Вып. 2(46), 2017

DOI 10.21440/2307-2091-2017-2-75-77

УДК 622. 532  

Оценка напряженно-деформированного состояния валов шахтных секционных насосов pdf

С. А. Тимухин, Е. О. Чураков, А. О. Ислентьев 

Рассматриваются шахтные секционные центробежные насосы, в частности, особенности напряженно-деформированного состояния валов двухпоточных и однопоточных насосов. В связи с разработкой шахтных секционных двухпоточных насосов возникает необходимость в проведении сравнительной оценки напряженно-деформированного состояния валов. Такая оценка должна предшествовать разработке и созданию конструкции насоса любого типоряда, поскольку достаточная прочность и жесткость вала обеспечивают устойчивую работу ротора насоса, а следовательно, и всего насосного агрегата в целом. Приведены схемы напряжений трех составляющих: напряжения от изгиба, кручения и осевой силы. В отдельности рассмотрены напряжения от осевой силы при двух вариантах посадки рабочих колес насоса на вал. При свободной посадке напряжения от осевой силы распределяются равномерно по всей длине вала, а при посадке с натягом напряжения ступенчато возрастают в зависимости от количества рабочих колес. При этом в двухпоточных насосах осевая силы будет в два раза меньше по сравнению с аналогичными однопоточными насосами. При посадке с натягом характер растягивающих напряжений существенно отличается. Также представлены эквивалентные напряжения валов рассматриваемых типов насосов. Проведена сравнительная оценка эквивалентных напряжений однопоточных и двухпоточных центробежных секционных насосов на примере насосов ЦНС-300-600 и ЦНСД-600-300. По данным оценки видно, что эквивалентные напряжения ниже в насосах ЦНСД, чем в насосах ЦНС, что говорит о более благоприятных условиях работы их валов и что конструкция двухпоточных насосов является более совершенной.

Ключевые слова: центробежные насосы; вал; напряженно-деформированное состояние; сравнительная оценка; эквивалентные напряжения.

 

ЛИТЕРАТУРА


1. Тимухин С. А., Долганов А. В., Попов Ю. В., Чураков Е. О., Ислентьев А. О., Торопов Э. Ю. О разработке шахтных центробежных секционных двухпоточных насосов // Изв. УГГУ. 2014. № 2(34). С. 41–44.
2. Ислентьев А. О., Чураков Е. О. Особенности создания шахтных секционных двухпоточных насосов // Изв. УГГУ. 2016. № 1(41). С. 103–105.
3. Центробежный секционный двухпоточный насос: пат. 161013 Рос. Федерация. № 2015131222/06; заявл. 27.07.15; опубл. 10.04.16, Бюл. № 10. 3 с.
4. Долганов А. В., Попов Ю. В., Тимухин С. А., Пискарев А. Н. Сравнительная оценка шахтных секционных двухпоточных насосов // Изв. УГГУ. 2015. № 1 (37). С. 49–52.
5. Попов Д. Н., Сосновский Н. Г., Сиухин М. В. Гидродинамическая нагруженность роторов центробежных насосов при переходных процессах // Наука и образование. 2011. № 12. URL: http://technomag.edu.ru/doc/274914.html
6. Викулов М. А., Овчинников Н. П. Расчет статической прочности вала насоса // Мир современной науки. 2012. № 6. С. 7–13.
7. Baogang W., Schill J. H. A Self-Adjusting Balancing Device for Multistage Centrifugal Pump // First International Conference on Engineering Thermophysiks (August 18–21, 1999). Beijing, China, 1999.
8. Зайниддинов Н. С. Моделирование напряженно-деформированного состояния рамы тележки тепловоза // Изв. ПГУПС. 2010. № 3. С. 98–105.
9. Селиверстов Г. В., Бутырский С. Н., Вобликова Ю. О. Анализ напряженно-деформированного состояния элементов металлоконструкций грузоподъемных машин // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2009. № 2-1. С. 123–126.
10. Корнеев А. А., Соколова Е. И., Любимова А. С., Шилов Н. В. Комплексный подход к процессу восстановления и модернизации центробежных насосов // Сервис в России и за рубежом. 2014. № 1 (48). С. 86–94.
11. Debuchy R., Nour F. A., Bois G. An analytical modeling of the central core flow in a rotor-stator system with several pre-swirl conditions // Journal of Fluids Engineering. 2010. Vol. 132. No. 6.
12. Yao Z., Wang F., Qu L., Xiao R., He C., Wang M. Experimental investigation of time-frequency characteristics of pressure fluctuations in a double-suction centrifugal pump // Journal of Fluids Engineering. 2011. Vol. 133. No. 10, Article ID 101303.