Абрамов PDF (1217251), страница 8
Текст из файла (страница 8)
+ охл + нагр(∆ х ) + × обр + ∑=1 дросср(2.8.)где нагр(∆ х ) суммарное время нагрева от нижнего до верхнего предела измеренияДля определения времени охлаждения и нагрева масла, подберем элементы Пельтье и нагревательные элементы. Из конструктивных и компоновочных соображений выбираем элементы Пельтье Eltech ECP-12-08100 соследующими техническими характеристиками:марка, модель:Eltech ECP-12-08100тип:стержневой с торцовымотводом теплаBi2Te3 - SiGeмощность охлаждения,Вт40 ВтКПД,%40номинальное напряжение,В12установочный диаметр, мм8длина,мм100габаритные размеры,мм10 х 10 х 108масса,г150Выбираем нагревательные элементы со следующими характеристиками:марка, модель:тип:-Eltech EW-12-08100стержневойЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ43мощность нагрева,ВтКПД,номинальное напряжение,установочный диаметр, ммдлина,габаритные размеры,масса,г%Вмммм-60 Вт9512810010 х 10 х 108120Время охлаждения от комнатной температуры до нижней контрольнойточки определится исходя из выражения:охл = ∆(2.9.)где с – удельная теплоемкостьM – масса охлаждаемого тела∆ - разность температур.За нормальные условия примем температуру в 20C.
Удельную теплоемкость примем равной 1.8 кДж/кг КЭффективная мощность охлаждения определится по формуле:охл эфф =∆(2.10.)охлВыразим искомую величину:охл =∆(2.11)охл эффДля учета потерь, вызванных притоком тепла извне, а также тепла, передающегося от отводящих торцов элементов Пельтье через корпус, введем вформулу коэффициент энергоэффективности, а также выразим массу маслачерез его объем и плотность:охл =∆(2.12.)эл э/э охлгде V – объем диагностируемого маслаэл - число одновременно работающих элементов ПельтьеKэ/э – коэффициент, учитывающий приток теплаЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ44Определим время охлаждения:охл =1800 × 0.0002 × 900 × (20 − (−50))= 354 с ≈ 6 мин2 × 0.8 × 40Определим суммарное время нагрева:нагр(∆ х ) =∆эл э/э нагр(2.13.)где ∆ - диапазон температурKэ/э – коэффициент, учитывающий потери тепла.эл - число одновременно работающих нагревательных элементовПодставив значения, получим:нагр(∆ х ) =1800 × 0.0002 × 900 × (150 − (−50))= 771 с ≈ 13 мин2 × 0.7 × 60Время время обратного тока жидкости из полости РД3 в полость РД2для каждого цикла примем равным 20 с.
Тогда общее время обратного токаза все циклы составит:обробщ= × обрср= обрмакс −минср∆(2.14.)Подставив значения, получим:150 − (−50)= 400 с ≈ 7 минобщ10Зададимся целесообразным общим временем диагностирования и подберем параметры насоса, исходя из вычисленного предварительного временидросселирования.обр= 20Зададимся общим временим диагностики в пределах 180 минут. Подберем насос, соответствующий этим условиям. Выразим среднее время дросселирования жидкости за один цикл из формул 2.6 и 2.8.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ45дросср= диагн − заб − ан.
− фильтр. − охл − нагр(∆ х ) − × обрср(2.15)Подставив значения, получим среднюю требуемую продолжительностьдросселированиядросср=180 − 30 − 45 − 5 − 6 − 13 − 7= 7.4 мин = 444 с10Определим требуемое развиваемое насосом давление. Выразим из формулы Пуазёйля градиент давлений.∆ =128(2.16.)4 В данных условиях, поскольку емкости открыты и с обеих сторон нажидкость действует также атмосферное давление, фактически формулу 2.16можно представить в виде:=128(2.16.)4 где P – давление, развиваемое насосомзаменим величины T и средними значениями в 444 с и 7000 мПа с.Подставив значения, получим требуемое давление насоса.=128 × 0.0002 × 0.0055 × 7= 706948 Па3.14 × 0.0014 × 444Модель расчета центробежных насосов предполагает рассмотрениежидкости как абсолютно несжимаемую среду, передающую любое давлениево все точки. При построении модели жидкость, раскручивающуюся импеллером насоса мысленно можно заменить комплексом бесконечно малых абсолютно упругих частиц, перемещающихся относительно друг друга безвнутреннего трения.
Если допустить, что при установившемся режиме работы все частицы внутри импеллера вращаются с его угловой скоростью, то дляЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ46выражения центробежной силы, действующей на каждую частицу, будетсправедливо следующее выражение: = 2 (2.17)где dm – масса частицыdR – радиус вращения частицы (расстояние от оси вращения импеллерадо частицы)Поскольку комплекс частиц имеет форму цилиндра с осью, совпадающей с осью вращения, элементарные частицы можно заменить эквирадиальными слоями – цилинцрическими слоями, толщиной в одну частицу, на всечастицы которого действует одинаковая по модулю центробежная сила.В таких слоях справедлива закономерность между массой эквирадиального слоя dmсл и радиусом этого слоя Rсл:сл = 2сл ℎгде - плотность жидкости;ℎ - высота цилиндра (соответствует высоте импеллера)(2.18)Преобразуем формулу 2.17.
