Объемный насос подает смазочное масло имеющее относительную плотность
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Объемный насос подает смазочное масло, имеющее относительную плотность δ = 0,8 и кинематическую вязкость ν, к подшипникам коленчатого вала по системе трубок, состоящей из пяти одинаковых участков, каждый из которых длиной l = 0,5 м и диаметром d. Магистральный маслопровод в системе трубок имеет длину 2 м и диаметр d1. Давление на выходе из трубок в подшипники считать одинаковыми и равными 0,1 МПа. Местными потерями и скоростными напорами пренебречь. Каждый из подшипников должен получать смазочного масла не менее Qn.Определить: 1. Подачу объемного насоса. 2. Давление, развиваемое насосом, приняв его характеристику в
координатах Q - НН вертикальной прямой. 3. Мощность на валу насоса, если его к.п.д. равен η=0,8. Данные для решения задачи представлены в табл.1 Таблица 1.
Вариант v, сСт
d, мм d1, мм Qn, см3/с
1 10 10 6 18
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
подача насоса равна 144 см3/с;
давление, развиваемое насосом, составляет 245,4 кПа;
мощность на валу насоса равна 45 Вт.
Решение
Основные расчеты будем производить в системе СИ.
По условию задачи давление на выходе из трубок в подшипники одинаково. Поэтому соединение трубок, ведущих к подшипникам, можно считать параллельным. В этом случае потери напора в трубках равны, а сумма расходов равна подаче магистрального маслопровода:
h1 = h2 = h3; (1)
Q = ΣQпi =Q1+Q2+Q3. (2)
Вычислим число Рейнольдса течения масла в параллельных трубках для минимально допустимого расхода в подшипниках:
Re=4Qпπdν=4∙18∙10-6π∙0,01∙10-5=229<Reкр.
Следовательно, режим движения ламинарный и потери напора в параллельных трубках вычисляются по формуле Пуазейля [1].
Изменение расхода масла по участкам при подаче от узла А в подшипники:
– в левый подшипник: (Q1+Q2) → Q1 → Q1;
– в средний подшипник: (Q1+Q2) → Q2;
– в правый подшипник: Q3.
Потери напора при подаче масла:
– в левый подшипник:
h1=128νlπgd4Q1+Q2+2Q1;
– в средний подшипник:
h2=128νlπgd4Q1+Q2+Q2;
– в правый подшипник:
h3=128νlπgd4Q3.
Подставим исходные данные и, с учетом (1), рассчитаем потери напора в каждой из параллельных ветвей:
h3=128∙10-5∙0,5π∙9,8∙0,01418∙10-6=0,04 м.
Приравняем правые части полученных выражений:
– для h1 = h2 получим: Q1+Q2+2Q1=Q1+Q2+Q2,
или Q2 = 2Q1;
– для h1 = h3: Q1+Q2+2Q1=Q3,
или Q3 = 5Q1.
Тогда, в соответствии с (2), суммарный расход, равный подаче насоса,
Q = Q1+Q2+Q3 = Q1+2Q1+5Q1 = 8Q1 = 8∙18 = 144 см3/с.
Расход масла ко 2-му подшипнику
Q2=2∙18=36 см3с,
к 3-му подшипнику Q3=5∙18=90 см3с.
Числа Рейнольдса: Re2=4∙36∙10-6π∙0,01∙10-5=458, Re3=4∙90∙10-6π∙0,01∙10-5=1145.
Таким образом, течения во всех параллельных трубках ламинарное и формула Пуазейля для расчета потерь выбрана верно.
Определим число Рейнольдса при движении масла по магистральному трубопроводу:
Re=4Qπd1ν=4∙144∙10-6π∙0,006∙10-5=3055.
В гидроприводах в основном применяются цельнотянутые трубы из цветных металлов [2]
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
