1.3.1. Технологический расчет насоса.

Исходные данные;

 Насос АХП45/31-СД-У

Q= 45 м³/ч –подача насоса;

Н =31 м – напор насоса;

ρ = 1000 кг/м³—плотность перекачиваемой жидкости (вода);

η = 0.36 –КПД насоса.

Решение

1. Определяем полезную (эффективную) мощность насоса:

 кВт,

Q_с—производительность насоса секундная м³/с,

Q_c=Q / 3600 = 45 : 3600= 0,0125м³/с

3,8 кВт.

2. Определяем мощность на валу (потребляемую мощность) насоса:

 10.56 кВт.

Вывод: полезная (эффективная) мощность насоса N_п= 3.8 кВт, потребляемая мощность насоса N=10.56 кВт.

2.3.2 Конструктивный расчет насоса.

Определение диаметров ступеней вала насоса.

Исходные данные:

N=10.56 кВт -- потребляемая мощность насоса;

n= 1450 об/мин = 24.2 с^-1-- частота вращения вала;

материал вала —сталь 45;

[ ]_к= 10….20 Н/мм²—допускаемое напряжение на кручение;

η_м=0.98 – кпд муфты;

η_{п к}=0.99 – кпд подшипников качения.

Решение.

1. Определение диаметра ступени вала насоса под полумуфту:

М_к—вращающий момент на валу;

 Н/м;

ω – угловая скорость на валу;

Н/м

принимаем [ ]_к= 20 Н/мм² для стали 45.

32.3 мм ≈ 33 мм.

2. Определение диаметра ступени вала насоса под подшипник.

d₁= d + 2t =33 +2×3.5 =40 мм;

t – высота буртика вала t = 2.5…..4 мм;

принимаем d₁=40 мм.

Вывод: исходя из справочных данных и полученным результатам

 d₁= 40 мм принимаем для вала подшипники 308 ГОСТ 8338—75 в количестве 2 штук.

2.3.3 Проверочный расчет деталей и сборочныхединиц насоса.

Проверочный расчет подшипников 308 ГОСТ 8338-75 класса точности Н установленного на валу насоса.

Исходные данные.

n=1450 об/мин—частота вращения вала;

ω=151.77 с^-1—угловая скорость вала;

М_к=67.5 Н×м—вращающий момент вала;

N= 10.56 кВт—мощность на валу;

Размеры подшипника 308:

d=40 мм—внутренний диаметр подшипника

D=82 мм—наружный диаметр подшипника

В=21 мм—ширина подшипника

С_r= 41.1 кН—грузоподъёмность

С_оr= 24.6 кН—грузоподъёмность

Х=0.56 –коэффициент радиальной нагрузки;

 V=1 – коэффициент вращения;

 K_б=1.3 – коэффициент безопасности;

 К_т=1—температурный коэффициент;

L_h=16500 часов—требуемая долговечность подшипников.

Решение.

1. Определяем окружную силу

F_t=2М_к×10³/d=2×67.5×10³/40=3375 Н,

где d=40 мм—диаметр вала;

2. Определяем радиальную силу

F_r=F_t×tgα=3375×tg20⁰=1228,4H,

где α=20⁰—угол передачи радиальной нагрузки.

3. Определяем отношение

4.  Определяем отношение

Подбираем интерполированием показатели е=0.22 Y=1.99

По соотношению  Выбираем формулу для определения эквивалентной динамической нагрузки наиболее нагруженного подшипника

R_Е=(ХVF_t+YF_r)K_бК_т=(0.56×1×3375+1.99×1228)×1.3×1=2489.3 Н

5. Определяем динамическую грузоподъёмность

41167.38 Н > 41100 H C_rp>C_r

ΔС_r=  (условие выполняется)

Подшипник 308 пригоден к эксплуатации.

6. Определяем долговечность подшипника:

16189.6 ч<29200 ч L_10h<L_h

ΔL=  (условие выполняется)

Вывод: для вала насоса принимаем подшипник 308 ГОСТ 8338—75 2шт.