đồ án môn học tính toán máy bơm ly tam 10 cấp

-Xác định đờng kính đầu ra của trục bơm đờng kính trục lắp khớp nối... Tính toán các thông số ở cửa ra của BCT:... 049 , 0 Sau khi tính đợc các giá trị bi ở các điểm chia vẽ 2 đờng bao

H gQ N



 1000

c

3600 65 , 0 1000

1120 195 81 , 9 1000

1000

.

65 ,

3 3/4

4 / 3

ph v y H

i Q n

10 049 , 0 2950 65 , 3

4 3

4 3

ph v

-Xác định đờng kính đầu ra của trục bơm (đờng kính trục lắp khớp nối).

với bơm có trục xuyên qua

dr = '

] [

2 , 0

cm N

 dr = 8 , 63 ( ).

1962 2 , 0

3 , 252083

-Xác định đờng kính trục nơi lắp BCT

Dựa vào kết cấu của bơm mẫu: tăng bậc 2 lần mỗi lần 5 mm

30°

24°

(mm) 144 0,144(m) 10356

, 0 26 , 6 14 , 3

049 , 0 4

049 , 0 0

1

C D

Q b

1 0

t

t C

1

1r 1u

1

1r 1

cos

C C

u

-C tg

u

C tg

1

0r 0

88 , 6 60

.

30 2 D

2C tg

1

0 1

0r

n D

-Chiều dầy cánh dẫn S đợc chọn dựa theo công nghệ chế tạo, ta chọn cánh dẫn

có chiều dầy S = 5 mm đợc chế tạo từ thép nhẹ

Có thể lấy chiều dầy cánh không đổi S1= S2 =S =5 mm

III Tính toán các thông số ở cửa ra của BCT:

1



tg

C U U g g

275(mm) 0,275(m)

2950 14 , 3

5 , 42 60

t Q

2 2

2 2 2

k Q

2 2

1 , 1 049 , 0

256 , 8 sin 1

568 , 7 sin 2

2

2  C r  o 

w

6 Xây dựng các tam giác vận tốc cửa vào và ra

-với bơm nhiều cấp thì 2=5ữ120

13 , 29

D D k z

-Với k = 6,5

=>

8 2

30 24 sin 13 , 0 275 , 0

13 , 0 275 , 0 5 ,

,cánh Vậy ta lấy z = 8 (cánh)

8 Xác định chiều dầy đĩa BCT (m):

ở giáp moay ơ thì chiều dầy m1 = 10  15 mm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Định - Lớp máy và thiết bị mỏ K48 5

PhÝa ngoµi chän nhá h¬n: m2=8(mm)

IV KiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n

1 KiÓm nghiÖm c¸c hÖ sè thu hÑp:

25 , 1 24 sin

005 , 0 8

13 , 0 14 , 3

8

13 , 0 14 , 3

sin

.

1

1 1

D k







1,1 30

sin

005 , 0 8

275 , 0 14 , 3

8

275 , 0 14 , 3

sin

.

2

2 2

D z

D k

2 , 1 25 , 1



100 % 0 % 5 %

1 , 1

1 , 1 1 , 1

009 , 0

2

D b

275 , 0

4.KiÓm tra tû sè w1/w2 Ta cã:

1 , 34

136 , 15

3 , 20

PHầN II : XâY dựng BIêN DạNG CáNH.

1.Xây dựng mặt đứng (mặt kinh tuyến) khi cánh có dạng mặt trụ

-Do ns = 40 cánh dẫn có dangjcong một chiều đơn giản hẹp và dài

việc xây dựng cánh dẫn đợc tiến hành nh sau :

-dựng kích thớc d ,d0,D1 ,Ds , D2 nh đã tính toán đợc

-lấy một điểm nào đó trên D2 , kẻ một đờng nghiêng 50

-dùng đờng nghiêng vừa kẻ làm chuẩn dựng kích thớc b2 trên D2 và b1 trên D1

C D

k Q b

.

S



 sin

sini=

i

i i

ri

t

S W

C

 ki=

i i

1 '

Dựa vào W1, W2, C1r, C2r vẽ đồ thị quy luật biến đổi các thông số:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Định - Lớp máy và thiết bị mỏ K48 7

1

c w

8

m / s

Sau khi đo và tính toán ta đợc bảng sau:

5 654 , 19

17 , 8 sin

) ( 058 , 0 8

148 , 0 14 , 3

1

, 1 ,

z D t

10 5 , 0

084 , 8 sin

) ( 065 , 0 8

166 , 0 14 ,

2 '

10

5 , 0

2 , 1 049 , 0 2

, 1 10

65

2 '

998 , 7

506 , 0

16 , 1 049 , 0

,

5 , 78

5 72 , 17

912 , 7 sin  4 ,   

51 , 0

5 , 78

14 , 1 049 , 0

826 , 7 sin  5 ,   

52 , 0

=> 0 , 010 ( ) 10 ( ).

