Hidraulicne masine graficki

Mašinski fakultet Projekat iz hidrauličnih

mašina

Strana: 1

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

Polazni podaci:

Protok: Q=0,015 3m

s

Jedinični rad: Y=300 J

kg

Brzina obrtanja: n=48.33 1s (n=2900 1min )

1. HIDRAULIČNI PRORAČUN RADNOG KOLA

1.1 Specifična učestanost obrtaja i odreĎivanje tipa radnog kola:

1

2,

3 3

4 4

48,33 0,015333 333 27,34

300

q

nQn

Y

, pri čemu je za:

2111, qn - sporohodo kolo,

4122, qn - normalno kolo,

8242, qn - brzohodo kolo

iz prethodnog zaključujem da je radno kolo pumpe centrigugalno normalne

brzohodosti.


mašina

Strana: 2

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.2 OdreĎivanje stepena korisnosti

1.2.1 Zapreminski stepen korisnosti

2 2

, 3 3

1 10,969

1 0,285 1 0,285 27.34

Q

qn

,obično je )98,095,0( Q

1.2.2 Hidraulički stepen korisnosti

2)172,0(log

42,01

rač

HD

za Drač

u mm , gde je 3)15,102,1(n

QD k

rač m

0,0150,01548

0,969k

QQ

3m

s

, a 30,01548

1,1 0,07526248,33

račD m

Hidraulički stepen korisnosti jednak je 2

0,421 0,855

(log75.262 0,172)H

obično je 90,086,0 H

1.2.3 Stepen korisnosti koji uzima gubitke zbog trenja o spoljne zidove kola

1.2.4 Mehanički stepen korisnosti

98,096,0 m i uzima u obzir gubitke u ležajevima i zaptivačima

Usvajam 0,97m

, 2 2

1 10,924

61,55 61,551 1

27.34

R

qn


mašina

Strana: 3

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.2.5 Ukupni stepen korisnosti

0,969 0,855 0,924 0,97 0,74Q H R m

1.3 Proračun snage i izbor motora

snaga pumpe: 3

3 3

10 0,015 3006,08

10 10 0,74

Q YP

kW

potrebna snaga motora: (1,1 1,2) 6,688 7,296MP P kW

Usvajamo elektromotor iz kataloga ELEKTROMOTORI MARIBOR iz god 1970

tip T132 SB2, koji ima sledeće karakteristike

7,5P kW , 2910n 1min , 38d mm , 132h mm

1.4 OdreĎivanje prečnika vratila i glavčine radnog kola

'33

7

5 5 24,61190,01464

4 10

tvr

t

Md

m ,

gde je 3

1

7 1024,6119

2

Mt

WPM

n s

Nm

2

710)53(m

Nt za čelike

'(1,1 1,2) 16,104 17,568vr vrd d mm Usvajam 19vrd mm

Prečhik glavčine: (1,2 1,4) (22,8 26,6)gl vrd d mm Usvajam 25gld mm


mašina

Strana: 4

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.5 Optimalna brzina strujanja

53 2'

0 nQC km

s

, gde koeficijent 22,153,0 , a mi ćemo uzeti 1

' 30 1 0,01548 2352,25 3,3145C

m

s

1.6 OdreĎivanje prečnika na ulazu u radno kolo i prečnika usisne prirubnice

2 2

0

0

4 4 0,015480,025 0,08106 81.06

3,3145

kgl

QD d m

C

mm

Prečnik treba usvojiti prema standardnom prečniku cevi i ja usvajam

0 80ID D mm

1.7 Brzina strujanja na ulazu u radno kolo

0 2 2 2 2

0

4 4 0,015483,413

( ) (0,08 0,025 )

k

gl

QC

D d

m

s

1.8 Meridijanaska brzina '

1mC neposredno pred ulaznom ivicom lopatice

'

1 0 3,413mC C m

s


mašina

Strana: 5

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.9 Prečnik ulazne ivice lopatice

0 80ID D mm

1.10 Meridijanska komponenta apsolutne brzine na ulaznoj ivici lopatice

'

