Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 47
Текст из файла (страница 47)
нне ротора в радиальном направлении в рабочем состоянии (тр — темпера. турный коэффициент лйнейного расширения материала роторов; (7р— радиус ротора; ЬТр — Тр — Т;, Тр — температура ротора в рабочем состоянии); Ьс = трсЬТН вЂ” удлинение впадины. Зазор между корпусом и ротором (радиальный зазор); монтажный бр. к эпа = 0 5 ! ЬЕ!аяв1+ +05!ЬОк пав) Ьйи+ + Ь)с + 0,5ЬА; рабочий бр. а тох = 0 5 ! Ь0тхх ! + + 0.5 ! Ь0„тхх 1, (9.23) де ЬОН пна н Ь0х тох — минимальное а максимальное значения допусков на днзметР Расточкн коРпУса; Ь(!и = аийояЬ Т„ — удлинение корпуса в радиальном направлении в рабочем состоянии [ак — температурный коэффициент линейного расширения ма- тернала корпуса; (7к — радиус кор. пуса; ЬТх =- Тк — 'Го, Тк — температура корпуса в рабочем состонинн).
Для вакуумных насосов, работающих прн давлении всзсывання 1,33 ... 133,3 Па, на основании опытных данных можно принять: ЬТ = ЬТ„= =40...60 К; ЬТр =- 70...100 К. Для вакуумных насосов, работающих прн давлении есасывання 75 ... 100 кПа: ЬТ = ЬТ„= 80 ... 100 К; ЬТ = 130 . 150 К. Торцовые зазоры: со стороны жесткой опоры (монтаж. иый и рабочий) бт.
ж = 0,5 (! Ь Ежов 1+ ! Ьбя тоа !) бг. ж = 0,5 (1 Ь!.тох 1 + ! ЬЕН тох !) (9.24) где ЬЕт~п, !)бтох. ЬЕитоа, 115хтох— минимальные н максимальные допуски ца длины ротора н корпуса; со стороны плавающей опоры монтажный н рабочий) бт. пл = 0 5 (! Ь1 тш 1+ 1ЬЕэ тоа 1) + + ! Ьń— ЬЕ 1, бт. пл, =- 0 5 (! ЬЕтхх ! + + ! Ь!.„.х !), (9.25) где ЬЕз = ивЕя ЬТи — удлинение корпуса в рабочем состоянии (ń— длина корпуса); ЬЕ = а р! ЬТН— удлинение ротора в рабочем состоянии. Действительную быстроту действия определяют нз формулы (9.3). Геометрическая быстрота действия двухроторного вакуумного насоса Яг — 2тЖЧ.)(н.
(9.26) Из соотношений (9.3) н (9.26) определяют радиус ротора вакуумного иасоса )! = УЗ(()ойьхох ) (9 27) где йь .т Е/(7 — коэффициент длины ротора:, иа = ВИН вЂ” окружная скорость на периферии роторов, м(с. Коэффициент откачки на основе экспериментальных данных принимают )о = 0,4 ... 0,9. Для вакуумных насосов с быстротой откачки больше 0;45 мо(с зависимости коэффициента откачки от давления всасывання при МЕХАНИЧЕСКИЕ ИАЛУУМИЫЕ НАСОСЫ Нар э,э р! 'М ' М' М /а ' М' и/еак Рис. Э.эз. Зееасиместь хеерриииеитк еткеек» Ь деухретериых вакуумных насосов ет длкжииа кексыикии» р ири работе ик ееехухе (еплежаые .
ликии! и еелереде !жтрихееые ликии) отношеиин давлений т = Рв/Р— 2 и 5, при рабгпе на воздухе я водороде приведены на рис, 9,32 (49). Козф. фнциент йь выбирают хоиструктивно в пределах от 2 до 4. Окружную скорость (и, = 30 ... 150 и/с) выбирают в зависимости от материала ротора. Для роторов, выиолненных из алюминяевых сплавов, и, = 30 ... 80 м/с, для роторов из стали и, = 50 ... 100 м/с, для роторов из титановых сплавов ик = 80 ... 150 м/с. Коэффициентом качества ротора из опыта проектирования задаются для двухлопастных роторов в пределах 0,517 , 0,500, для трехлопастных— в пределах 0,527 ... 0,49. После определения радиуса /7 его округляют до целого числа (в милли.