826 , 7 22 , 0 14 , 3

13 , 1 049 , 0

74 , 7 sin  6 ,   

9 , 54

524 , 0

11 , 1 049 , 0

654 , 7 sin  7 ,   

535 , 0

1 , 1 049 , 0

Sau khi tính đợc các giá trị bi ở các điểm chia vẽ 2 đờng bao với các đờng tròn

đờng kính bi nh vậy ta xây dựng đợc biên dạng cánh mặt trụ

Các kết quả tính toán đợc thống kê theo bảng sau :

ở đây cánh dẫn vuông góc với các đĩa công tác nên hình chiếu của cánh trên mặt

vĩ tuyến chỉ là một đờng cong Ta chọn phơng pháp xây dựng là phơng pháp giải tích tính từng điểm

Những điểm riêng đợc mô tả trên tọa độ cực nghĩa là ở một bán kính nào

đó thì ta tính đợc góc  tơng ứng Góc ôm toàn bộ cánh  này thờng nằm trong khoảng (80ữ 1100 )

Việc xác định góc  đợc xác định nh sau :

+ Xác định Bi :

i i i

tg r

B B r f

ở đây lấy các ri_i+1 =ri+1-ri (m)

1

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Định - Lớp máy và thiết bị mỏ K48 11

r 7

5 4

r

6

r r

+Vì ta thiết kế là bơm nhiều cấp 1 cửa hút có các BCT đặt cùng chiều nên

ở đó dòng chảy vào theo hớng vuông góc với trục bơm sau đó đợc phân bố theo hớng vào đối xứng trục (Hình Vẽ 24b HDTK )

+Thiết diện máng dẫn vào thu hẹp dần theo quy luật máng xoắn để lu thể vào cửa hút BCT cách đều đặn, không gây va đập và khử đợc không gian chết

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Định - Lớp máy và thiết bị mỏ K48 13

Quy luật biến đổi tốc độ

của dòng chảy ở gần trục quay của bơm đợc thể hiện theo việc thiết kế máng xoắn từ thiết diện V đến thiết diện I của hình vẽ (Hình vẽ 25 HDTK).Ta có :

1 Tốc độ của dòng chảy từ mặt bích nối với ống hút của bơm đợc tính nh sau:

gH K

điều hoà (thờng là đờng thẳng)

Nh vậy ta có thể tính đợc các thiết diện IV, III, II, I dựa vào điều kiện tốc

độ qua các tiết diện này là không đổi Cp và lu lợng của nó giảm dần khi góc quaycủa dòng chảy tăng lên

, 15 14 , 3

049 , 0 4

C

Q D



Ta có thể tính diện tích của các thiết diện V, VI, VII, VIII nh sau:

Dựa vào hình vẽ ( 24b và 25 ) ta có thể nhận thấy từ tiết diện VIII đến tiết diện Vcủa cửa hút diện tích giảm dần, tốc độ tăng dần nên ta chọn Kch tăng dần từ ( 0,11 ữ 0,12 ) cho phù hợp với tốc độ Chi và Fi ( i = 5ữ8)

VIII

I

II III IV V

bộ phận dẫn huớng vào Dựa vào công thức : Ch = Kch 2Hg Ta có:

0049 , 0 2

2 2

5

mm m

049 , 0 2

2 2

6

mm m

F7= 0 , 001503 1503 ( )

3 , 16 2

049 , 0 2

2 2

7

mm m

049 , 0 2

2 2

8

mm m

6

mm

D s  

II Bộ phận dẫn hớng ra kiểu xoắn ốc:

+ Bán kính đờng tròn cơ sở của đờng xoắn ốc r3 và chiều

rộng ban đầu của máng xoắn b3 đợc tính nh sau :

+ Tốc độ dòng chảy trong máng xoắn không đổi từ tiết diện 1

đến 8, ta có :

i mx

C  2Theo (hình 29 HDTK) với ns = 74,26 Kmx = 0,43

19,24

049 , 0

mm C

Q F mx









45 360

2 8

90 360

2 8

2

) ( 955 2547 360

135 360

2 8

360

180 360

2 8

2 8

5

) ( 1910 2547

360

270 360

2 8

360

315 360

2 8

7

;+ ChiÒu cao h×nh thang c¸c thiÕt diÖn tÝnh theo c«ng thøc:

2

2

2 3 32

8 max    45

 0

1 min    10

4,318.2

1044,24,

mm tg

8,636.2

1544,24,

mm tg

h3 = 67( )

2

202

955.2

2044,24,

mm tg

6,1273.2

2544,24,

mm tg

1592.2

3044,24,

mm tg

1910.2

3544,24,

mm tg

6,2228.2

4044,24,

mm tg

2547.2

4544,24,

mm tg

b k rd

dr tg

2

' 2 3

2 3

1



Trong đó:

k3 = 1,15; b3 = 24 mm ; b2 = 9 mm ; C2r, = 6 , 88 ( )

1 , 1

568 , 7

88 , 6 24

9 15 , 1

r

r  =142.e0,622 0,099 = 151 (mm)

+ Xác định chiều cao của thiết diện vào a0 của ống khuếchtán

a0 = b3 = 24 (mm) + Góc mở của ống côn 

mở rộng cả 2 phía

- Theo hớng kính: hk 9ữ11 ,ta chọn hk=100

- Theo hớng trục: ht  4ữ60 , ta chọn ht=50 + Xác định chiều dài phần ống khuếch tán:

1

= 142.7 (mm) Đờng kính ngoài của đĩa dẫn D4 theo bảng sau :

.

