2.5 Конструкционный расчет трехплунжерного насоса

Исходные данные:

Тип насоса - 2НП-160;

Р=17 МПа - максимальное рабочее давление;

Q=7,5 л/сек - производительность насоса;

n=165 1/мин - частота двойных ходов плунжера;

S=125 мм - длина хода плунжера;

с=830 кг/м³ - плотность нефти;

з=0,87 - коэффициент полезного действия насоса.

Определить диаметр плунжера, толщину стенки клапанной коробки; площадь крейцкопфа, усилия на плунжер, диаметр пальца кривошипа, приводную мощность.

Диаметр плунжера:

Где б_v=0,92-0,94=0,93 - коэффициент объемной подачи для исправного насоса;

k=3 - число камер насоса;

S=125 мм - длина хода поршня,

n=165 1/мин- число двойных ходов насоса;

Принимаем ближайшее номинальное значение: D=125 мм

Толщина стенки клапанной коробки:

Где - наружный и внутренний радиусы коробки

Где - для чугуна СЧ21-40, допустимое напряжение на растяжение[2];

Р=17МПа- наибольшее давление в коробке

Полезная мощность насоса:

Мощность привода:

Где б=1,05 - коэффициент запаса[2];

=0,87- кпд насоса[2]

Максимальное усилие действующее на плунжер при сжатии:

Где К_п =1.15- коэффициент запаса[2];

Р_мах =17МПа- давление насоса;

F =0,012 м²- площадь плунжера

Радиус кривошипа:

Максимальный угол между шатуном и штоком:

R=0,063м - радиус кривошипа;

L=0,850 м- длина шатуна

Усилие вдоль оси шатуна:

Максимальная составляющая силы действующая на крейцкопф:

При правом вращении коренного вала сила N_{c max} направлена вверх. При весе ползуна G=4,6 кг, сила нажатия на направляющие ползуна:

Где G=5 кг - вес ползуна.

По аналогии с формулой 6:

Где К_п =1.15- коэффициент запаса[2];

Р_с =0,239МПа- усилие вдоль плунжира;