Проектирование насоса для циркуляции масла (стр. 4 из 18)

Рис. 3. Энергетическое согласование шнека и центробежного колеса.

8. Определяем угол натекания относительного потока по лопасти шнека на расчетном диаметре.

Жидкость подводиться к шнеку без закрутки

. Из треугольника скоростей на входе в шнек:

;

Здесь:

.

9. Из ряда углов

, удовлетворяющих условию бескавитационной работы центробежного колеса, принимаем угол . При этом разность углов < , что позволяет применить шнек постоянного хода с углом наклона лопастей на расчетном диаметре и углом атаки на расчетном диаметре:

10. Определяем ход винтовой поверхности лопастей шнека

Применительно к токарно-винторезному станку 1К62 принимаем ближайший стандартный ход

.

11. Уточняем величину угла

для принятого хода шнека :

,

Уточненная величина угла

лежит в зоне углов, удовлетворяющих условию бескавитационной работы центробежного колеса.

12. Уточняем угол атаки на расчетном диаметре шнека:

Угол атаки лежит рекомендованных пределах

.

13. По графикам(рис. 3) для угла

определяем величины:

;

Определяем напор шнека для принятого хода

.

Имеем:

; =0,3 ;

Напор шнека

.

Ожидаемый кавитационный коэффициент быстроходности центробежного колеса:

14. Проверяем выполнение условия бескавитационной работы центробежного колеса:

Условие бескавитационной работы колеса выполняется.

Определение осевых размеров шнека.

1. Принимаем: а) густоту лопастной решетки шнека на среднем диаметре

б) число лопастей шнека

2. Определяем осевую длину лопастей шнека на среднем диаметре:

Для

имеем .

3. Для улучшения кавитационных качеств шнека входные кромки лопастей обтачиваем по конической поверхности.

Принимаем длину конусной части лопастей шнека:

.

Определяем осевую длину лопастей шнека на диаметре втулки:

.

Оценка кавитационных качеств шнека.

1. Определяем кавитационный запас шнека для второго критического режима

а) Для треугольника скоростей на входе в шнек на среднем диаметре

имеем:

Для шнека с цилиндрической втулкой

Так как на входе в шнек закрутка жидкости отсутствует, то есть

, следовательно:

б) Определяем критическое число кавитации лопастной решетки шнека для II критического режима по эмпирической формуле:

,

где:

.

Принимаем относительную толщину входной кромки лопасти шнека

, где .

Толщина лопасти шнека на входе:

.

Определяем относительную длину межлопаточного канала шнека на среднем диаметре для принятых величин

и :

.

Принимаем относительную длину заострения входных участков лопастей шнека:

, где .

Длина заострения входного участка лопастей шнека на среднем диаметре:

.

Критическое число кавитации лопастной решетки шнека:

.

в) определяем критический кавитационный запас шнека:

.

2. Определяем кавитационный коэффициент быстроходности шнека:

По техническим условиям для проектируемой ступени требуется

.

Таким образом, шнеко-центробежная ступень обеспечивает требуемые кавитационные качества.

Проверка условия отсутствия кавитационной эрозии рабочих органов ступени насоса.

1. Определяем максимальную относительную скорость жидкости на входе в шнек:

где

- средняя меридианная скорость жидкости на входе в шнек;