11 | 12 | 2017

ПЛАН – КОНСПЕКТ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ На тему: “Визначення основних параметрів роботи двигуна пожежного автомобіля з насосом”

ПЛАН – КОНСПЕКТ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ На тему: “Визначення основних параметрів роботи двигуна пожежного автомобіля з насосом”

ПЛАН ЗАНЯТТЯ:

1.  Визначення напору та подачі при роботі насосно-рукавної системи

2.  Визначення напору та подачі при роботі насосно-рукавної системи зі збільшенням частоти обертання валу насосу.

3.  Оцінка можливості роботи двигуна з насосом.

1. ВИЗНАЧЕННЯ НАПОРУ ТА ПОДАЧІ ПРИ РОБОТІ НАСОСНО - РУКАВНОЇ СИСТЕМИ.

Для визначення подачі та напору необхідно _побудувати характеристику насосу Н=F(Q) І характеристику рукавної системи ІP=F(Q). Значення H HР Треба розраховувати для п'яти точок в інтервалі зміни подачі Q від 0 до 50 к/с.

При розрахунку насосно - рукавних систем зручно використовувати аналітичний "вираз" характеристик: Якщо залежність Q, - H вважати параболою, що цілком допустимо для практичних розрахунків, то головну робочу характеристику насосу ПН - 40 УА можна виразити рівнянням:

, м

Якщо задатися значеннями подачі Q1I зпдно з формулою, можна побудувати на графікові характеристику насосу Q - Н, Що показує як змінюється напір зі зміною подачі (ряс. 5).

Втрати напору в рукавній системі HР=F(Q) Визначається як:

, м

Де: Z - Висота підйому пожежних стволів над віссю насосу;

SСист - опір насосно - рукавної системи.

Отримані результати розрахунку вносяться до таблиці 6 і наносять графічно у першому квадранті ірис. 5). Таким чином, для визначення дійсних значень подачі і напору Я, працюючого на мережу насоса, необхідно сумістити на одному графіці характеристики мережі і насосу. Точка перетинання кривих Н=F(Q) І Hр=F(Q) Дає робочу точку з параметрами Qi і H1 Що характеризує роботу насосно-рукавної системи при нормальній частоті обертання валу насосу.

2. ВИЗНАЧЕННЯ НАПОРУ ТА ПОДАЧІ ПРИ РОБОТІ

НАСОСНО - РУКАВНОЇ СИСТЕМИ ЗІ ЗБІЛЬШЕННЯМ ЧАСТОТИ ОБЕРТАННЯ ВАЛА НАСОСУ.

Для визначення параметрів Q і Н В насосно - рукавній системі, при роботі насосу з частотою обертання на 10% більше номінальної, необхідно побудувати характеристику H2 = F(Q2) .

Таблиця 6 - Результати значень розрахунку характеристики насосу

Qlt,

0

10

20

30

40

50

Hi, м

Hp, м

Q2t, л/с

H2i, м

Nn2, кВт

NПН1,кВт

NПН2,кВт

При частоті обертання валу насосу, відмінної від номінальної, використовуються залежності з теорії подібності відцентрових насосів. Зміна частоти обертання валу відцентрового насосу призводить до зміни його параметрів, зв'язаних наступними залежностями

Використовуючи раніше прийняті значення Q і отримані значення H, визначаються і та заносяться до таблиці 6. Нанести ці точки на графік (мал. 5) і з'єднавши їх плавною кривою, отримаємо характеристику насосу з частотою обертання N2 Перетинання графічних залежностей Н2:=(Q2) І Hр=F(Q) Дає значення робочої точки насосно - рукавної системи для нової частоти обертання.

3. ОЦІНКА МОЖЛИВОСТІ РОБОТИ ДВИГУНА З НАСОСОМ.

Для оцінки можливості роботи двигуна ПА з насосом, який працює з виораною рукавною системою та частотою обертання П1 та П2, Необхідно розглянути їх спільну роботу.