метрах), строят профиль ротора и определяют точное значение коэффициента у, длину ротора !. и действительную быстроту действия З=З,-и.— Т, (9.28) и где (/к — проводимость зазоров; Т— температура газа за щелью, равная температуре газа иа всасывании; ҄— температура газа перед щелью, равная температуре газа на нагнетании. Для вакуумных насосов, работающих при давлении всасывания 1ЗЗ,З ... 1,333 Па, режим течения газа в зазорах является молекулярным и проводимость зазоров можно определить из уравяеиня Кнудсена для про моста каналош ' (/к 38 4 ~/Т,3М Х Х (!.
(2Кр. кбр. к + Кр. рбр. р) + + (В + 2а)(К,, б,, + + Кт, ппбт. па)). (9 29) где М вЂ” молекулярная масса; Кр „, Кр, р. Кт. ж Кт. ил — коэффициент Клаузинга для радиальных, профильных и торцовых зазоров со стороны жесткой и плаваюЩей опоР; бр „, бр. р бт. ж бт. пл — высоты заза. По экспериментальным данным В. И. Кузнецова для вакуумных иа. сосов с быстротой действия 0,25 ... 1,50 м /с Кр „— — Кр р — — 0,23; считая, что торцовые зазоры имеют прямоугольную форму, н прнняв ус. реднениую по торцу ротора длину за.
зара в направлении перетекания ! = = г + с, найдем бт. ж К = — '1п— т. ж— бт. па К . = — '1п —. т.пп — ! б ° Формула (9.29) для проводимости зазоров получена в предположении, что газ перетекает через две щелн вы. сотой бр „, одну щель высотой бр р и две торцовые щели высотами б, ж и бт пл н длиной /) + 2а, т. е. прв положение роторов, покаааином на рис. 9,33. Для уменьшения проводимости за.
воров иногда головку профиля ротора срезают радиусом /7, проведенным из центра ротора (рис. 9.34). Тогда часть впадины АВС строят как огибающую участка ОЕ головки исходного про. филя. Огибающей является окруж вость радиуса Ве = 2а — РС для номинального профиля /7» = и — 0,5бр. р; Ви = /7 — 0 ббр. щ Часто головку профиля ротора сре вают по радиусу Я', а впадину изменяют. Влагодаря срезанию го ловки ротора уменьшается провалю масть радиальных зазоров, которую можно рассчитать длн двух радиалы вых зазоров прн молекулярном режиме течеяня газа по формуле йир..
=72,8 1./ —" х Г Т„ и э Х ',, !и бр. к жехь 2/7'а' 2/7'а' бр „иы„~ где 2а' — центральный угол срезання головки, рад (рис, 9,34), Однако при срезании головки ро- тора появляются защемленные объемы АОВ и ВСЕ или объем ПЕЕВ, в ко. торых газ переносится со стороны на- гнетания на сторону всасывания; это приводит к уменьшению )к и быстроты действия. Быстрота действия возра- стает только в том случае, если уве- личение )к из-за срезания головки ро- тора превосходит уменьшение )к нэ-за появления защемленных оиьемоз.
Для дальнейшего уменьшения проводи- мости радиальных зазоров по дуге !/Е выполняют нанавки полукруглого, прямоугольного или треугольного се- чений. Однако и в этом случае уве- личивается перенос газа с нагнетания иа всасыванне в канавках, выпол- ненных на дуге ПЕ. Для уменьшения переноса газа в защемленном объеме боковую поверхность ротора между дугами окружностей, описанных радиу- сами /7' и /7', ааменяют эпициклондой в гипоциклоидой, которые плавно пе- реходят одна в другую (49). В двухроторных вакуумных насо- сах происходит процесс внешнего сжа- тия, который характеризуется тем, что в момент сообщеняя полостей !, П, !!!, !У (см. Рис. 9.28) с нагие- тательиым окном давление в них в идеальном случае мгновенно повы- шается до давления нагнетания, т. е.