1 1 1 (1,1 1,2) 3,413 4m mC k C m

s

, usvajam 1 4mC

m

s

,

gde je )2,11,1(1 k koeficijent suženja protočnog preseka zbog debljine lopatica na ulazu

1.11 Obimska brzina na ulazu

1 1

0,10 291011.427

60U D n

m

s

1.12 Trougao brzina na ulazu u radni(lopatični) prostor

011

1

419,29

11,427

mCarctg arctg

U

111 l, gde je 00

1 83

0 0 0

1 19,29 3 22l

11 0

1

410,67

sin sin 22

m

l

CW

m

s

mC1

'

1mC

1U

1W

1


mašina

Strana: 6

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.13 Meridijanska komponenta apsolutne brzine na izlazu iz radnog kola

' '

2 1(0,7 0,8) (0,7 0,8) 3,413 2,389 2,7m mC C m

s

Usvajam '

2 2,5mC m

s

'

2 2 2 2,625 2,75 2,7m mC k C m

s

, gde je 2k koeficijent suženja protočnog preseka zbog

debljina lopatica na izlazu i on iznosi 1,105,12 k

1.14 OdreĎivanje prečnika na izlazu iz radnog kola u prvom približenju

2

2 2 30025,26

0,855 1,1H k

YU

m

s

, gde je 2,10,1 k

Usvajam 1,1k

22

25,260,165 165

2910

UD m

n

mm , a odnos 2

0

1652,06

80

D

D

1.15 Usvajanje izlaznog ugla l2

Po preporukama

01 22 1 2

2 1

sin sin 28l l l

W k

W k

Odnos 4,12

1 W

W biram iz knjige „Pumpe i ventilatori“ Bogdan Ristić

(strana 81., slika 4.7)Usvajam 0

2 28l

qn 11 27 55

l2 00 3036 00 2530

00 2022


mašina

Strana: 7

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.16 OdreĎivanje broja lopatica radnog kola

0 0

1 22 1

2 1

0,165 0,08 22 28sin 6,5 sin 7,9

2 0,165 0,08 2

l lk

D Dz K

D D

,

5,6K za livena kola

Usvajam 8kz

1.17 OdreĎivanje prečnika na izlazu iz radnog kola po drugom približenju

2 2

2 22 0 0

2 2

2,7 2,79,81 46,82 2,539 6,446 459,298 24,12

2 2 2 28 2 28

m mk

l l

C C mU H

tg tg tg tg s

Gde je 30,58

(1 ) (1 ) (1 0,309) 46,820,855

k k

H

HH p H p

J

kg

, a 30,58Y

Hg

J

kg

Koeficijent po Flajdereru se računa kao '

2 2

1 0,95 12 2 0,309

1 8 1 0,48k

pz m

1

2

800,48

165

Dm

D

)60

1()85,065,0( 2' l , usvajam ' 28

0,65 (1 ) 0,9560

22

24,12158

48,5

UD mm

n

, to jest

2 158D mm

Postoje određene preporuke za izbor materijala radnog kola, i to:

Za )120(9052 Um

s

uzima se čelik ili čelični liv,

Za 50302 Um

s

uzima se sivi liv ili kalajna bronza,

Za 252 Um

s

uzima se silumin.

Za materijal mog radnog kola usvajam sivi liv.


mašina

Strana: 8

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

1.18 Širina radnog kola na ulazu i izlazu

1 '

1 1

0,015480,01805

0,08 3,413

k

m

Qb m

D C

, odnosno

1 18,055b mm

2 '

