Файл: Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
|
углом |
Я , |
а длина винта |
|
|
тогда |
сила, |
действующая на |
|
|
винтовые |
поверхности будет: |
||
|
d P = ( p H - p B ) t d T , . |
|||
|
Так как |
|
|
|
|
|
|
2 |
% |
|
|
|
|
29С |
|
то |
|
|
|
|
Следовательно, |
|||
Рис. 4 . 20 . Поперечное сечение |
с 1 Р = - Ц - ( Р н - Р ь ) ^ |
|||
ведомого винта |
||||
Разложим эту силу на составляющие:
Полость всасывания отделяется от полости нагнетания
(рис. 4 . 1 9 ) , |
как |
было |
сказано, на |
длине |
шага |
|
винта t = Q , 5 |
5 , T . |
е. |
при повороте |
сечения |
(рис. |
4.20) |
в пределах углов |
Я=0-т-ЯС , поэтому |
|
|
|||
Р 9 = 1 Г ( Р н - Р в ) = 0 Л з а ^ ( р н - р в ) t
аР х = 0 .
На витки наружной цилиндрической поверхности ведомых
винтов действует сила Р t |
которая имеет |
составляющие |
p ; = o , 6 6 3 p d w |
и р ; = о . |
|
Суммарная радиальная сила, прижимающая ведомые винты |
||
к рубашке корпуса, будет |
|
|
PT ,= P 9 + P ^ = ^ p d 5 w . |
(4.17) |
|
Эта сила направлена в сторону вращения ведущего винта (рис. 4.19) и воспринимается опорными подшипниками. Она вызывает износ подшипников и создает неравномерный износ 214
t
рубашек насосов и поэтому ограничивает величину давления нагнетания.
§ 4 . 4 . Звольвентно-циклоидальные |
насосы |
I . Устройство и действие. Профили винтов. В 20-30-е |
|
годы немецкая фирма L c l s t r l t x начала |
создавать эволь- |
вентно-циклоидальные винтовые насосы, которые могли бы кон курировать с циклоидальными насосами ПМО. У эвольвентноциклоидальных насосов, в отличие от циклоидальных, профили винтов в торцевом сечении несимметричные и образованы соп ряженными (плавно соединенными) кривыми - эвольвентной и
циклоидами, которые бывают нескольких видов: |
нормальные, |
|
удлиненные и укороченные. |
|
|
Насосы типа L t i s t r i t z |
в СССР начали |
внедряться |
после второй мировой войны. В разработке отечественных конструкций эвольвентно-циклоидальных насосов деятельное участие принимали О.А.Пыж, С.А.Огурцов, Е.С.Харитонов и др. Созданные насосы этого типа превосходят циклоидальные по надежности действия и уровню шума, а для больших производи1- тельностей, кроме того, по весу и размерам, за счет умень шения диаметров винтов при прочих равных условиях. В оте чественном кораблестроении (судостроении) применяются глав ным образом пятивинтовые в качестве циркуляционных масля
ных насосов с |
параметрами |
Q. = 80 - 300 |
м3/час при Н |
= |
|||||
=40-т100 м вод. |
ст. и двухвинтовые в качестве |
топливных и |
|||||||
других насосов |
для |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q бо |
6 0 ^ - |
и Н Эо 800 |
|
ьоб. cm. |
|
22 - |
||
На рис. 4 . 2 1 показан продольный |
разрез, |
а на рис |
.4. |
||||||
|
м |
|
|
|
|||||
изометрическая проекция пятивинтового насоса, в корпусе 12 которого запресована обойма 6, где размещаются пять двухзаходных винтов - четыре ведомых 5 и один ведущий 4 . Профи ли всех винтов одинаковы. У ведущего винта ширина впадин меньше, чем у ведомых.
215
В расточки корпуса насоса запресованы втулки 2 и 7 ' для опорных подшипников 3 и 8. Взаимное осевое смещение винтов предохраняется упорными гребнями 13 ведомых винтов, которые заходят в паз ведущего.
Жидкость к всасывающей камере А подается по патрубку С,
из камеры нагнетания Б подается |
в патрубок В . |
В нижней крышке I I корпуса |
насоса образована камера Е, |
которая по каналу С заполняется перекачиваемым маслом для смазки подшипников при пуске насоса и работе. Канал 16 служит для смазки верхних подшипников.
