Пластинчатый регулируемый насос гидропривода многоцелевого станка (Определение параметров гидронасоса)

3.Определение  параметров гидронасоса

Исходные  данные  для   расчета :

номинальная подача  Q = ;

номинальное  давление  р_ном = 6. 3 МПа;

частота   вращения      n =1500  мин^—1;

1. Определим рабочий объём насоса по ф-ле:

   определяем   теоретическую  подачу  насоса  :

                                                               ,    принимаем 

            Q _Т =

По  ГОСТ 13824-80 принимаем 

2. Определим максимальный эксцентриситет по ф-ле:

,    где k – коэф-т,  зависящий от величины рабочего объёма  насоса.

В нашем случае k =1, т.к. , тогда  .

Принимаем  .

3. Определим  диаметр вала насоса:

Требуемый диаметр  выходного конца  вала  определим при расчёте на  чистое  кручение  по допустимым  напряжениям: [] =

Момент на валу определяется по ф-ле:

,    принимаем  равным 0,9.

Тогда      

Следовательно   

Проверим  диаметр  вала  по  ф-ле:

4. Диаметр статора определяется по ф-ле:

        - конструктивный коэф-т.

5. Диаметр ротора определяется по ф-ле:

                       .

6. Определяем ширину ротора и пластины:

                        ,   где - большее значение  должно соответствовать меньшим .                 

Задаёмся, что зазор, тогда общая длина пластин:

Т.к. , число пластин принимаем

Конструктивно принимаем толщину статорного кольца    

Принимаем предварительную толщину пластины: S = 3мм.

В результате этого расчёта были определены основные параметры насоса  , толщина пластины S и.т.д., что даёт возможность на основе этого расчёта проектировать насос.

3.1  Расчет   размеров   окон  в  распределительном   диске

            Для надёжного отделения напорной полости от сливной, необходимо что бы . 

С учётом выполнения разгрузочных канавок принимаем  .

                Для обеспечения одинаковых условий работы насоса при разных направлениях вращения ротора принимаем: , тогда  , принимаем .

Расстояние  от  начала  прореза   до  края   окна  в  распределительном  диске:

  Y₁=KM=MG ^/ - GG  ^/ – GK ;

Принимаем  GK ==1 мм  . Из  треугольника   ОНН  ^/    MG ^/ = НН ^/   

 MG ^/ =НО (sin НОН ^/ ) =

 MG ^/ =(4.4+52)=19.3мм

Из   треугольника  OGG ^/  :       

 ; 

Где  - угол  между  лучом  ,  проведенным  из  центра  ротора  к  кромке  пластины  ,  соприкасающимся  со  статором  на  участке  большого  радиуса ;  - угол между пластинами.

Тогда                       

принимая    , найдем                                                                                                                                                                                                                     

Длина  прорези  =

Радиус  R₁ расположения   прорези :                                                                                                                                 

Угол       расположения    рабочей  части  прорези :      

=

Время     t₁  поворота  ротора  на  угол     :    

Объем  рабочей  камеры  :

Ширина  а_п  основания  треугольника  сечения  прорези  на  луче  угла    при   модуле  упругости  жидкости  Е = 1400  кг/см²  = 140Мпа ,  коэффициенте  расхода  ,  объемном  весе  жидкости    :

                       Cечение  прорези  -  равносторонний  треугольник .

                В результате выполнения этого пункта рассчитаны размеры окон в распределительном диске и параметры рабочей камеры насоса.

4. Расчет   КПД  гидронасоса

4.1  Расчет   объемного  КПД  

а)  Расчет утечек  по  торцам  ротора  и  распределителя:

Считаем , что  на  первоначальном  участке  находится   по  одной   пластине  ,  вязкость  масла    ,  зазор  выбран  в  одну  сторону  мм . Так  как  перетечки  происходят  так  ни  между  ротором  и  диском , считая ,  что  перетечки  идут  на  ширине , тогда  :

                             б) Рас чет   утечек  по  пластинам:

Принимаем  зазор  между  пластинами  и  ротором   мм

где - длина заделки пластины в роторе.

в)  Расчет  утечек  из кольцевых канавок поджима пластин:

       Суммарные  утечки: 

Q_Y1 + Q_Y2 + Q_Y3 = 3.37 + 0.427 + 9.4 = 13.2 л/мин;

Объёмный  КПД  равен :

4. 2  Расчет  механического  Кпд

а)   Потери  в  подшипниках

Принимаем  КПД  шариковых подшипников  0.995 

 ,  так  как  два  подшипника .

б)    Потери  на  трение  пластин  о  статор 

Принимая  коэффициент  трения  пластин  о  статор  f  = 0.1  найдем  момент  от сил  трения ,  вызванный  силами  давления  и   центробежными  силами :

в)   Потери   на   трение  ротора  и  пластин  о  распределительный диск