Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí Phần I tính toán cơ bản I Tính chọn động cơ và phơng án kết cấu bánh công tác Theo số liệu sau Máy bơm hai cấp đối xứng loại Lu lợng Q= 500 m 3 /h Cột áp H =250 m Số vòng quay trên máy n =2950 v/ph Hiệu suất %73= à 1. Công suất yêu cầu trên trục bơm N= 4,475 73,0.1000 250.141,0.8,9.1000 .1000 == c t HQg à KW Q t =1,02.500 =510 m 3 /s 2. Công suất động cơ N đc =(1,1-1,3) .N =1,1.475,4 =532 KW Chọn đông cơ có N đc =532 KW số vòng quay n=2950 v/ph 3. Số vòng quay đặc trng n s = 15,108 1.250 2.141,0.2950.65,3 . 65,3 4 3 4 3 4 3 4 3 == yH iQn t vòng /phút với i=2 y =1 là số cửa hút II . Tính toán các thông số ở cửa vào bánh công tác 1 . Vẽ sơ đồ bánh công tác Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí D 2 0 d D 2 2. Xác định đờng kính đầu ra của trục bơm ( đờng kính lắp trục khớp nối ) d r = [ ] mcm M x 073,0)(32,7 1962.2,0 153985 .2,0 3 3 === với M x là mô men xoắn trên trục M x =97403 . 03,15398581,9. 2950 4,475 .97403. ==B n N (N.cm) ứng suất cắt cho phép [ ] [ ] =B.200 =9,81.200 =1962 N/cm 2 3. Xác định đờng kính nơi lắp bánh công tác d= 7,3 cm 4. Đờng kính may ơ của bánh công tác d 0 = d+ (10 ữ 25 ) mm =73 + 17 =90 mm 5 . Xác định đờng kính D s . D s = 2 0 . .4 d C Q s t + = ữ 2 09,0 93,6.14,3 141,0.4 + = 0,184 ( m) Tốc độ cửa vào C s C s = K cs i Hg 2 = 0,14 125.81,9.2 =6,93 m/s H i là cột áp của bánh công tác H i =H/i =250 /2 =125 m Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí 6. Xác định đuờng kính D 1 có n s >60 vậy D 1 =(1,0 ữ 0,96 ) .0,18 =0,147ữ0,175 ta chọn D 1 =0,17 (m) 7. Xác định chiều rộng mép vào b 1 có =90 nên ta có C 0 =C 0r (=7) C 0 là tốc độ dòng chảy trớc khi vào bánh công tác . C 0 =(1,0 ữ1,1 ) .C s =6,93 ữ 7,59 m/s b 1 = == 7.17,0.14,3 141,0 1 or t CD Q 0,037 (m) C 1r = K 1 . C 0 =1,2.6,93 =8,3 8. Xác đ,ịnh giá trị vào của cánh 1 tg , 0 = 32,0 2,26 3,8 2,126 1 == u C r vậy 1 ,0 =17 0 với u 1 tốc độ vòng ở cửa vào u 1 = 2 . 1 DW m/s trong đó W= 7,308 30 2950.14,3 30 . == n (1/s ) vậy u 1 = 2 . 1 DW = 3,26 2 17,0.7,308 = m/s vậy =+= 0,11 17 +3 =20 0 9. Chiều dài cánh dẫn S chọn S= 4(mm ) =0,004 (m) đúc bằng gang III. TíNH TOáN CáC THÔNG Số ở CửA RA BáNH CÔNG TáC 1. Góc ra của cánh dẫn 0 2 18= 2. Tính tốc độ vòng ở mép ra của cánh u 2 Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí u 2 = K u2 1 2 Hg =1,1. 47,54125.81,9.2 = 9m/s Trong đó K 2 = 8,0 11 = =1,1 là hệ số áp suất 3. Tính đờng kính tại cửa ra của bánh công tác D 2 D 2 = = n u . .60 2 )(353,0 2950.14,3 4,54.60 m= 4.Tính chiều rộng bánh công tác ở cửa ra b 2 b 2 = 021,0 32,6.353,0.14,3 05,1.141,0 . 22 2. == r t CD KQ (m ) với C 2r =(0,8 ữ1,1) .C 0 =(5,6 7,7 ) chọn C 2r = 6,32 K 2 hệ số thu hẹp ở cửa ra chọn K 2 =1,05 Lây b 2 = 2,3 cm 5.Xác định vận tốc tơng đối W 1 = 2,24 20sin 3,8 sin 1 1 == r C W 2 = 45,20 18sin 32,6 sin 2 2 == r C 6. Xây dựng tam giác tốc độ Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí 20 c1r c1 u1 w1 c 1r =w 1 .sin20=27.sin20 =9,23 theo định lý hàm số cos ta có 0 11 2 1 2 1 2 1 20cos 2 wuuwc += =27 2 +26,23 2 2.27.26,23.cos20 vậy c 1 =9,27 ta lại có 111 2 1 2 1 2 1 cos 2 ucucw += vậy cos 092,0 2 11 2 1 2 1 2 1 1 = + = uc wuc 0 1 6,84= Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí c2 c2r u2 w2 ta có c 2r =w 2 .sin18 =20,45.0,3 =6,31 ta có 47,54.45,20.247,5445,2018cos 2 22 22 2 2 2 2 2 2 +=+= uwuwc vậy c 2 =35,5 ta lại có 222 2 2 2 2 2 2 cos 2 cuucw += vậy 98,0 47,54.5,35.2 45,2047,545,35 2 cos 222 22 2 2 2 2 2 2 2 = + = + = uc wuc vậy 0 2 96,9= 7. Số cánh dẫn Z = 2 sin. (. 21 12 21 + + DD DDK = 34,6 2 2020 sin. 17,0352,0 )352,017,0.(5,6 = + + Vậy chọn số cánh Z =8 cánh 8. Chiều dài đĩa bánh công tác IV.kiểm tra kết quả tính toán 1.Kiểm nghiệm hệ số thu hẹp K 1 = = 1 11 1 sin . . S Z D Z D 21,1 20sin 004,0 8 17,0.14,3 8 17,0.14,3 1 = Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí Vậy chọn K 1 =1,2 là hợp lý K 2 = = 2 12 2 sin . . S Z D Z D = 20sin 004,0 8 352,0.14,3 8 352,0.14,3 1 1,09 Vậy ta chọn K 2 =1,05 là hợp lý 2. Kiểm nghiệm tỷ số b 2 /D 2 068,0 1,1 6,29.00073,0.0073,0 75,0 2 3 4 2 2 === u q K n D b với n q =n s /3,65 =29,6 vậy tỷ số b 2 /D 2 là hợp lý 3. Kiểm tra D 2 /D 1 hoặc D s /D 2 07,2 17,0 353,0 2 1 == D D phù hợp với n s =108 4.Kiểm tra tỷ số W 1 /W 2 W 1 /W 2 =24,2/18,4=1,32 phù hợp với điều kiện Vậy tất cả các thông số đã chọn khi kiểm tra, tính toán lại kết quả đều phù hợp với điều kiện mà yêu cầu dặt gia Phần II. I. xây dựng biên dạng cánh . 1. Xây dựng biên dạng cánh dẫn trên mặt kinh tuyến . Số vòng quay đặc trng n s >60 do đó ta xây dựng biên dạng cánh dẫn cong không gian .Ta chia mặt đứng thành 4 phân tố , điều kidện chia sẽ là : ( ) ( ) 2'22 0 2 44 . 4 1 sss DDdD = vậy cm dD D s s 22,16 2 918.3 2 .3 22 2 0 2 ' = + = + = Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí ( ) 2''2'2 0 2 4 1 sss DDdD = vậy cmD s 23,14 '' = vậy cmD s 119 ''' = bảng tính toán mặt đứng Mặt đẳng tốc Đờng dòng r i (mm) ( ) mmb i r i ( ) mmb i n n r i. ( ) mmb i = iitbi br n br . 1 . ( ) ii br . = n ii br n 1 1 - ii br . (mm) = ri C ii br Q 2 Vò Quang TriÓn- K45 B¶n thuyÕt minh m¸y thuû khÝ 1-1 a-a b-b c-c d-d 167,74 _ _ _ 5,9175 _ _ _ 992,604 _ _ _ 3970,471 992,604 0 _ _ _ 0,0055 _ _ _ 2-2 a-a b-b c-c d-d 155,6 _ _ _ 6,14 _ _ _ 956,898 _ _ _ 3827,595 956,898 0 _ _ _ 0,0057 _ _ _ 3-3 a-a b-b c-c d-d 142,2 _ _ _ 6,4059 _ _ _ 910,954 _ _ _ 3643,81 910,954 0 _ _ _ 0,006 4-4 a-a b-b c-c d-d 130,75 129,6 128,62 127,55 6,52 6,56 6,607 6,65 852,49 850,76 849,79 848,2 3402,2 850,3 2,17 0,46 0,51 2,1 0,0064 5-5 a-a b-b c-c d-d 120,4 118,0 115,6 113,2 6,83 6,92 7,07 7,11 811,9 809,05 804,9 801,6 3227,5 806,8 5,02 2,25 1,9 5,2 0,0068 6-6 a-a b-b 106,6 104,4 7,14 7,15 761,7 746,4 2978,1 744,5 17,26 1,9 0,0073 Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh máy thuỷ khí c-c d-d 102,2 99,81 7,24 7,32 739,4 730,6 5,1 13,9 Xây dựng biên dạng cánh không gian trong mặt vĩ tuyến . 