В верхней крышке I размещено торцевое уплотнение 15
с шариковым клапаном 14 для перепуска жидкости по каналу F во всасывающую камеру.
Пятивинтовыв насосы предназначаются для больших и сред них подач (Q.> 50 м3 /час) при давлении до 15 кгфыг. При
таких давлениях на ведомых винтах возникает небольшой вра
щающий момент, что при угле наклона винтовой |
линии |
> |
25°, |
|||||
как и у циклоидальных насосов, не требует |
синхронизирующих |
|||||||
шестерен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Осевая сила воспринимается упорным подшипником, пятой 9 |
||||||||
и подпятником 10. |
|
|
|
|
|
|
||
Профили ведущего I |
и ведомых П винтов показаны на |
|
||||||
рис 4 . 23 . Каждый винт |
имеет силовой и уплотняющий |
профили. |
||||||
Силовой профиль ведомого винта П состоит из |
удлиненной |
эпи |
||||||
циклоиды аЪ , очерченной точкой |
d <, лежащей на наружной |
|||||||
окружности г а |
ведущего |
винта; |
эвольвенты Ьс |
основной |
|
|||
окружности vb |
и укороченной эпициклоиды |
c d , описанной |
|
|||||
точкой |
; лежащей на основной окружности |
г1^ |
ведущего |
|
||||
винта. Силовыми профилями передается вращение от ведущего к ведомому винту. Наличие эвольвентного участка на силовой стороне профиля позволяет передавать значительные окружные усилия, что дает возможность применять меньшее, чем у цик лоидальных насосов значение угла подъема нарезки. Следст вием уменьшения этого угла является уменьшение хода винто
вой поверхности, а значит, и осевой скорости, что желатель-
217
но для улучшения противокавитационных свойств насоса. Эти положительные свойства силового эвольвентно-циклоидального профиля особенно ценны для высоконапорных двухвинтовых на сосов.
Уплотняющий профиль ведомого винта состоит из удлиненной
эпициклоиды |
а 0 6 , описанной точкой +^у |
лежащей на наруж |
|||||||
ном радиусе |
т а |
ведущего винта и удлиненной эпициклоиды e f , |
|||||||
описанной точкой Q.L, |
лежащей на радиусе |
начала фасок |
Т в . |
||||||
Уплотняющий профиль |
препятствует перетеканию жидкости из |
||||||||
напорной во всасывающую полость. |
|
|
|
|
|
||||
Профиль abed идентичен профилю a,,t)4 C4 d<, профиль a 0 e f |
|||||||||
идентичен |
C X o ^ f ^ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Принцип действия насосов с эвольвентно-циклоидальными |
|||||||||
профилями не отличается от ранее рассмотренного |
(§ 4 . 1 и |
||||||||
4 . 3 ) : насос для устранения механического трения |
заполняется |
||||||||
жидкостью, |
из всасывающего |
трубопровода |
сначала |
удаляется |
|||||
воздух, после |
чего на место |
воздуха будет поступать |
жидкость, |
||||||
заполняя впадины,она будет двигаться вдоль осей винтов и |
|||||||||
выступами винтов выдавливаться из впадин в нагнетательную |
|||||||||
камеру Б . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 4.24 показан двухвинтовой |
насос, |
в корпусе 6 |
|||||||
которого расположены два однозвходных |
винта I |
и 5 с одинако |
|||||||
выми профилями. Внешний вид этих винтов показан на рис. 4 . 25 . В отличие от предыдущего насоса здесь вращение от ведущего винта ведомому передается косозубыми шестернями 2 ; эти же шестерни препятствуют взаимному осевому смещению винтов. Насосы этого типа предназначаются для создания большого дав ления, т. е. ведущий винт должен передавать ведомому большой вращающий момент, для чего применяется зубчатая передача.
Эта же передача необходима еще и потому, что для уменьшения длины винтов принят небольшой угол подъема винтовой линии (около 15°), отвечающий самотормозящимся винтам. Для увели чения механического к. п. д. таких винтов необходима меха ническая, зубчатая передача.
Оставить неизменной длину винтов (вес и размеры насоса), 219