Промышленность \ Гидравлические и пневматические машины

Гідропривід пресу спеціального Д0436 для пластмасових виробів, страница 4

6. Проектування пластинчатого насоса подвійної дії.

6.1. Визначення робочого об’єму, моменту обертання і потужності гідромашини.

Насос пластинчатий нерегульований подвійної дії з перехідними ділянками. Для цього насоса відома фактична витрата Q_н=36 л/хв. і тиск Р_н=6,3 МПа. Частота обертання n=1460об/хв.

Як відомо, для серії геометрично подібних гідромашин справедлива умова:

де n_max, g – максимальна частота обертання і робочий об’єм гідромашини.

Із виразу випливає, що для серії геометрично подібних гідромашин максимальна частота обертання обернено пропорційна її характерному розміру.

Робочий об’єм насоса визначають за формулою, см³/об:

де - об’ємний ККД насоса за тиску нагнітання Р_н і частота обертання n.

Обираємо = 0,94

Робочий об’єм округляють до найближчого із ряду за ГОСТ13824-80

Обираємо g = 80 см³/об

Момент обертання на валі насоса, Н*м

де Рв – тиск на всмоктувані насоса (надлишковий тиск), МПа, в даному випадку цією величиною знехтуємо.

=0,92 – гідромеханічний ККД.

Потужність на валі насоса, кВт

де = 0,41…0,82 – загальний ККД насоса

Попередньо визначаємо із умов роботи на кручення, приймаємо кут закручення α = 1,5, що відповідає В₁ = 0,47, знайдемо діаметр вала:

Приймаємо =2 см = 20 мм.

Визначаємо основні розміри робочої камери (рис.1). З умови постійності моменту обертання для робочої ділянки направляючої виконаної за кривої постійного прискорення, приймаємо z = 12.

Задаємося різницею радіусів статорного кільця r₂- r₁ = 6 мм. Тоді загальна довжина пластини L ≥ 2,5*( r₂- r₁) = 2,5 * 6 = 15 мм,

Приймаємо L=15 мм.

L₁= (0,4…0,6) *L=(0,4…0,6)*15=6…9мм

Маючи на увазі, L₂=6мм, одержуємо L₁= L – L₂= 9мм. Радіус ротора

Приймаємо =44,5 мм, =45 мм.

Для запобігання відриву пластин від статора

Приймаємо попередню товщину пластини S=2мм,

Ширина пластини

З другого боку, рекомендується

В=(4…5)* = (4…5)*0,6=(2,4…3,0)см=(24…30)мм

Приймаємо В=24 мм.

Уточнення значення робочого об’єму:

Процент відхилення робочого об’єму від ГОСТа13824-80:

- що допустимо.

Розрахунок пластин на вигин. Максимальний згинаючий момент у місці установки пластини (рис.2):

Напруження в небезпечному перерізі:

- допустиме напруження на вигин для пластин з швидкоріжучої сталі Р18 ГОСТ5952-63.

Рис.1. Визначення основні розміри робочої камери.

Рис.2. Розрахунок пластин на вигин.

6.2. Обчислення розмірів вікон у розподільних дисках (рис.3).

Кут між осями пластин .

Для надійного відокремлення порожнин всмоктування і нагнітання необхідно, щоб . Враховуючи те, в розподільних дисках мають бути виконані розвантажувальні канавки, приймаємо кути неробочих ділянок статорного кільця (рис.3).

Для забезпечення однакових умов роботи за різних напрямів обертання насоса приймаємо h₁=h₂. Тоді

Приймаємо h₁=h₂=17 мм.

Відстань від початку канавки до краю вікна в розподільному диску (рис. 4)

Рис.3. Обчислення кутів вікон у розподільних дисках.

Рис.4. Обчислення перехідних ділянок вікон у розподільних дисках

Приймаємо . З трикутника

З трикутника

де - кут між променям, проведеним з центра ротора до окрайок пластини, що дотикаються до статора на ділянці великого радіуса:

Приймаючи , знайдемо

Довжина канавки

Приймаємо

Радіус розміщення канавки

Кут розміщення робочої частини канавки

Час повороту ротора на кут

Об’єм робочої камери

Ширина трикутного перерізу канавки на промені кута за модуля пружності рідини , коефіцієнта витрат , густини рідини :

Переріз канавки - рівносторонній трикутник.

6.3. Обчислення контактних напружень пластин насоса.

Пластини дотикаються до статора в точці А (рис. ), яка визначається кутом ротора , за якого маємо найбільший кут нахилу профілю статора , а кут , де - центральний кут пластини за середнього її положення в роторі: