- •Предисловие
- •Темы лекций по курсу «Механика»
- •2.1. Темы по курсу «Теоретическая механика»:
- •2.2. Темы лекций по курсу «Техническая механика»:
- •Темы заданий для самостоятельного изучения по теоретической механике с примерами освещения.
- •Основные понятия и аксиомы статики
- •Введение в динамику. Законы динамики
- •Теорема моментов относительно оси.
- •Темы заданий для самостоятельного изучения по технической механике с примерами освещения.
- •Методы проектирования.
- •Основные этапы процесса проектирования.
- •Машины и их классификация.
- •Понятие о машинном агрегате.
- •Механизм и его элементы.
- •Классификация механизмов.
- •Классификация кинематических пар.
- •Структура механизмов.
- •Понятие о структурном синтезе и анализе.
- •Основные понятия структурного синтеза и анализа.
- •Основные структурные формулы.
- •Пример структурного анализа механизма.
- •Функциональная схема на уровне типовых механизмов.
- •Подготовка к самостоятельной работе над курсовым проектом. Пример проектирования электромеханического устройства.
- •1.1 Основные виды агрегатов автономных энергетических систем.
- •1.2 Общие требования к конструкции ааэс (с учетом особенностей работы)
- •1.3. Основные параметры агрегатов автономных энергетических систем
- •1.4. Этапы проектирования и отработки
- •Литература:
- •Приложение а
- •Кафедра «общетехнических дисциплин» Конспект по заданной теме
- •Приложение б
- •Расчет геометрических параметров
- •Выбор подшипников
- •Расчет энергетических параметров
- •Приложение в Пример раскрытия темы: «Предмет теоретической механики. Векторный и естественный способ задания точки» на русском и английском языках.
Расчет геометрических параметров
Определим напор насоса:
Массовый расход:
Полезная мощность
Угловая скорость вращения
Коэффициент быстроходности
Приведенный диаметр входа РЖ
КПД насоса
Мощность на валу двигателя
По таблице №2 выбираем двигатель
Потребляемый ток
Момент на валу
Удельная подача
(принимаем колесо закрытым )
Утечка по буртам
Массовый расход утечек:
Расход на входе в колесо
Определим скорость на входе в колесо:
Диаметр втулки колеса (по табл. №2)
Определяем диаметр входа в колесо:
Определим диаметр уплотнения:
Определим диаметр входа в насос:
–толщина уплотнения (по данным КД на ЭНА спутника связи «Горизонт» )
Расчетный радиус входа колеса
Диаметр входа в колесо расчетный:
Определяем ширину межлопаточного канала на входе в колесо из условия неразрывности для кромки лопатки:
–меридианная составляющая скорости потока РЖ с учетом стеснения потока. Обычно , но для увеличения всасывающей способности. Принимаем. Тогда:
Меридиональная составляющая абсолютной скорости входа с учетом коэффициента загромождения канала лопастями
Определим угол безударного входа потока РЖ в колесо:
—окружная скорость РЖ на входе в колесо, т.о.:
Определим угол наклона лопатки на входе, предварительно задавшись углом атаки , принимаем:
Относительная скорость РЖ на входе колеса
Теоретический напор развиваемый колесом при конечном числе лопаток
,
где (КПД гидравлическое)
Окружная скорость жидкости на входе при
Радиус выхода
Расчетный диаметр выхода колеса:
Меридиональная составляющая абсолютной скорости выхода с учетом коэффициента загромождения канала лопастями
Отношение относительных скоростей жидкости на входе в колесо и на выходе из него
Угол лопатки на выходе
Число лопаток
,
где , т.к. лопатка криволинейная.
Принимаем (длинных 4 и коротких 4)
Определим теоретический напор при бесконечном числе лопастей:
—коэффициент влияния конечного числа лопастей на напор колеса
Меридиональная скорость на выходе из насоса
Определим окружную скорость на выходе из колеса:
Уточним радиус выхода
Расчетный диаметр выхода колеса:
Т.о. уточненный наружный диаметр колеса составил 65,3 мм и отличается от принятого в первом приближении 66 мм (определенного в пункте настоящего расчета) на 1,06%, что является допустимым, т.к. по данным [2] расхождение в результатах должно составлять не более 3-5%.
Определим ширину лопатки на выходе, предварительно задавшись коэффициентом диффузорности канала :
—толщина лопасти.
Выбор подшипников
расчёт производится по эквивалентным нагрузкам Pэкв при постоянном режиме загрузки.
m=3 – для шарикоподшипников;m=10/3 – для роликоподшипников.
Эквивалентные нагрузки для радиальных и радиально-упорных подшипников – это условно-постоянная нагрузка при приложении к подшипнику с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным. Подшипник будет иметь ту же долговечность, что и при действии действительных условий нагружения.
Расчёт проводят по ГОСТ 18855-82, в котором учтены требования ISO 281/1-76.
Например:
Подшипник 2В26Ю
С=221 кгс
С0=118 кгс;
Pэкв=(XFR+YFA)*KσKT
Kσ – коэффициент безопасности
KТ – температурный коэффициент.
Принимаем оба коэффициента за 1.
Определяем по ГОСТу эксцентриситет нагрузки е=1;
Вывод: данный ресурс соответствует 118 годам непрерывной работы, что достаточно для нашего изделия.