Для цього необхідно визначити потужність, що споживається при частоті обертання П1, Яка розраховується за формулою

Де: - к. кд. насосу.

Коефіцієнт корисної дії враховує гідравлічні, об'ємні та механічні втрати, що виникають при передачі енергії рідині, що перекачується

= 0,58 ... 0,62.

Потужність, що відбирається від двигуна на привід пожежного насосу ПН, повинна враховувати втрати в трансмісії. Ця потужність на первинному валу коробки передач NПН1 Визначається по формулі:

Де: - к. к.д трансмісії на насос.

Коефіцієнт корисної дії трансмісії на насос враховує механічні втрати в зачепленні зубчатих коліс коробок відбору потужності, на тертя в підшипниках, карданному валу, проміжних опорах приймається рівним 0,86.

Залежність будується в четвертому квадранті (мал. 5). Для побудови При частоті обертання на 10% більшої номінальної використовується теорема подібності

Результати розрахунків потужностей заносяться до табл. 6.

Залежність також будується в четвертому квадранті (мал. 5). Для відповіді на питання про достатність або недостатність потужності двигуна з урахуванням його зношення для приводу насосу з параметрами Q1H1 та Q2H2 необхідно побудувати в третьому квадранті зовнішню швидкісну характеристику двигуна з урахуванням втрат на привід агрегатів та зношення двигуна, що визначається за формулою

Де: КN – Коефіцієнт зниження потужності.

Щоб оцінити можливість роботи двигуна, що має потужність NДВ і частоту обертання вала насосу П1 та П2 З вибраною насосно-рукавною системою, необхідно виконати наступні побудови: з точки Q2 провести пряму лінію до перетинання з графіком . Отримане значення потужності, що відбирається від двигуна для приводу насосу з частотою обертання на 10% більше номінальної (п2).

Частота обертання вала двигуна NДВ2 для приводу насосу з частотою обертання (П2) визначається за формулою


При спільній двигуна з ПН враховується, що в звичайних умовах експлуатації роботі двигуни повинні працювати, здебільшого, в режимі середніх оборотів, вони не розраховані на роботу в режимах, близьких до максимальних, таким чином задається запас потужності і частоти обертання. Для підвищення довговічності двигуна рекомендується приймати значення частоти обертання (0,8,..0,9)NMax, при цьому запас потужності в робочому режимі повинен бути не менше 8% від значення номінальної потужності, що споживається насосом. В цьому випадку передатне відношення коробки відбору потужності (КВП) визначається по формулі

На осі абсцис у третьому квадранті (мал. 5) - в масштабі відкладаються значення отриманої частоти обертання вала двигуна NДВ2 із цієї точки проводиться пряма лінія, паралельна осі ординат до перетинання, із прямою проведеною з точки NДВ2. Точка перетинання цих ліній (К) показує на роботу двигуна з вибраною насосно-рукавною системою. Якщо точка К знаходиться вище графіка потужності NДВ=F(NДВ), То такий двигун в стані забезпечити роботу заданої насосно-рукавної системи. Якщо точка К знаходиться під графіком потужності, то робота заданої насосно - рукавної системи неможлива.

Малюнок 5 - Характеристика насосу та двигуна пожежного автомобіля.

Н, м

Н2

Н1

Z

N, об/хв 1200 600 0

Hp

N2

H1

Q1
Q2

NДВ

Nпн1

К1

Nпн2

К2

ВИСНОВОК: Знання закономірностей роботи двигуна пожежного автомобіля з насосом дозволяє вибрати найбільш оптимальний режим експлуатації коли на пожежу буде подаватись більше кількість води при меншому напорі і споживаємій потужності пожежного насосу.

Підведення підсумків занять: Відмітити позитивні негативні сторони заняття, зробити висновок про підготовленість групи в цілому.

Слухачі оцінюються за якісне виконання розрахункової частини з об`явленням оцінок на слідуючому занятті.

Видача завдання на самопідготовку: