Радиальные силы.

4.2.1. Радиальная сила возникающая из-за нарушения осевой симметрии потока на выходе из рабочего колеса, что имеет место при работе насоса с неноминальной подачей.

Вследствие этого образуются перепады давления на диаметрально противоположных точках колеса.

,

где k_г - коэффициент радиальной силы. k_г = 0, 28 ¸ 0, 38. Принимаем k_г = 0, 28.

t = 3…8мм – толщина стенки дисков рабочего колеса на выходе

Расчет силы производим для режима работы с подачей Q = 0, 5Q_ном

Н

4.2.2. Центробежная радиальная сила.

Эта сила возникает из-за дисбаланса (неуравновешенности ротора насоса).

,

где М_р - масса ротора насоса. М_р = p× D₂× F¹× r_с =3, 14× 0, 25× 0, 0025× 7800 = 15, 3 кг.

r_ост - остаточный эксцентриситет ротора. r_ост = k_Б / w = 6, 3 / 151, 7 = 0, 04 м.

Н.

4.2.3. Радиальная сила тяжести ротора.

R_т = М_р× g = 15, 3× 9, 81 = 150 Н

4.3.4. Суммарная радиальная сила.

R = R_г + R_ц + R_т = 33, 2 + 14, 6 + 150 = 198 Н.

6. Выбор подшипников. Проверочный расчет подшипников на долговечность.

6.1. Выбор подшипников.

На валу устанавливаем радиально-упорные однорядные шариковые подшипники средней серии типа 46310.

6.2. Определение опорных реакций в подшипниках.

6.2.1. Определение точек приложения реакций подшипников, по формуле [5, (7.10), с. 120]:

а = 0, 5× [B + 0, 5× (D + d)× tg a],

где В - ширина кольца. В = 0, 027 м.

D - наружный диаметр подшипника. D = 0, 110 м.

d - внутренний диаметр подшипника. d = 0, 050 м.

а = 0, 5× [B + 0, 5× (D + d)× tg a] = 0, 5× [0, 027 + 0, 5× (0, 110 + 0, 050)× tg26] = 0, 033 м.

SМ_А = 0 R× i₁ - R_ВУ× i₂ = 0 R_ВУ = R× i₁ / i₂ = 222× 0, 130 / 0, 132 = 218, 6 Н

SМ_В = 0 R× (i₁ + i₂) - R_АУ× i₂ = 0 R_АУ = R× (i₁ + i₂)/ i₂ = 222× (0, 130 + 0, 132) / 0, 132 = 440, 6 Н

R_АХ = Р₀ = 3684 Н

Проверка: SY_i = 0 R_АУ - R - R_ВУ = 0 440, 6 - 222 – 218, 6 = 0 (Реакции опор посчитаны правильно)

6.2.3. Определяем изгибающие моменты в характерных сечениях вала, и строим эпюру изгибающих моментов, строим эпюру крутящего момента.

Эпюра изгибающих моментов.

0 £ х ³ i₂ при х = 0: М_x = 222´ 0, 130 = 28, 86 Нм

М_К=Р_R(x + i₁) – R_у1х при х = i₂: М_x = 222(0, 132+0, 130) – 440, 6 ´ 0, 132 = 0

0 £ х ³ i₁ при х = 0: М_x = 0

М_К=Р_R*х при х = i₂: М_x = 222´ 0, 130 = 28, 86 Нм

Эпюра крутящих моментов.

М_КР = 60 Н× м (см. П.1.1.6.)