Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки icon

Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки




Скачати 367.88 Kb.
НазваСумський державний університет 3492 методичнi вказiвки
Сторінка1/3
Дата27.05.2013
Розмір367.88 Kb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


3492 МЕТОДИЧНI ВКАЗIВКИ

до виконання курсового та дипломного проектування зі спеціальності

05050205 «Гідравлічні машини, гідроприводи та гідропневмоавтоматика»

для студентів денної та заочної форм навчання




Суми

Сумський державний університет

2013

Методичні вказівки до виконання курсового та дипломного проектування зі спеціальності 05050205 «Гідравлічні машини, гідроприводи та гідропневмоавтоматика» /укладачі: Е. В. Колісніченко, В. О. Панченко. – Суми : Сумський державний університет, 2013. – 48 с.


Кафедра «Прикладна гідроаеромеханіка»


ЗМІСТ

С.

УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ…………………………………………5

ІНДЕКСИ...…………………………………………………………6

ВСТУП.……………………………………………………………..7

1 ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ…………………………………………………..8

1.1 Вихідні дані для розрахунку……………………………….8

1.2 Визначення діаметра вала та втулки робочого колеса….10

1.3 Визначення геометричних параметрів входу у робоче

колесо……………………………………………………….11

1.4 Визначення числа лопатей та їх товщини………………..12

1.5 Уточнення коефіцієнта стиснення потоку……………….13

1.6 Визначення геометричних параметрів виходу з

робочого колеса………………………………………….…13

1.7 Уточнення зовнішнього діаметра робочого колеса з

урахуванням кінцевого числа лопатей……………………16

1.8 Уточнення коефіцієнта стиснення потоку на виході……17

^ 2 ПРОЕКТУВАННЯ МЕРИДІАННОГО ПЕРЕРІЗУ

РОБОЧОГО КОЛЕСА…………………………………………18

2.1 Загальні вимоги…………………………………………….18

2.2 Методика побудування меридіанного перерізу..………...20

^ 3 ПІДГОТУВАННЯ МЕРИДІАННОГО ПЕРЕРІЗУ

РОБОЧОГО КОЛЕСА ДЛЯ ПРОФІЛЮВАННЯ ЛОПАТІ…23

3.1 Побудова нормалей……..…………………………………23

3.2 Побудова ліній течії…..…………………………………...24

4 ПРОФІЛЮВАННЯ ЛОПАТІ………………………………….28

4.1 Загальні положення………………………………………..28

4.2 Побудова координатної сітки на розгортці циліндра…...28

4.3 Побудова конформного відображення

координатної сітки на поверхні течії……………………..30

4.4 Профілювання поверхні лопаті на розгортці циліндра…32

4.5 Кінцевий вибір положення вхідної кромки та

визначення кутів входу…………………………………….39

4.6 Побудова меридіанних перерізів поверхні лопаті

на меридіанній проекції робочого колеса………………...44

4.7 Побудова лопаті у плані……………..…………………….45

5 ВИКОНАННЯ РОБОЧОГО КРЕСЛЕННЯ РОБОЧОГО КОЛЕСА………………………………………………………..46

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………….47


^ УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ


- подача (витрата) насоса

- витрата рідини через робоче колесо

- напір насоса

- частота обертання робочого колеса

- кутова швидкість обертання колеса

- коефіцієнт швидкохідності

- кавітаційний запас на вході у насос

- кавітаційний коефіцієнт швидкохідності насоса для

критичного режиму кавітації

- зовнішній діаметр робочого колеса

- приведений діаметр входу у колесо

- діаметр вхідної воронки (горловини) колеса

- діаметр втулки колеса у вхідному перерізі

- ширина проточної частини колеса на виході

- число лопатей колеса

- нормальна товщина лопатей колеса

- площа нормального перерізу проточного каналу

- коефіцієнт стиснення перерізу

- абсолютна швидкість рідини

- колова (переносна) швидкість рідини

- відносна швидкість рідини

- меридіанна складова абсолютної швидкості

- колова складова абсолютної швидкості

- кут між напрямком швидкості і зворотним напрямком

швидкості

- кут між дотичними до лопаті та кола

- кут атаки


ІНДЕКСИ


- для параметрів потоку при кавітаційних розрахунках;

- для параметрів на вході у колесо;

- для параметрів на виході з колеса;

- для параметрів потоку без урахування стиснення потоку

лопатями;

- для параметрів потоку, що відповідають схемі нескінченно

великого числа лопатей


ВСТУП


При проектуванні лопатевих насосів однією з важливих та трудомістких задач є профілювання лопатей робочого колеса. Для відцентрових насосів найбільш поширеним є профілювання лопатей методом конформного відображення, яке є універсальним, наочним та широко застосовуваним на практиці.

Методичні вказівки містять методику визначення основних розмірів проточної частини робочого колеса відцентрового насоса, загальні правила профілювання лопатей методом конформного відображення, докладний порядок профілювання лопаті.