2 2

0,015480,01155

0,158 2,7

k

m

Qb m

D C

, odnosno

2 11,55b mm

Za moje radno kolo usvajam 1 18,055b mm i

2 11,55b mm

1.19 Provera koeficijenata 1k i

2k

11

0

1 1

1 11,514

8 0,00411

0,08 sin 22sink

l

kz

D

obično 2,11,11 k

22

0

2 2

1 11,1

8 0,00411

0,158 sin 28sink

l

kz

D

obično 1,105,12 k

114 mm od sivog liva

mm63 od čeličnog liva ili kalajne bronze

mm64 od aluminijuma ili alumino-silikata

Konačno usvajam koeficijente 1 1,51k i

2 1,1k

1.20 Konstrukcija meridijanskog preseka i odreĎivanje rasporeda meridijanskih

brzina


mašina

Strana: 9

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

xx

mxbR

QC

2

' gde je '

mxxmx CkC a koeficijenti 1 2 1,51 1,1xk k k

xR 40 45 50 55 60 65 72 79

'

mxC 10,38 9,230 8,308 7,553 6,923 6,391 5,769 5,258

mxC 11,418 10,153 9,139 8,308 7,615 7,030 6,346 5,784

xb 18.055 17 16 15 14 13 12 11,55

1.21 Konstrukcija lopatice metodom „tačka po tačka“


mašina

Strana: 10

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

Sa slike vidimo da je l

lRtg

dRd

Rd

dRtg

, a odatle je ugao

2

1

R

R lRtg

dR

Znamo da je

n

i

i

1

a iii

i RBB

2

1 , gde je li

itgR

RB

1

)( neka vrednost

podintegralne funkcije

Na osnovu trapeznog pravila sledi:

n

i

iii R

BB

1

1

2

180

, za 0

To je najbolje uraditi tabelarno

tačka iR

s

mCmi

'

s

mW i mmi

it 0

li )( iRB iR

i 0

1 I 40 10,380 41,98

4

31,4 22 61,87 5 16,1

80,4

II 45 9,230 34,26 35,325 22.5 53,65 5 14

III 50 8,308 27,99 39,25 23.5 46 5 12,12

IV 55 7,553 23,45 43,175 24.5 39,90 5 10,6

V 60 6,923 20,03 47,1 25.5 34,94 5 9,36

VI 65 6,391 17,37 51,025 26.5 30,98 5 8,26

VII 72 5,769 14,75 56,52 27.5 26,68 7 10

VIII2 79 5,528 13,64 62,015 28 23,81 7 /

Pri čemu je ii

mibR

QC

2

'

, a li

mi

li

ii

i

li

mii

li

mii

C

t

tCkCW

sin

sin

sinsin

'''

, gde je

k

ii

z

Rt

2 korak na nekom profilu


mašina

Strana: 11

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

2. PRORAČUN SPIRALE I DIFUZORA

2 2(0,02 0,05) 11,5 (0,02 0,05) 165 14,85 19,8sb b D


mašina

Strana: 12

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

Usvajam 15sb mm

3 2(1,03 1,05) 81,37 82,95R R

Usvajam 3 82R mm

3' '2 2 0,082

174235,02 174235,02R

K k

m gde je

' 350,87720 720 174235,02

0,015 303,67

kYK

Q

2 2 48,33 303,67n 1s , a 300

350,870,855

k

H

YY

kg

J

)(2)( 34 RR

0 0 45 90 135 180 225 270 315 360

mm 0 6,8 9,7 12 14,05 15,48 17,5 19 20,5

mmR )(4 82 95,6 101,4 106 110,1 113,7 117 120 123

III DD usvajam 80IID mm , gde je 06 i 0 0(360 ) 2 (360 ) 2 20,5 41d mm

0

0

(360 ) 65 41137,16

2 2 5

IID dL

tg tg

mm

Usvajam 140L mm


mašina

Strana: 13

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

3. ODREĐIVANJE MAKSIMALNE USISNE VISINE

hHHHH vpgubs max , pri čemu je

2,1019.1081,910

1013

5

g

pH b

b

m

17,081,910

10017,03

5

g

pH

vp

vp

m

2 28 2,982,5 0,25 0,0154 1,94

2 0,08 2 9,81

gu u ugu uk k tr

u

Y l cH

g D g

m

9,81 1,94 19,03gu guY g H kg

J, 5,2 usvajam 105,2 ukuk

)90 od uglom pod koleno (za 25,0 0k

8ul m , Iu Dd ,

0ccu

0 2 2

4 4 0,0152,98

0,08u

q mc

d s

DRf etr

,

6

2,98 0,08209122,81

1,14 10

u ue

c dR

61014,1 2s

m

0.30.3

0,396 0,3960,0054 0,0054 0,0154

209122,81tr

eR

2 2 2

0 10 1

2,98 146,511,1 0.25 2,36

2 2 2 9,81 2 9,81

c wh HPSH

g g

m


mašina

Strana: 14

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

0 1 0 11 1,2 0,2 0,3 usvajam 1,1 i 0,25

2 2 2 2 2

1 1 1 4 11,24 146,51mw c u 2

4

s

m

max 10,2 1,94 0,17 2,35 5,74s b gu vpH H H H h m

max 5,74sH m

4. PRORAČUN AKSIJALNIH SILA

02

2

22

02

2

2

02

22

02

18

CQR

rRRpprRF

gl

glax

3 5

2 10 300 300000 3 10 3p Y Pa bar

2 25 3 3 30

0

2,9810 10 9,81 5,74 10 19,03 10 19828

2 2b s gu

cp p gH Y Pa

2 2 2 2

2 2 3 3

2

304,73 0,079 0,04 0,01250,04 0,0125 300000 19828 10 1 10 0,015 3,413

8 2 0,079axF

937,213 0,937axF N kN

0 0 81,06 3 84,06zD D mm

0,15 100 0,0005 0,15 84,06 100 0,0005 0,14203zs D mm


mašina

Strana: 15

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

84,06 0,14203 37,51z zA D s 2mm

0 3 8 3 8 37,51 (112,53 300,08) 225zA A 2mm

00

4 4 2255,98

8

Ad mm

z

Usvajam 0d 6 mm

Broj otvora je jednak broju lopatica radnog kola 8kz

Sila koju treba da prenesu ležaji: 0.2 0,2 973,213 194,64R

ax axF F N

5. PRIBLIŽNE SILE U LEŽIŠTIMA I KRITIČNA BRZINA OBRTANJA

5.1 Približna težina radnog kola

5.1.1 Težina lopatica

3

1 8 0,0014745 0,003 7,85 10 9,81 2,73L MG z G z A g N

3

31085,7m

kgM , a 3 mm

2 2 0,071 0,0148 80,40,0014745

360 360

obR bA

2m

2 2 2 2

2 1

0 0

2 2 1 1

0,079 0,040,07104

cos cos 0,158 cos 28 0,08cos 22L l

R RR

D D

m

1 2 18,055 11,5514,8 0,0148

2 2

b bb mm

m


mašina

Strana: 16

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

5.1.2 Težina spoljnjeg diska(venca)

2 2 2 232 1

2

0,158 0,080.005 7,85 10 9,81 5,614

4 4sp M

D DG g N

Usvajam 5232 usp mm

5.1.3 Težina unutršnjeg diska

2 2

2 13 2 5,614

4u M

D DG g G N

5.1.4 Težina glavčine i kola

2 2 2 23

4

0,025 0,0190,035 7,85 10 9,81 0,576

4 4

gl vr

gl M

d dG l g N

1 2 3 4 2,73 5,614 5,614 0,57 14,536kG G G G G N približna težina radnog kola

5.2 Težina vratila

7654321

8877665544332211

lllllll

ldldldldldldldld

l

ldd

i

ii

sr

10 16 19 36 25 68 30 30 40 40 45 120 40 40 30 4033,9589 0,0339589

16 36 68 30 40 120 40 40srd mm

m

2 230,0339589

0,39 7,85 10 9,81 27,18834 4

srV M

dG L g

N


mašina

Strana: 17

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

5.3 Težina spojnice

Na osnovu 17,59550 9550 24,613 7,5 ; 2910min

2910

PT Nm P KW n

n

usvaja se

standardna spojnica „PERIFLEKS“ koja izdržava moment pri trajnom opterećenju od 30