= 2 2(сл 2 )ℎ(2.19)Интегрируя, получим: = ∫сл2 2(сл 2 )ℎ = 2 2ℎ ∫=1сл 2==1 сл2 2ℎсл 33(2.20)Давление, создаваемое насосом на выходе, определится по формуле:=4 2(2.21)где d – диаметр выходного канала.Учитывая, что угловую скорость можно определить, как: = 2(2.22)ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ47где n – частота вращения импеллера,результирующая формула примет вид:=(2)2 2ℎсл 33 24=323 2 ℎсл 33 2= 105.172 ℎсл 32(2.23)Конструктивно, предварительно выберем диаметр импеллера равным 30мм, высоту равной 20 ммВыразим из формулы 2.23, искомую величину частоты вращения импеллера:=√2(2.24)105.17×ℎсл 3Подставив значения, получим:0.0052 × 706948обоб√==52=3155105.17 × 0.02 × 900 × 0.0153ссПодберем для использования в конструкцииDOGA162.4101.20.00 со следующими характеристиками:номинальное напряжение, Вноминальный крутящий момент, Нмноминальная частота вращения, об/минноминальный ток, Астартовый момент, Нмпусковой ток, Авес, кгэлектродвигатель-120.1828007.5-1331.1Общий вид двигателя представлен на рисунке 2.13.ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ48Рисунок 2.13.
габаритные и присоединительные размеры двигателя DOGA162.4101.20.00Расчет геометрических параметров шестерен расходомера выполнен вмодуле Kompas Gears 12. Результаты расчета представлены в таблицах 2.12.2.Таблица 2.1. Геометрический расчет цилиндрической зубчатой передачивнешнего зацепленияНаименование параметраВедущееВедомоеколесоколесоИсходные данныеЧисло зубьев6Модуль, мм1Угол наклона зубьев0°0'0"Угол профиля исходного контура20°0000"Коэффициент высоты головки зуба1Коэффициент радиального зазора0.256Коэффициент радиуса кривизны переходной 0.38кривойШирина зубчатого венца, мм55Коэффициент смещения исходного контура0,64910.6491ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ49Степень точности7-С7-СОпределяемые параметрыПередаточное число1Межосевое расстояние, мм6.92505Делительный диаметр, мм66Диаметр вершин зубьев Da.
мм8,551918,55191Диаметр впадин зубьев Df. мм4,79824,7982Диаметр начальной окружности Dw. мм6.925056,92505Угол зацепления35°29'4ГКонтролируемые и измерительные параметрыПостоянная хорда, мм1.804281,80428Высота до постоянной хорды, мм0,94760,9476Радиус кривизны профиля Ros, мм1,98611,9861Радиус кривизны активного профиля зуба в 0.80584нижней точке, ммУсловие Ros > Ropвыполнено0,80584Число зубьев в длине общей нормали£Длина общей нормали, мм2выполненоРадиус кривизны профиля Row. мм4,956240,0550,125Ведущееколесо2.478124,956240,0550,125Ведомоеколесо2,47812Радиус кривизны профиля Roa. мм3.215063,21506Условие Row < RoaвыполненовыполненоДиаметр ролика Dr. мм1,7321,732Наименование параметраЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ50Угол профиля на окружности центра ролика39°50,34"39°50,34"Диаметр окружности через центр ролика, мм7,343237,34323Радиус кривизны профиля Rom, мм1.486351,48635Условие Rom < RoaвыполненовыполненоРазмер по роликам, мм9,075239,07523Условие Dd + Dr > DaвыполненовыполненоУсловие Dd - Dr > DfвыполненовыполненоНормальная толщина, мм2,04332,0433Проверка качества зацепления по геометрическим показателямКоэффициент наименьшего смещения Xmin0,649070,64907Условие X > XminвыполненовыполненоРадиус кривизны в граничной точке профиля 0,0001Rol, ммУсловие отсутствия интерференции Rol < RopвыполненоУсловие отсутствия подрезания Rol > 0выполненоНормальная толщина на поверхности вершин, 0,56373ммКоэффициент перекрытия0 316090,0001выполненовыполнено0,56373Таблица 2.2.
Результаты расчета на прочность при действии максимальной нагрузки цилиндрической зубчатой передачи внешнегозацепленияНаименование параметра Ведущее колесо Ведомое колесоИсходное данныеЧисло зубьев6Модуль, мм1Угол наклона зубьев06ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ51Угол профиля исходногоконтураШирина зубчатого венца,ммКоэффициент смещенияисходного контураСтепень точности2000'00"Вариант схемы расположения передачиМарка материала418ХГТ18ХГТТвердость активных поверхностей зубьев, HRCРасчетная нагрузка, Н"м6262Частота вращения ведущего зубчатого колеса,об/минОпределяемые параметры3405к0.64910.64917-С7-С0.05Окружная скорость в за0.106цеплении, м/сРасчет на контактную прочностьКоэффициент, учитывающийраспределениенагрузкиУдельная окружная сила,Н/ммКоэффициент, учитывающийдинамическуюнагрузкуИсходная сила, Н1,21806Удельнаярасчетнаяокружная сила, Н/ммРасчетноеконтактноенапряжение, МПа4.285470.184961.0554916.66667416.91564ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ52Допускаемое контактное2728напряжение, МПаКоэффициент запаса по6.54329контактным напряжениямРасчет на прочности при изгибеКоэффициент, учитывающийраспределениенагрузкиУдельная окружная сила,Н/ммКоэффициент, учитывающийдинамическуюнагрузкуИсходная сила, Н1.29417Удельнаярасчетнаяокружная сила, Н/ммРасчетноенапряжениеизгиба, МПаДопускаемое напряжениеизгиба, МПаКоэффициент запаса понапряжениям изгиба4.5874527286.543290,211381.0634116.6666711.4489711.4489711431143107.82106107.82106ЛистИзм.Лист№ докум.ИПодписьДатаВКР 0.00.000 ПЗ533.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