Основні розрахункова та графічна роботи з профілювання лопаті містять такі розділи:

  1. Побудову меридіанного перерізу робочого колеса.

  2. Підготовку меридіанного перерізу колеса для профілювання лопаті.

  3. Побудову координатної сітки на розгортці циліндра та її конформного відображення на поверхнях течії.

  4. Профілювання середньої поверхні лопаті на розгортці циліндра.

  5. Побудову меридіанних перерізів середньої поверхні лопаті на меридіанній проекції колеса.

  6. Оцінка якості профілювання лопаті робочого колеса.

  7. Побудову меридіанних перерізів лицьової та тильної поверхонь лопаті у плані.

  8. Виконання робочого креслення відцентрового колеса.


^ 1. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ


Меридіанний переріз відцентрового робочого колеса наведений на рис. 1.


d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_1.jpg

Рисунок 1 – Меридіанний переріз робочого колеса відцентрового насоса




^ 1.1 Вихідні дані для розрахунку


При проектуванні робочого колеса задаються його основні параметри:

  • тип робочого колеса: однопотокове (), двопотокове ();

  • густина перекачуваної рідини , кг/м3;

  • подача , м3/с;

  • напір , м;

  • частота обертання , об/хв.

Коефіцієнт швидкохідності

.

Приведений діаметр робочого колеса визначається за формулою Суханова, мм:

,

де - коефіцієнт вхідної воронки робочого колеса.

Більші значення беруться для підвищення кавітаційних якостей робочого колеса, а також при малих його розмірах ( мм).

Подача робочого колеса

,

де - об’ємний ККД, що визначається за формулою

.

Повний ККД насоса

,

де - гідравлічний ККД;

- внутрішній механічний ККД;

- зовнішній механічний ККД.

Гідравлічний ККД

.

Внутрішній механічний ККД

.

Зовнішній механічний ККД задаємо (менші значення беруться для малих потужностей).

Потужність, споживана насосом (Вт), визначається за формулою

,

де м/с2 – прискорення вільного падіння.

Теоретичний напір робочого колеса, м:

.


^ 1.2 Визначення діаметра вала та втулки робочого колеса


У першому наближенні діаметр вала, мм, визначається з розрахунку на кручення за формулою

,

де - крутний момент на валу насоса, Н·м;

- максимальна потужність насоса, Вт;

МПа- занижене максимальне напруження на кручення, МПа (менші значення беремо при консольному розташуванні робочого колеса).

Отримане значення діаметра округляють до стандартного у більшу сторону.

Діаметр втулки, мм, орієнтовно вибирають з виразу

.


^ 1.3 Визначення геометричних параметрів входу у робоче колесо


Діаметр вхідної воронки робочого колеса, мм, визначають з виразу

.

Отримане значення округляємо до цілого у більшу сторону.

Швидкість потоку на вході у робоче колесо

.

Далі задаються положенням вхідної кромки, яка, як правило, розміщується у зоні повороту потоку з осьового напрямку у радіальний під кутом 45-30º до осі насоса (аналогічно робочим колесам із високим ККД подібних ). При цьому визначають радіус середньої точки , за яким ведеться розрахунок кута потоку на вході . Для підвищення антикавітаційних якостей робочого колеса вхідну кромку виконують криволінійною та виносять у вхідну воронку. Орієнтовно беруть таким, що дорівнює . У першому наближенні меридіанну складову швидкості без урахування стиснення потоку лопатями беруть такою, що дорівнює . При вході потоку на лопать меридіанна складова абсолютної швидкості зростає та визначається виразом

,

де - коефіцієнт стиснення потоку на вході.

У загальному випадку кут потоку на вході, град, розраховують з трикутника швидкостей за формулою

,

де - переносна швидкість на вході у робоче колесо, м/с;

- колова складова абсолютної швидкості на вході у робоче колесо, м/с.

У консольних насосах . У насосах типу Д потік входить у робоче колесо з деякою початковою циркуляцією, тому . При цьому момент швидкості може бути визначений з виразу

, м2/с.

Тоді для насосів типу Д швидкість визначається за виразом:

, м/с.

Кут нахилу лопаті на вході у робоче колесо, град:

.

Цей кут повинен знаходитися у межах 15-30º. Кут атаки º вводиться з метою зменшення гідравлічних втрат в області робочого колеса та покращання його кавітаційних властивостей. У деяких випадках кут атаки може бути збільшений до 15º.


^ 1.4 Визначення числа лопатей та їх товщини


Більшість відцентрових насосів різних розмірів та коефіцієнтів швидкохідності з високими техніко-економічними показниками має число лопатей . У деяких випадках число лопатей зменшують до (наприклад, при перекачуванні забруднених рідин або газорідинних сумішей).

