• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Завдання № 2. Перевірка працездатності елементів гідравлічної частини насоса

2.1 Розрахунок елементів клапанного вузла

Під час розрахунку елементів клапана спираються на залежність між частотою ходів насоса і швидкістю підйому клапана. Для насоса, який розглядається в даному випадку, розрахунки будемо проводити при частоті обертання вала n_дв =1600 хв^-1 додаток В.

Максимальна висота підйому клапана визначається за формулою

, (2.1)

де – площа плунжера, м²;

(2.2)

– діаметр плунжера (додаток В), = 0,1 м;

– радіус кривошипа, м:

, (2.3)

де – довжина ходу плунжера (в курсовому проекті приймаємо для насоса ЦН-320 = 0,25 м; 5НК-500 – = 0,125 м; 4Р-700 – = 0,2 м);

– діаметр клапана, = 0,078 мм (додаток Г);

– кутова швидкість кривошипа, с^-1:

с^-1; (2.4)

де n – частота подвійних ходів плунжера, n = 143 хв^-1 (додаток В);

– коефіцієнт витрат, за рекомендаціями методичної літератури умовно приймаємо ;

– кут нахилу твірної конічної, (в курсовому проекті приймаємо ⁰).

Тоді маємо:

. (2.5)

Гідростатичне навантаження на клапан складе:

(2.6)

де – навантаження пружини при відкритому клапані, Н:

(2.7)

де – модуль пружності при зсуві; приймаємо МПа;

– діаметр дроту пружини; =0,004 м (додаток Г);

– середній діаметр витка пружини; м (додаток Г);

– кількість робочих витків пружини, =7 (додаток Г);

– деформація пружини у відкритому клапані, .

Тоді,

(2.8)

де - питома вага рідини розриву;

– маса клапана у зборі, кг (додаток Г);

– площа перерізу прохідного отвору сідла клапана, м²;

(2.9)

де діаметр прохідного отвору сідла клапана, = 0,08 м (додаток Г).

;

м

м

Розраховуємо зусилля пружини при відкритому і закритому клапані:

Визначимо напруження у поперечному перерізі витка пружини при відкритому положенні клапана:

(2.10)

МПа

Виходячи із розрахунків вибираємо матеріал пружини сталь 60С2, по ГОСТ 2052-94.

Рекомендовані граничні допустимі напруження МПа

Швидкість посадки клапана:

, (2.11)

де – кутова швидкість кривошипа,с^-1

Критична швидкість при якій може з’явитись стукіт клапанів з’являється при =190…210 мм/с, а в нашому випадку у зв’язку з тим, що наш клапан підпружинений стукіт з’являється при =250 мм/с.

Швидкість рідини у клапанній щілині

, (2.12)

де – коефіцієнт швидкості, =0,6…0,8; приймаємо

м/с

2.2 Розрахунок елементів клапана на міцність

2.2.1 Розрахунок сідла клапана

Спочатку зовнішню поверхню сідла клапана перевіряємо на зминання. При цьому, максимальне діюче на сідло зусилля складе:

, (2.13)

де р – робочий тиск насоса при обраній подачі, р = 17,1 МПа (додаток В);

D_c – діаметр сідла клапана, D_c = 121 мм = 0,121 м (додаток Г);.

Тоді,

кН

Площа бокової поверхні сідла складе

м² (2.14)

де – висота сідла клапана, = 65 мм (додаток Г);

м².

Напруження зминання становитиме

= 191,36 МПа. (2.15)

Сідло клапана виготовлене із сталі 40ХН, а межа міцності для цієї сталі становить МПа.

Отже, виходячи із даного розрахунку видно, що умова виконується .

2.2.2 Розрахунок тарілі клапана

Розраховуємо горизонтальну посадочну поверхню на зминання

, (2.16)

де – зусилля які діють на тарілку, Н

– площа зминання, м²

, (2.17)

де р – робочий тиск насоса при обраній подачі, р = 17,1 МПа (додаток В);

– діаметр тарілі, = 0,113 м (додаток Г).

Н=171,405 кН

, (2.18)

де – зовнішній діаметр сідла, м (додаток Г);

– внутрішній діаметр сідла, = 0,08 м (додаток Г);

b – товщина стінки тарілі, b = 15 мм = 0,015 м (додаток Г);

h – висота тарілі, h = 22 мм = 0,022 м (додаток Г);

м²;

Па = 22,98 МПа.

Гранично допустиме напруження зминання:

, (2.19)

де – напруження текучості, МПа;

– коефіцієнт запасу міцності, ;

МПа.

Отже, виходячи із розрахунків видно, що умова виконується .

Читайте також:

1. I. Постановка завдання статистичного дослідження
2. I. ПРЕДМЕТ, МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ
3. II. За зміною ступенів окиснення елементів, які входять до складу реагуючих речовин
4. II. Завдання
5. II. Завдання на проект.
6. II. Перевірка домашнього завдання.
7. II. Перевірка домашнього завдання.
8. II. Перевірка домашнього завдання.
9. II. Перевірка домашнього завдання.
10. II. Перевірка домашнього завдання.
11. II. Перевірка домашнього завдання.
12. II. Перевірка домашнього завдання.

Переглядів: 420