Nm, a najveći moment pri kratkotrajnom preopterećenju do 80 Nm

5.4 Sile u osloncima

RK FG e VG

2

SPG

AY

BY

a l b

l=135 mm, a=148,5 mm, b=52,5 mm, e=49,27 mm

3

2 2 0,3 10 300 0,158 0,015 213,3R RF f Y D b N

Gde je koeficijent 3,0Rf

Težište vratila određujemo iz obrasca:

7

1

2

7

1

2

7

1

7

1

i

ii

i

iii

i

i

i

ii

C

ld

ldx

G

Gx

x

Zamenom vrednosti dobijamo:

2 2 2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2 2 2

8 10 16 34 19 36 86 25 68 135 30 30 170 40 40 250 45 120 330 40 40 370 30 40

10 16 19 36 25 68 30 30 40 40 45 120 40 40 30 40Cx

231,7768Cx mm

Iz uslova ravnoteže sledi:

01 0 iY 02

SPBVARK

GYGYFG

2

SPVRKBA

GGFGYY


mašina

Strana: 18

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

14,536 213,3 22,14 15 264,976A BY Y N

02 0)(2

)( 0 blG

LYeGaFGM SPBVRKA

aFGeGblG

lY RKVSP

B )(2

aFGeGbl

G

lY RKV

SPB )()(

2

1

1

15 187,5 22,14 49,2768 227,836 148,5 221,7049135

BY N

221,70487BY N

264,976 264,976 221,7049 486,68087A BY Y N

Otpori oslonaca iznose: 468,68087AY N i 221,7049BY N

5.5 Kritična brzina obrtanja

14,536 213,3 22,1424,35

2 9,81 2 9,81

k R VA

G F Gm

g g

kg redukovana masa za tačku A

30 22,142,657

2 2 9,81

SP VB

G Gm

g

kg redukovana masa za tačku B

4 480,033959

6,525 1064 64

srx

dI

4m , 8102,2 E

2/ mkN

8 8 32,2 10 6,525 10 14,354 10xE I 2Nm

223 37

3

0,135 0,1485 0,14853 2 3 2 3,595 10

3 3 14,354 10 0,135 0,135A

l a a

l l

223 37

3

0,135 0,1485 0,05253 2 3 2 2,612 10

3 3 14,354 10 0,135 0,135

l a b

l l

B

0,5 0,5

7

1 1337,9729

3,595 10 24,353A

A Am

1s

0,5 0,5

7

1 11200,3513

2,612 10 2,612B

B Bm

1s


mašina

Strana: 19

Ukupno strana: 19

Student:

Broj indeksa

PRORAČUN

CENTRIFUGALNE PUMPE

Overio:

0,5 0,52 2 2 2

2 2 2 2

337,9729 1200,3513325,32351

337,9729 1200,3513

A Bkr

A B

1s

325,3235151,803

2 2

krkrn

1s - kritična brzina obrtanja, a stvarna je 48,5n 1s

krn > n - bezbedno područje rada

6. IZBOR I PROVERA LEŽAJA

Ležaj A: 468,68087RAF N , 1002

aaA

FF N , 40d mm na osnovu toga

usvajam ležaj 60(RM 10)08: 68D mm , 15B mm , 0 15,2f , 17C kN ,

0 11,8C kN

0

0

15,2 1000,128 0,22

11800

aAf Fe

C

,

1000,213

468,68087

aA

RA

F

F , znači

RA

aA

F

F > e

1X i 2Y

1 468,68087 2 100 668,6808RA aA RAF X F Y F F N

Broj radnih sati

36 610 10 1700094112,208

60 60 2910 668,6808h

CL

n F

h - zadovoljava

Ležaj B: 221,7049RBF N , 1002

aaA

FF N , 40d mm na osnovu toga

usvajam isti ležaj 60(RM 10)08

0

0

15,2 1000,128 0,22

11800

aAf Fe

C

,

1000,451

221,7049

a

RB

F

F B , znači

RB

a

F

F B > 56,0 Xe i 2Y

0,56 221,7049 2 100 324,155RB aBF X F Y F N

Broj radnih sati

36 610 10 17000826122,31

60 60 2910 324,155h

CL

n F

h - zadovolja

Documents

Hidraulicne masine graficki