нядикаториая диаграмма имеет пря- моугольную форму. Мощность, затрачиваемая иа при- кол вакуумного насоса, по индикаторной диаграмме б/еее (Зг(Рв - Р))/Ц, (9.30) "лв у) — изохоряый КПД (для двух- роториых вакуумных насосов — О 50 ... 0,85). Конструкции и характеристики ва- куумных. насосов и агрегатов. Двух- рак. Вша. Схекек к расчету арееедамеета ккхерек роторкые вакуумные насосы предназначены для откачки воздуха и газов, не реагирующих с материалами, иэ которых изготовлены детали вакуумных насосов, н с исвользуемыми маслами.
Серийно выпускают вакуумные насосы 2ДВН-500 и 2ДВН-1500, Условное обозначение: 2 — порядкоеын номер модернизации, Д вЂ” двухроториый,  — вакуумный, Н вЂ” насос, цифры после букв — номинальная быстрота откачки, дмк!с, при номинальной скорости. Бслн насос укомплектован электродвигателем, скорость которого отличается от номинальной, то в нонце обозначения насоса ставят шифр скорости, равный числу полюсов электродвигателя, например, 2ДВН-1500-4 рак.
В.аа. ПроФиль к гелеекея, крееаиаея редауеем Е' мвхлиичвскив влкввмиыв илсосш 240 Веуррреюряам веерам 241 7 гг га е рве. з.за. веагг емя вечеа твва здвв нлн прв двухскоростном злектродввзателе — 2ДВН-!500-412. Для повышення быстроты действия вакуумного насоса 2ДВН-1500 уве. лнчнваюг длину ротора 5 от 230 мм в вакуумном насосе 2ДВН.500 до 700 мм в вакуумном насосе 2ДВН-1500. Насосы 2ДВН-500 в 2ДВН-1500 Работают с форвакуумнымн васосамн НВЗ. В расточке корпуса 12 насосов тнпа ДВН (рвс. 9.35) вращаются дза двухлопастнын ротора 4 и 18.
Снвхронв. зацню вращения роторов обеспечв. вают косозубые сннхровнзнрующвз шестерни 8 и 8, изготовленные нз цементнровакной сталн. Эубчатый ве. нец закален и отшлифовав. С помощью зтнх шестерен также регулируют про. фвльные зазоры 6, в,м„0,35 мм между роторами. Для облегчения сборки сннхроннзнрующнх шестерен момент с ротора 18 на шестерню 8 в с шестерни 8 на ротор 4 передается через специальные пружины 2, Пря этом для сохраяеяня положення ше. сгерен относнтельно вала во время рабаты в процессе сборки обеспечявают достаточные силы трения межлу пружинами, валом и заточкой в шестернях затягнванвем болта 7. Роторы вращаются в ролвковых подшнпннках качения б, которые сб' разузи плавающне опоры, не препяг ствующне температурному удлвненвю роторов, и в сдвоенных радиально' упорнын шарвковыд подшнпннках 18, котоРые образу!от жесткне опоры, способные воспрнннмать двустороннюю осевую нагрузку.
Мнввмальвый торцовый' зазор Аг.шиш = 0,15 мм между роторамв 4 и 18 и торцовой крышкой 14 в мнввмзльвый анзор 6, равный йт. нл еяе = 0,4 мм для вакуумного насоса 2ДВН-500 и бт, ваша = 0,9 мм лля вакуумного насоса 2ДВН-!500, между роторамн 4 н 18 и торцовой крышкой 11 регулнруют во время сборкн. Осевое смещеняе подшипников 18 регулируют подбором и установкой колец 28 аз стальной ленты. Масло разбрызгввается хнскамн 1 н 22. Масляные полоств т крышках У и 17 соедвкены каклонаым трубопроводом 28 и трубопрово.
аом большого диаметра, првсоеднняеммм к крышкам У в 17 через отверствя в н г. Масло залявают в масляные полости через огаерстве а. В наклон. аый трубопровод 28 масло забрасызаегся диском 1 н течет в масляную полость з крышке 17. Из масляной палосгн в крышке 17 масло возвращается в масляную полость в крышке У по трубопроводу большого дваметра. Во время этой цнркуляцнн масло охлаждается. Для предотвращення попадания масла в полость сжатня аспользуюг устройства типа винтового ампеллера, втулкв 1У, 18, 24 и 2б которого расположены яа Резьбовых участках роторов 4 н 18.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