100 95 4 1 b d 1 c 1 1 a 6 5 p 1 e p 1 6 5 4 11 3 3 2 2 c b a 22 e d 22 2 n d P m 1 P 2. Bộ phận dẫn hớng vào của bơm hai cấp C h = K ch . Hg 2 K ch là hệ số tốc độ do n s >100 chọn K cs =0,1 C h = 0.1. 0035,7250.81,9.2 = D h = 16,0 0035,7.14,3 141,0.4 . .4 == h t C Q (m) D h là đờng kính nơi cửa bích hút của bơm Tiết diện IV có diện tích là F 4 = k p . 3 n Q t = 3 2950 141.0 .2 =0,072 (m 2 ) Trong đó k p =2 [...]... phần lót kín đợc chọn L =2. d =2. 17 =34 mm 4 Lực ép vòng lót F=1,4 P (dk2 d2).B V lực tác dụng trong m y b m và tính toán trục b m 1 Lực tác dụng 2 2 u 2 R r 2 Ry r 02 H p 2 1 y 0 FZng = 8.g 2. r2 ( Hp =H 1 ) c2u 2. u2 Trong đó c2u =u2- c2r cotg 2 =54,47 6, 32. cotg20 =37,10 m/ s Bản thuyết minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 37,1 = 164, 8m / s Hp =25 0 1 2. 54,47 Ry = Ds 0,17... r2 125 1 Hll = à = 0,84 = 148,8 tl hy 2 2 2 2 g H ll u2 ry 2 9,81.148,8 ( 54,47 ) 0,049 = = + 1 + 1 = 35,559 2 2.u2 8.g r2 2. ( 54,47 ) 2 8.9,81 0,176 trong đó ry2= d0 0,09 +s = + 0,004 = 0,049 m 2 2 Bản thuyết minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 r2=D2 /2 =0,353 /2 =0,176 m 2 Lót kín trục b m Chọn vòng phớt lót kín trục b m B=0 ,25 .d =0 ,25 .73 =18 ,25 mm Chọn b=17 mm Chiều... HLT = 25 0 = 27 7,7( m) 0,9 Trong đó TL = 0,01 = 0,84 Cmx =kmx 2. g.H = 0,37 2. 9,81 .25 0 = 25 ,9 Q F8 = c = 0,0053 m2 mx F1= 450 0,0053 = 0,00067 m2 0 360 Bản thuyết minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 F2 = 900 0,0053 = 0,0013 m2 3600 F3 = 1350 0,0053 = 0,0 02 m2 0 360 F4 = Bản thuyết minh m y thuỷ khí 1800 0,0053 = 0,0 027 m2 0 360 22 50 F5 = 0 0,0053 = 0,0033 m2 360 27 00 F6 = 0 0,0053 = 0,004 m2 360... 0,081 mm 2 2 r0 =d0 /2 +s =0,09 /2+ 0,004 =0,049 m vậy 54,47 0,08 62 0,049 1 = 3,14.1000.9,81 0,086 0,049 164,8 8.9,81 2. 0,017 ( FZng 2 2 ) =19 621 ,9N 2 Lực tác dụng bên trong bánh công tác Q FZtr =A g c0 = 1 1000.0,14.9,81 7 = 979,9 9,81 Chọn A=1 bánh hớng kính 3 Lực phụ hớng trục Zng F ( u2 2 = 2 r 22 R2 8.g 2 2 r 22 r 22 r2 + Ry 2 ln 2 + 2 =-3,14.1000.9,81 2 2 r R Ry 2. r2 y 2. .. 0,0 02. ry1 = 0,0 02. 0,096 = 0,0001 92 hy=0,6.H1=0,6. 125 =75 Diện tích tiết diện khe hẹp Fy =2 ry1. 1 = 2. 3,14.0,096.0,0001 92 = 0,000115 (m2 ) q1= à f y 2. g.hy =0,55.0,000115 2. 9,81.75 = 0,0 024 do Dy1 =2. ry1>100 mm theo kinh nghi m l1/D1 =0, 12 0,15khi đó à = 0,5 ữ 0,6 lợng chất lỏng chảy qua khe hở phía sau bánh công tác là q2= à .2. ry 2 2 2. g.hy 2 với hy 2 = H 2 g H ll u2 ry 2 + 1 2 2.u2 8.g r2... 0,0047 m2 3600 F9 =0,0053 m2 hi = b3 + b 2 3 + 4.tg 2. tg i i Fi 0,037 + 0,037 2 + 4.tg 22 ,5.0,0053 = 0,076 = 2 2.tg 22 ,5 h8 =kp.D2 /2 D3 /2 trong đó D3 =kH D2 =1,15.0,353 =0,405 chọn kH =1,15 ,kp =2 vậy h8 =2 0,353 0,405 = 0,15 2 2 III bộ phận dẫn hớng trung gian r =r3 e tg 3 r3 là bán kính đờng tròn đI m bắt đầu vào cánh dẫn hớng Bản thuyết minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 r3 =1,05.r2 =1,05.0,176... minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 r3 =1,05.r2 =1,05.0,176 =0,1848 b2 c '2 r tg3 =k3 b c 3 2u chọn k3 =1, 12 b3 =b2 +(1 2 )mm =23 + 0, 02 =23 , 02 cm 0, 023 6,009 tg3 =1, 12 0, 024 34,79 = 0,185 vậy3 =10,5o số cánh đĩa dẫn Zd =Z +2 =8 +2= 10 cánh b3=0, 023 02( m) lầy ao =b3 =0, 023 (m) Độ tcong của của trục khuếch tấn tăng lên sẽ l m gi m đờng kính ngoài của bộ phận dẫn hớng trung gian nhng khi đó sẽ hạ thấp... 2 0,17 62 0,17 62 0,176 2 + 0,086 2 2 2 (0,176 0,086 ). ln + 2 = 13744,3 N 2 2 8.9,81 0,086 2 2.0,17 62 0,176 0,086 nh vậy tổng lực tác dụng lên bánh công tác b m là F =FZng + F*Zng + FZtr =19 621 ,9+ 979,,9 +13744,3 =34345,8 N Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh m y thuỷ khí 3 Lực hớng kính FR = K R 1 Q Qt 0,138 . H D2b '2 = 0,4.1 .1000 .25 0.9,81.0,053.0, 023 = 113,7 N 0,14 VI ki m. .. (3ữ4).ao =3,5.0, 023 =0,080 (m ) 1 Bán kính m t cung on = (r3 + R0 ) 2 cos Ro =r3 e tg 3 3 c là góc ở t m của m ng xoắn ốc 2. 2. 2 c = Z (1 sin 3 ) = 10 (1 sin 10,5) = 0,607 d Ro =0,1848.e.tg10,5=0 ,22 06 (m) on = (0,1848 + 0 ,25 2) 1 = 0,1991 (m) 2 cos10,5 IV bộ phận lót kín 1 Lót kín bánh xe công tác Vũ Quang Triển- K45 Bản thuyết minh m y thuỷ khí q1= à f y 2. g.hy ry1= Ds + 0,004 = 0,096 (m ) 2 1 là chiều...Bản thuyết minh m y thuỷ khí Vũ Quang Triển- K45 Tiết diện III có diện tích là F3 =3/4.F4 =3/4.0,0 72 =0,054 m2 Tiết diện II F2 =2/ 4.F4= 2/ 4.0,0 72 =0,036 m2 Tiết diện I F1 =1/4.0,0 72= 0,018 m2 Khoảng cách AF =2. Ds= 2. 0,18=0,36 I I II 0 III II IV III IV V V VI VII VIII 00 =3/4.Ds =3/4.0,18 =0,135 C0= Ds =0,18 D0 =7/6.Ds =7/6.0,18 =0 ,21 EC= 5/4.Ds =5/4.0,18 =0 ,22 5 HO =6/4.Ds = 6/4.0,18 =0 ,27 II Bộ phận . 47,54.45 ,20 .24 7,5445 ,20 18cos 2 22 22 2 2 2 2 2 2 +=+= uwuwc vậy c 2 =35,5 ta lại có 22 2 2 2 2 2 2 2 cos 2 cuucw += vậy 98,0 47,54.5,35 .2 45 ,20 47,545,35 2 cos 22 2 22 2 2 2 2 2 2 2 = + = + = uc wuc vậy. 2 2 22 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 r Rr R r Rr r Rr g u F y yy Zng =-3,14.1000.9,81. N3,1374 42 176,0 .2 086,0176,0 086,0 176,0 ln. 086,0176,0 176,0 ).086,0176,0.( 81,9.8 47,54 2 22 2 2 22 2 22 2 = + + . Bản thuy t minh máy thuỷ khí 20 c1r c1 u1 w1 c 1r =w 1 .sin20 =27 .sin20 =9 ,23 theo định lý hàm số cos ta có 0 11 2 1 2 1 2 1 20 cos 2 wuuwc += =27 2 +26 ,23 2 2. 27 .26 ,23 .cos20 vậy c 1 =9 ,27 ta