Проектирование технологического процесса ремонта турбокомпрессора. Расчет привода стенда для испытания турбокомпрессора, страница 3

z    –  число зубьев; z = 12 [25];

     b   –  ширина шестерни; b = 40 мм [25];

n   –   номинальная частота вращения вала, n = 1450 об/мин;

ŋ_о  – объемный КПД насоса, ŋ_о = 0,96 [25];

Q  – подача насоса; Q = 8 л/мин.

m = (8000/6,5 ^. 12 ^. 4 ^. 1450 ^.  0,96)^1/2 = 0,13 см = 1,3 мм.

Выбираем стандартный модуль; m = 1,5 [26]. Определяем диаметр всасывающего патрубка

d_bcVbс/4 = Q.

Отсюда

Dbc = (4Q/Vbc)^1/2,                                     (2.2)

где Vbc – скорость всасывания; Vbc  = 0,8 м/с.

dbc = (4 ^. 8000/3,14 ^. 80 ^. 60)^1/2  = 1,46 см = 15 мм.

Определяем диаметр нагнетательного патрубка.

d_наг = (4Q/V_наг)^1/2,                                      (2.3)

где V_наг – скорость нагнетания; V_наг = 1 м/с.

d_наг = (4 ^. 8000/3,14 ^. 100 ^. 60)^1/2   = 1,3 см = 13 мм.

Определяем диаметр начальной окружности

d_н = mz;                                               (2.4)

d_н = 1,5 ^. 12 = 18 мм.

Диаметр окружности выступов

d_выст = m (z + 2),                                  (2.5)

d_выст = 1,5 (12 + 2) = 21 мм.

Диаметр окружности впадин

d_впад = m (z – 2.2);                               (2.6)

d_впад = 1,5 (12 – 2,2) = 15 мм.

2.1.1  Расчет привода насоса

Привод насоса осуществляется от электродвигателя через промежуточный фланец.

Исходя из потребляемой шестеренным насосом типа БГ11-11 мощности, определяем мощность электродвигателя. При этом необходимо учитывать, что мощность электродвигателя должна быть большей, чем потребляемая масляным насосом. Выполнение этого условия необходимо для избежания перегрузки электродвигателя при любых режимах работы.

Мощность электродвигателя

N_дв = KN_н/ŋn,                                       (2.7)

где К – коэффициент запаса мощности (для двигателей до 50 кВт К = 1,25) [23];

N_н  – потребляемая мощность насоса; N_н = 0,25 кВт;

ŋn – КПД передачи; ŋn = 1.

N_дв = 1,25 ^. 0,25/1 = 0,31 кВт.

2.2 Описание работы стенда для испытания турбокомпрессора

Стенд для испытания турбокомпрессора ТК-34 на холостом ходу и промывки масляной системы после ремонта представлен в графической части проекта (лист1).

Испытания предусматривают проверку плавности вращения ротора, выявление стуков, шумов и заеданий при вращении ротора, определение времени выбега ротора.

Стенд выполнен в виде стола, на который устанавливается испытуемый турбокомпрессор. Внутри стола смонтированы гидравлическая и пневматическая системы, а также электрооборудование. В верхней части стола на общей панели установлены контрольно-измерительные приборы  и органы управления. Для доступа к оборудованию стенда передняя и одна из боковых сторон стенда имеют дверки.

Гидравлическая система (см. графическую часть проекта, лист 2) служит для промывки масляной системы турбокомпрессора и ее питания во время испытания и обкатки. Масляная система состоит из бака 1, шестеренного насоса 2, фильтра 3, редукционного клапана 4, манометра 5, напорного 6 и  сливного 7 рукавов.

Пневматическая система (см. графическую часть проекта, лист 2) служит для приведения во вращение ротора турбокомпрессора и состоит из ввода, присоединяемого к сети сжатого воздуха, манометра давления воздуха 2, вентиля 1, регулирующего подачу воздуха, и присоединительной крышки 3 с двумя сопловыми наконечниками.

Электрооборудование стенда состоит из электродвигателя масляного насоса М1 (см. графическую часть проекта, лист 2), трех электронагревателей для масла, электроконтактного термометра, регулирующего работу электронагревателей в заданном интервале температур, магнитных пускателей, предохранителей, сигнальных ламп, промежуточных реле, кнопочной станции, пакетных выключателей.

Отремонтированный турбокомпрессор устанавливают на кронштейны стенда и закрепляют болтами. На входной патрубок газовой камеры турбокомпрессора крепят присоединительную крышку с соплами, а к штуцерам турбокомпрессора присоединяют напорный и два сливных рукава масляной системы стенда.