Проектирование насоса для циркуляции масла (стр. 2 из 18)

Получили основные размеры лопастного колеса:

8. Выбор числа лопаток колеса

и толщины лопаток :

Число лопаток

зависит от типа колеса (от ). По опытно-статистическим данным для центробежных насосов с в пределах от 60 до 180 рекомендуется . Принимаем .

Толщина лопаток

выбирается с учетом технологии изготовления и прочности. Обычно лопатки тоньше на входе и выходе, а - в средней части.

Принимаем:

9. Выбор угла выхода лопаток колеса

:

Угол

выбирается с учетом коэффициента и требуемой формы напорной характеристики насоса.

По опытно-статистическим данным для

рекомендуется Принимаем .

10. Уточнение диаметра

колеса:

Определим диаметр

центробежного колеса с учетом заданного напора Н и принятого числа лопаток , их толщины и угла выхода лопаток колеса .

На основе гидродинамической теории лопастных решеток получена следующая формула для

:

,

где

- уточненный диаметр ;

- расход жидкости через лопастное колесо;

;

- заданная подача насоса;

- объемный КПД насоса;

- коэффициент, учитывающий влияние конечного числа лопаток колеса.

По методу Стодолы-Майзеля

- коэффициент стеснения на выходе из колеса.

;

- гидравлический КПД ступени насоса;

- момент скорости жидкости на входе в лопастное колесо. Для центробежного колеса с предвключенным шнеком при осевом подводе в формуле для расчета принимаем .

Сравниваем

и . Разница получилась небольшой, что является проверкой правильности расчетов.

Уточненный диаметр

рекомендуется несколько увеличить (на 2-3 мм) до благоприятного размера:

2.3 Профилирование меридианного сечения центробежного колеса насоса

По известным основным размерам

профилируем меридианное сечение колеса.

Контур меридианного сечения выполняем из отрезков прямых линий и дуг окружностей, избегая лекальных кривых – это значительно упрощает изготовление колеса. Площадь нормального сечения между дисками колеса должна изменяться плавно от входа до выхода.

На участке поворота меридианного сечения из осевого направления в радиальное проходную площадь меридианного сечения следует увеличить примерно на 20-30% по отношению к прямолинейному закону изменения площади. Местное расширение площади на повороте меридианного сечения соответствующей компенсирует стеснение площади лопатками колеса, которые обычно начинаются в этой зоне, и уменьшает неравномерность распределения скорости жидкости. Это расширение следует выполнить за счет увеличения кривизны

переднего диска колеса.

Выбираем размеры

, , , .

Рис.1. Меридианное сечение центробежного колеса.

Для выяснения, как изменяется площадь F от входа до выхода меридианного сечения, строим график

, где l – средняя линия меридианного сечения колеса. Для построения графика в намеченное меридианное сечение колеса вписываем 10 окружностей от входа до выхода примерно через равные расстояния между центрами окружностей. Центр первой окружности располагается на линии, проведенной перпендикулярно оси колеса через центр дуги радиуса , а центр последней окружности располагается на линии выхода колеса . Центры вписанных окружностей нумеруются от 1 до 10 от входа к выходу и соединяются плавной тонкой линией – получаем линию центров вписанных окружностей. Соединяя центра вписанных окружностей плавной линией, получим среднюю геометрическую линию меридианного сечения. Центры вписанных окружностей нумеруются цифрами 1, 2, 3, … от входа к выходу.

Площадь нормального сечения междискового пространства колеса на входе и выходе определяется по формулам:

,

,

а площади промежуточных сечений приближенно определяются по формуле:

,

где

- расстояние от оси колеса до центра рассматриваемой окружности,

- диаметр вписанной окружности.

Результаты вычислений сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

По данным таблицы строим график

.

Рис. 2. График площадей

.

Расстояние

вдоль линии центров меридианного сечения от первой точки до каждой последующей точки определяется по чертежу в мм.