Обработка результатов испытания

Согласно определению, давление насоса

,

учитывая, что в измерительных трубках, согласно закону Паскаля, , и производя замены членов, получим формулы опытных давления и напора насоса:

; ,

где p_м1, p_м2 - показания приборов, измеряющих давление на выходе и входе (при разрежении на входе p_м1 отрицательно); z – расстояние по вертикали между приборами; Q _оп - опытная подача; d₂ , d₁ – диаметры отводящего и подводящего трубопроводов; .

Рис. 9.18. Графики испытаний насоса:

а – контрольного испытания на надёжность; б – рабочий график насоса; L – уровень

звука; q – внешняя утечка; η _н – номинальный к. п. д.; p_н – номинальное давление на

выходе из насоса; индексом «э» обозначены допускаемые величины; в – к определе-

нию давления погружного насоса; г – полоса допускаемых отклонений, а – номина-

ное значение напора, к. п. д.; 1, 2 – кривые, ограничивающие полосу допускаемых

отклонений

При испытании объёмного насоса последний (скоростной) член во внимание не принимается. Для насосов с давлением более 2, 5 МПа, если МПа, можно принимать (ГОСТ 17335 – 79). Для погружного насоса (рис. 9. 18, в) , , .

Относительная предельная погрешность измерения давления и напора насоса, вычисляемая без учёта скоростного члена при :

; ,

где , , - относительные предельные погрешности измерения давлений и определения плотности.

Опытная мощность при балансирном электродвигателе или двигателе, установленном на качающейся платформе, подсчитывается по формуле

,

где l – плечо двигателя или качающейся платформы; F – показание весов, F₀ - начальное усилие на весах, включая усилие, вызываемое вентиляционным моментом. Погрешность измерения мощности этим способом (символ δ везде обозначает относительную погрешность соответствующей величины).

Кавитационный запас определяется следующим образом.

Из уравнения Бернулли

.

Здесь - отметка положения вакуумметра над точкой s.

Поэтому

.

С другой стороны,

,

откуда вакуумметрическая высота всасывания

,

где z_м – отметка вакуумметра над осью подводящего трубопровода.

Подача, напор, мощность насоса и кавитационный запас в динамическом насосе приводятся к номинальной частоте вращения и плотности натуральной жидкости по формулам из раздела «Подобие в лопастных насосах», причём ∆ h пересчитывается так же, как и H. Если измерялись частота f_оп и напряжение U_оп сети, то показатели приводятся к номинальной частоте f_н и напряжению U_н по тем же формулам, но отношение частот вращения заменяется величиной , где

,

где n_нэ , n_c – номинальная (по паспорту) и синхронная частоты вращения вала электродвигателя.

Относительные погрешности результатов:

; ;

; .

Результаты расчётов округляют до ряда R 10 и сравнивают с допускаемыми значениями.

Характеристику насоса строят по приведенным значениям Q, H (или P) и N. Кривая допускаемого кавитационного запаса, вычисляемого по формуле для динамических насосов, строится для приведенных значений Q в рабочем интервале подач.

Показатели надёжности определяют по формулам математической статистики, используя рабочие графики всех насосов, участвовавших в определительных испытаниях.

Пусть D_j - ресурс работы j – ого насоса (суммарное время работы до капитального ремонта); T_pi - время ремонта при i – м отказе; T_П - суммарное время на профилактику (смазка, подтяжка); m – число отказов всех N насосов; t_i - время работы до i – го отказа для каждого насоса.

Опытная средняя «наработка на отказ» (время работы до отказа) и опытный средний ресурс:

; .

Опытные среднеквадратичные отклонения «наработки на отказ» и ресурса:

; .

Опытные коэффициенты вариации тех же величин:

; .

В зависимости от коэффициента вариации следует принимать распределение случайной величины: при - нормальное, при - Вейбула. Далее подсчитывают нижние доверительные границы «наработок на отказ» и ресурсов, включаемых в техническую документацию.

При нормальном распределении:

гамма – процентные

; ;

средние

; .

(здесь n = m) (здесь n = N)

При распределении Вейбулла соответственно:

; ;

; ,

где s определяется в зависимости от доверительной вероятности γ:

γ, %... 75 90 95

s...... 0, 286 0, 106 0, 05

Величины , k, r₃ выбирают в зависимости от числа n, причём k зависит также от требуемого значения γ, а коэффициенты распределения Вейбулла K_B и b – в функции от и ¹.

____________

Таблицы этих величин имеются в приложении к ГОСТ 6134 – 71. Там же приводится пример

расчёта показателей надёжности.

Коэффициент технического использования

.

По полученным показателям надёжности определяют периодичность ремонтов и потребность в запасных частях.