1

U h H g

r U r

Y TA

81 , 9 8

1375 , 0 5 , 42

 = 0,2ữ0,3 mm , chọn  1= 0,2 ( mm) = 0,2.10-3,m+ Xác định chiều dài khe hẹp l1:

DY1 = 2rY1 = 2.68 = 136 mm >100 mm nên theo công thức kinh nghiệm ta có :

) 15 , 0 12 , 0 ( 15

, 0 12 ,

2 2 2 2

8

r g

u u

05178 , 0 1 81 , 9 8

5 , 42 5

, 42 2

131 81 ,

b L

- Ta chọn : i = 11 (vòng lót)

+ Xác định lực ép vòng lót:

F p d k d .B

4 4 ,

2 2

u H r R

p o Y

p

=

670 5

, 42 2

13 , 29 1

d



    g= 1000.9,81= 9810(N/m3)

2

275 , 0 2

05178 , 0 084 , 0 1 81 , 9 8

5 , 42 670 05178 , 0 084 , 0 9810 14 , 3

2 2

2 2

Q A

-HÖ sè A = 1 víi b¸nh c«ng t¸c lµ híng kÝnh

Nªn:

) ( 2 , 306 88 , 6 81 , 9

10 5 , 44 9810 1

3

N C

g

Q A

 

2016,3(N)

2

1375 0 2

084 , 0 1375 , 0

084 , 0 1375 , 0 ln 0,084 -

0,1375 0,1375 084

, 0 1375 , 0 81 , 9 8 5 , 42 3,14.9810

-2 2

ln 8

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2

2 2 2 2 2 2 2

2 2

2 2

r R r

r R

r g

u

Y Y

2 , 306 3 , 2016 7

, 87236 (

10 ) (

i i

F F F F

F

-Lùc híng kÝnh:

' 2

2

Q

Q K

F

dm R

0445 , 0 1 1 ,

M«men ngo¹i lùc (m«men xo¾n):

Mx= 2520,83(Nm) ChiÒu dµi trôc(tÝnh s¬ bé) :

 L’’ = 10.82 +290 = 1110 mm = 1,11 m-Träng lîng cña mét BCT:

275 , 0

= 0,005 m3

( h1=r2 – r)

 Q = 7,3.1000.0,005 = 36.5 kG = 365 N VËy víi 10 BCT th×:

Q = 10.365 = 3650 (N)-Träng lîng trôc b¬m:

Q2 = VVíi: V =  R2h2 =  2 2

fmax là độ võng lớn nhất của trục dới tác dụng của các lực.

Theo tài liệu SBVL( Trang 59 & 137) ta có:

z EJ

z ql

2 2

3 4

3 2

82 2 82

82 2

82 2 1 8 , 204 10 10 2 24

2

82 82 10 3650

= 0,0053 (cm) =53.10-6 (m)

=>nth = 330,14 6

10 53

81 , 9

 = 4110 (vòng/ph) n=2950 > 0,7.4110 = 2877(vòng/ph)

Vậy trục bơm làm việc ở chế độ trục mềm

Phần VI : Dựng bản vẽ lắp bơm

Và kiểm tra sơ bộ hiệu suất.

Dựng bản vẽ lắp bơm Trên cơ sở các phần tính toán thiết kế các bộ phận: Bánhcông tác, các bộ phận dẫn hớng, trục máy bơm và các phần phụ, ta xâydựng bản

vẽ lắp toàn bộ của máy bơm dựa trên bản vẽ máy bơm mẫu

Tính sơ bộ hiệu suất của bơm

- Hiệu suất thuỷ lực:

Đờng kính tơng đơng cửa vào:

42 , 0 1

1 





td tl

D



Nên: lg 100 0 , 172 0,9

42 , 0

3

26 , 74 68 , 0 1

1 68

, 0 1

- HiÖu suÊt c¬ khÝ:

87 , 0 26 , 74

820 1

1

820 1 1

-Tµi liÖu tham kh¶o:

Híng dÉn thiÕt kÕ m«n häc m¸y thuû khÝ, (TËp 1 Trêng §H Má - §Þa

ChÊt), do thÇy NguyÔn §øc Síng, TrÇn V¨n TriÒu, Lª Kinh Thanh biªn so¹n