Товщину лопаті робочого колеса вибирають з технологічних міркувань (залежно від матеріалу робочого колеса, його розмірів та технологічних ливарних можливостей підприємства). Орієнтовно можна взяти товщину лопаті на вході у робоче колесо мм при мм.

Товщина лопаті на виході з робочого колеса часто береться такою, що дорівнює , а до середини лопаті плавно зростає.


^ 1.5 Уточнення коефіцієнта стиснення потоку


Після вибору числа лопатей та їх товщини уточнюють значення за формулою

.

Повинна бути забезпечена умова . Якщо ця умова не виконується, то роблять друге наближення, задаючись , визначають , потім та (див. п. 1.3). Обчислення повторюють, поки не буде виконана умова .

Ширину робочого колеса, м, на вході знаходять з виразу

.


^ 1.6 Визначення геометричних параметрів виходу з робочого колеса


Попереднє значення зовнішнього діаметра робочого колеса (при нескінченному числі лопатей ) може бути визначене спрощено з основного рівняння роботи лопатевих насосів. Беремо у першому наближенні і . Тоді колова швидкість на виході з робочого колеса

, м/с,

а діаметр на виході з робочого колеса при нескінченному числі лопатей:

, м.

Кінцеве значення визначають з урахуванням поправки на кінцеве число лопатей.

Меридіанна швидкість без урахування стиснення на виході з робочого колеса

.

Менші значення беруть у тому випадку, коли для полегшення відливання необхідно збільшити ширину робочого колеса на виході .

Кут на виході з робочого колеса визначають з трикутника швидкостей у залежно від прийнятого значення таким чином, щоб отримати бажане відношення відносних швидкостей на вході та на виході :

,

де - коефіцієнт стиснення потоку лопатями на виході з робочого колеса;

- відносна швидкість на вході у робоче колесо;

- відносна швидкість на виході з робочого колеса при нескінченному числі лопатей.

Відношення залежить від . Графічна залежність наведена на рис. 2.

Виходячи із забезпечення мінімуму втрат, рекомендують такі значення:



40

100

200

300

, град

30 - 36

25 - 30

20 - 22

15 - 20

Для збільшення напору кут може бути збільшений, але при цьому складніше отримати повільно спадаючу напірну характеристику.


^ 1.7 Уточнення зовнішнього діаметра робочого колеса з урахуванням кінцевого числа лопатей


Уточнений діаметр робочого колеса знаходиться з виразу

,

де - колова швидкість на виході з робочого колеса.

,

де



-

меридіанна швидкість на виході з урахуванням стиснення;






-

теоретичний напір при нескінченному числі лопатей.

,

де



-

поправка на кінцеве число лопатей.

Поправка на кінцеве число лопатей може бути визначена за формулою Пфлейдерера:

,

де

.

Коефіцієнт визначається залежно від :

  • при :

,

де менші значення беруться для ретельно виконаних робочих коліс із лопатевими відводами;

  • при :

;

  • при :

.

  1   2   3

Схожі:

Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМiського господарства методичнi вказiвки для самостійного вивчення курсу
Методичнi вказiвки для самостійного вивчення курсу "Економічний ризик та методи його вимiрювання" / для студентiв усiх форм навчання...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки до виконаня лабораторних робiт з навчальної дисципліни «мікробіологія»
Методичнi вказiвки до виконаня лабораторних робiт з навчальної дисципліни "Мiкробiологiя" для студентiв 4, 5 курсів заочної форми...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconЯ. О. Сєріков методичнi вказiвки до роздiлу "охорона працi" в диплом
Методичнi вказiвки до роздiлу «Охорона праці» в дипломних проектах (для студентiв-дипломникiв спец. 090603 – «Електротехнічні системи...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки до курсового проекту з дисципліни: «Моделювання та прогнозування стану довкілля»
Методичнi вказiвки до курсового проекту з дисципліни «Моделювання та прогнозування стану довкілля» (для студентiв спецiальностi 0708...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Міське будівництво І господарство”. Укл. Линник І. Е. Харків: хнамг, 2007. – 31с
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconКонспект лекцій Суми Сумський державний університет 2012 Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Сумський державний університет
Внутрішній економічний механізм підприємства: конспект лекцій / укладач Н. В. Мішеніна.– Суми : Сумський державний університет, 2012....
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Санітарне очищення міста” (для студентiв денної І заочної форм навчання та екстернів спецiальностi 092103  “Міське будівництво та...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconСумський державний університет. Бібліотека. Довідково-інформаційний відділ
Дні відкритих дверей Сумський державний університет// Данкор. 2007. №45. 7 ноября. С. Б49
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Мiкробiологiя" для студентiв 4, 5 курсів денної І заочної форм навчання напряму 0926 – «Водні ресурси» спецiальностi 092600 "Водопостачання...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Гордієнко С. М., Чепурна С. М. Методичні вказівки до самостійної роботи І виконання курсового проекту з дисципліни «Міський транспорт»...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи