Расчет колеса.

Общее усилие, действующее вдоль оси насоса:

, (2.26)

где Т - усилие, предварительной затяжки пакета ступеней, Н;

ρ - плотность воды, ρ =1000кг/м³;

Н - максимальный напор секции насоса, Н=475м (для всех вариантов);

Н_max - максимальный напор насоса, Н=950м;

r_вн - внутренний радиус корпуса, r=41мм (соответствующий диаметр/2);

Е_к - модуль упругости корпуса, Е_к=2, 63·10⁵Мпа (для всех вариантов);

Е_на - модуль упругости направляющего аппарата, Е_на=1, 45·10⁵МПа (для всех вариантов);

F_к - площадь поперечного сечения корпуса;

F_на - площадь поперечного сечения направляющего аппарата;

G - масса погружного агрегата, G=463кг (для всех вариантов).

Усилие, предварительной затяжки пакета ступеней:

, (2.27)

где к - коэффициент запаса плотности стыка, к=1, 4.

Подставим значения полученные в уравнениях 2.28 и 2.29 в уравнение 2.27 получим:

,

Площадь поперечного сечения корпуса равна:

(2.28)

Площадь поперечного сечения направляющего аппарата равна:

(2.29)

Подставим полученные значения из уравнений 2.27-2.29 в уравнение 2.26, и получим общее усилие, действующее вдоль оси насоса:

Осевые напряжения, действующие в опасном сечении корпуса:

(2.30)

где F_k - площадь ослабленного сечения корпуса с учетом технологических отклонений, м²:

где D_н - наружный диаметр;

δ _р - допуск наружного диаметра корпуса, 0, 87*10^-3м (для всех вариантов);

d_p - наружный диаметр резьбы (меньше D_н на 2, 5мм – 13 мм), 0, 083 м;

δ _р - допуск размера резьбы, 0, 87*10^-3м (для всех вариантов);.

Определение тангенциальных напряжений:

(2.31)

где μ - коэффициент Пуассона, μ =0, 3;

S - толщина стенки корпуса в ослабленном сечении с учетом технологических отклонений:

где Δ S - допустимая разрозненность корпуса, Δ S=0, 8·10^-3м.

Эквивалентное напряжение в ослабленном сечении корпуса:

Коэффициент запаса прочности:

(2.33)

где σ _Т - предел текучести стали 20, σ _Т=274 МПа.