РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДОВОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

рад/с,где F – площадь половины меридиального сечения диска относительно оси вращения. F = 0,0025 м2J – момент инерции половины меридиального сечения диска относительно оси вращения.J = 4,26.10-6 м3.6.4.13. Коэффициент запаса прочности.- рабочая частота вращения. =25,1nВ = 134 удовлетворяет условию см. [3, c. 338].7. Расчет корпуса7.1. Рассчитываем напряжение в элементах корпуса в рамках безмоментной теории оболочек вращения., гдеΔP- Расчетный перепад давлений. ΔP == 166770 Па;R(Z) – радиус конуса в рассматриваемом сечении. МПа. МПа.7.2. Определяем эквивалентные напряжения в Расчетном сечении.7.3. Рассчитываем допустимые напряжения. Па- коэффициент, учитывающий влияние характерных размеров (толщины стенки корпуса в Расчетном сечении δ) на величину допустимых напряжений, см. [3, рис. 9.2].- предел текучести материала Ст.2, = 200 МПа.8.4. Вычисляем запас прочности.Так как n >3, то это значит, что условие выполнено и выбранный корпус выдержит напряжения.8. Подбор муфты8.1. Расчетный момент для выбора муфты НКр– коэффициент режима работы. Кр = 1,25 - 2,0, см. [3, с.340]. Выбираем. Кр = 2,0.8.2. По расчетному моменту выбираем фланцевые муфты по ГОСТ 20761-75.d = 38мм; D = 140мм; L = 121мм; ℓ = 82мм.9. Описание конструкции насосаРассчитанный в данном курсовом проекте центробежный насос предназначен для перекачивания воды, в котором фонарь и подшипниковый корпус выполнен как одно целое. А так же выполнены как одно целое с корпусом всасывающий и напорный патрубки. Ось напорного патрубка расположена в плоскости проходящей через ось вращения вала, и направлена вертикально вверх. Благодаря этому силы от массы напорного трубопровода и давление в нем не создают тангенциальных нагрузок на корпус насоса и не нарушают его центровки, а равномерно передаются на фундаментную плиту.В корпусе подшипников расположены два шариковых радиально-упорных подшипника средней серии типа 46312, которые установлены по схеме – “враспор”. Подшипники насажены на вал насоса и снаружи прижимаются крышками.В крышки подшипников вставлены сальниковые уплотнения типа УСФ (ГОСТ 5152 - 77) для предотвращения вытекания смазки из корпуса подшипников. Сальниковое уплотнение типа УСФ является плетеной набивкой на основе углеродного волокна.В корпусе насоса расположено рабочее колесо, которое насажено на вал и удерживается на нем с помощью шпонки и упорной гайки, которая одновременно является обтекателем. Рабочее колесо выполнено из материала Бр ОФ 10 – 1. Лопасти рабочего колеса загнуты назад.Вал выполнен из материала – сталь 15 ГОСТ 1054 – 74. На валу выполнены два шпоночных паза. Первый шпоночный паз расположен под рабочим колесом, в него закладывается шпонка . Второй шпоночный паз расположен под муфтой, в него закладывается шпонка .С тыльной стороны корпуса расположена "уплотнительная коробка", состоящая из уплотнительной шайбы и набора сальниковых колец. В корпусе сальника устанавливают кольца из мягкой сальниковой набивки. В осевом направлении кольца сальника поджимаются нажимной втулкой, в результате чего набивка прижимается к втулке вала, уплотняя его.Корпус центробежного насоса и корпус подшипников выполнены цельнолитыми из материала – Ст. 2 с пределом текучести 200 МПа.10. Эксплуатация и обслуживание насосаЦентробежные насосы данного типа применяются для перекачивания невязких жидкостей, не имеющих большого количества механических примесей. Перед пуском насоса проверяют крепление агрегата к фундаменту и трубопроводам. Отсутствие заедания ротора проверяют, проворачивая вручную на 1,5 - 2 оборота вал электродвигателя, и проверяют затяжку сальника. Насос медленно заливают водой, чтобы воздух успел выйти из его корпуса через открытый воздушный кран (пробку). Задвижка на запорной магистрали должна быть закрыта. После того как из воздушного крана покажется вода, его закрывают.