость шнека на расчетном диаметре: Средняя меридианная скорость жидкости на выходе из шнека: 3. Определяем критический кавитационный запас центробежного колеса для принятых углов : Из треугольника скоростей на входе в колесо имеем: По данным расчета центробежного колеса определяем и . Меридианная составляющая абсолютной скорости жидкости на входе в колесо в точке b без учета стеснения определяется как: , где расход жидкости через колесо равен: , а площадь вписанной окружности с центром в точке 4, образованная пересечением средней линии тока меридианного сечения колеса с намеченной входной кромкой, берем из таблицы 1: . Окружная скорость лопасти колеса в точке b: , где =0,11 м - диаметр, на котором расположена точка b входной кромки лопасти колеса. Определяем максимальную относительную скорость жидкости на входе в шнек: где - средняя меридианная скорость жидкости на входе в шнек;Прогиб и углы поворота вала определяются по правилу Верещагина: перемещение точки определяется как произведение площади грузовой эпюры на ординату эпюры от единичной силы, приложенной в точке искомого прогиба, под центром тяжести грузовой; для определения угла наклона ордината берется с эпюры от единичного момента, приложенного в точке искомого прогиба. 1. Построение грузовой эпюры. а) Определяем реакцию в опоре С: б) Определяем реакцию в опоре Е: в) Определение изгибающих моментов: 2. Построение эпюры от единичной силы F. а) Определяем реакцию в опоре С: б) Определяем реакцию в опоре Е: 3. Построение эпюры от единичного момента m. а) Определяем реакцию в опоре С: б) Определяем реакцию в опоре Е: 4. Построение эпюры от единичного момента . а) Определяем реакцию в опоре С: б) Определяем реакцию в опоре Е: Рис.Внутри насоса по зазорам между ротором и статором вследствие разности давлений возникают перетоки жидкостей - утечки. Согласно механике жидкости, расход жидкости через щель определяется формулой: , где - коэффициент расхода кольцевой уплотнительной щели; Определим осевую скорость жидкости в уплотнительной щели с учетом закрутки потока колесом: . Включают потери на трение в подшипниках, в уплотнении вала и на трение дисков колеса о жидкость. Их можно сравнительно точно и просто определить вращением пустого насоса: Среди механических потерь основными и наибольшими являются потери на трение дисков колеса о жидкость.Подготовка меридианного сечения колеса заключается в построении расчетных линий тока и графиков изменения скоростей жидкости вдоль линий тока. Для построения расчетных линий тока (струек), необходимо на меридианном сечении колеса сначала построить нормали и принять распределение меридианной скорости жидкости по сечениям колеса вдоль нормалей. Для того, чтобы построить нормали на меридианном сечении колеса, в меридианное сечение вписываются равномерно от входа до выхода 8-10 окружностей. Проводим отрезки прямых, соединяющие центр данной окружности и точки касания (АО, ОС); проводим линию OD перпендикулярно линии АС. Далее, из точек А и С необходимо провести перпендикуляры к отрезкам АО и СО; после пересечения перпендикуляров, получаем точку К, из которой радиусом R=КА=КС проводим дугу АС, которая и является нормалью для данной окружности.Положение входной кромки лопасти назначается с учетом требуемых кавитационных качеств насоса, формы его напорной характеристики H-Q и технологии изготовления колеса. На меридианной проекции колеса входную кромку лопасти целесообразно наметить прямолинейной и проводить с таким расчетом, чтобы она примыкала к стенкам дисков колеса (к крайним линиям
План
Содержание
Техническое задание
1. Назначение насоса и описание конструкции насоса
2.5 Расчет осевых и радиальных сил, действующих на ротор, выбор способов их разгрузки
2.6 Оценка прочности и жесткости вала насоса. Расчет подшипников вала
2.7 Определение потерь энергии в насосе и уточнение КПД насоса
3. Профилирование лопастей центробежного колеса
3.1 Построение меридианного сечения рабочего колеса
3.2 Подготовка меридианного сечения колеса для профилирования лопастей
3.3 Построение координатной сетки на развертке цилиндра
3.4 Профилирование средней поверхности лопасти на развертке цилиндра
3.5 Построение меридианных сечений средней поверхности лопасти на меридианной проекции колеса
3.6 Оценка качества профилирования лопасти рабочего колеса
3.7 Построение меридианных сечений лицевой и тыльной поверхности лопасти
3.8 Выполнение рабочего чертежа для изготовления лопастей колеса
4. Выбор типа подвода лопастного насоса
5. Проектирование проточной полости отвода
6. Расчет шпоночного соединения
7. Спецификация к сборочному чертежу
Литература
1. Назначение насоса и описание конструкции насоса
Список литературы
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Конструирование узлов и деталей машин - 10-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2007.-496 с.
2. Решетов Д.Н., Детали машин - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с., ил.
3. Новичихина Л.И., Справочник по техническому черчению - Мн.: Книжный Дом, 2004. - 320 с., ил.
4. Мелащенко В.И., Зуев А.В., Савельев А.И., Методическое пособие по профилированию рабочих колес центробежных насосов: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 48 с.
5. Руднев С.С., Байбаков О.В., Матвеев И.В., Методическое пособие по расчету шнеко-центробежной ступени насоса: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1874. - 62 с.
6. Малюшенко В.В., Динамические насосы: Атлас. - М.: Машиностроение, 1984. - 84 с., ил.