Убедившись в том, что насос исправен и залит водой, включают электродвигатель. Постепенно открывают напорную задвижку и устанавливают по манометру рабочее давление. Длительное вращение рабочего колеса при закрытом клинкете недопустимо, так как мощность холостого хода насоса переходит в тепло и насос перегревается. После пуска необходим периодический контроль за работой смазочных устройств, за показаниями манометра и мановакуумметра и поступлением жидкости в уплотняющие устройства. Наблюдают за работой сальника, а при большом пропуске воды сальник подтягивают, предварительно остановив насос.Для остановки насоса выключают электродвигатель, а затем закрывают задвижки на напорной и всасывающих магистралях.Резервуар самовсасывающего устройства перед пуском насоса заполняют чистой пресной водой до появления волы в сливной трубке. При первом пуске в случае срыва вакуума на всасывании необходимо закрыть задвижку на напорной магистрали и повторить пуск насоса. При систематических срывах вакуума необходимо выявить и устранить причины ненормальной работы.При исправности всех узлов эти насосы постоянного наблюдения не требуют, так как при кратковременных срывах вакуума на всасывании самовсасывающее устройство автоматически обеспечивает восстановление нормального режима работы насоса. При работе насоса колебание стрелок манометра и мановакуумметра должно быть плавным и без бросков. Протечки через уплотнительный сальник не должны превышать 30 - 40 капель в минуту.Если насос останавливают на длительное время, то следует осушить вакуум-насос.Нарушения нормальной работы насоса могут быть вызваны: засорением приемной сетки; повышением температуры перекачиваемой жидкости, обнажением приемного отверстия всасывающего трубопровода и подсосом воздуха; подсосом воздуха через неплотности всасывающего трубопровода, его арматуры и уплотнения вала насоса; неполным открытием клапанов у насоса и на магистралях; замерзание или засорение льдом всасывающего трубопровода.Нормальная работа насоса может нарушиться и от повреждения насоса и его двигателя. При осевом сдвиге колес увеличиваются внутренние протечки, повышается сопротивление вала вращению, падают напор и подача. Причинами поломки лопаток рабочего колеса могут быть попадание посторонних предметов в насос или кавитационные разрушения. Частота вращения может понизиться от сдвига рабочего колеса и трения его о корпус или от нарушения режима работы двигателя. При увеличении частоты вращения двигателя повышается разрежение на входе и возможна кавитация, отчего падают напор и подача.Ненормальности в работе насоса, возникшие в период эксплуатации, должны быть обязательно и своевременно устранены во избежание аварииЗаключениеВ данном курсовом проекте был произведен расчет и проектирование центробежного насоса, предназначенного для перекачивания воды.Основной целью курсового проекта служит углубление знаний по устройству, конструкции и особенностям эксплуатации судовых центробежных насосов путем выполнения ряда расчетных, конструкторских и графических работ.В курсовом проекте были произведены расчеты: рабочего колеса, Расчет спирального отвода и диффузора, Расчет насоса на кавитацию, подбор приводного электродвигателя, Расчет сил действующих в насосе, проверочный Расчет подшипников на долговечность и проверочные Расчеты элементов насоса на прочность. Методика этих расчетов приведена в литературе указанной ниже.Список используемой литературы1. Черепанов Б.Е. Судовые вспомогательные и промысловые механизмы, системы и их эксплуатация. - М.: Агропромиздат, 1986.- 343 с.2. Судовое вспомогательное энергетическое оборудование / Р.С. Андрющенко, В.Д. Шилов, Б.Г. Дементьев и др./ - Л.: Судостроение, 1991. - 392 с.3. Будов В.М. Судовые насосы: справочник. - Л.: Судостроение, 1988. - 432 с.4. Завиша Б.В., Декин Б.Г. Судовые вспомогательные механизмы и системы. - М.: Транспорт, 1974. - 358 с.5. Чернавский Р.С. Курсовое проектирование деталей машин.- М.: Машиностроение, 1979. - 352с.6. Расчет судового центробежного насоса: Методические указания к курсовому проектированию /А.Н.Горбенко - Керчь: КМТИ, 1999 - 15 с.