и определяется погрешностями изготовления и сборки деталей нагнетаюшего угла и величинами рабочих давлений.
На фиг 41 изображены характерные кривые изменения давления в уплотняющей зоне шестеренного насоса от нуля до номинальной величины (40 кГ/см) Форма кривых меняется от выпуклых (при наибольших давлениях), до вогнутых (при наименьших давлениях) Переход от верхней кривой к нижней совершается постепенно Различие формы кривых определяется изменениями положения роторов в колодце корпуса, которые вызываются действием нагрузки Изменение величины рабочего давления влечет за собой изменение значения равнодействующей гидравлической нагрузки и направления ее действия При этом меняется положение экстремальных периферийных зазоров Все это отражается на форме кривой распределения давлений Обработка кривых распределения давления, соответствующих наибольшим значениям рабочего давления насоса показывает, что без большой погрешности и с запасом надежности закон изменения давления можно считать параболическим Излагаемый ниже расчет нагрузки на опоры роторов шестеренных насосов построен на этом предположении и основывается на наличии эффективной системы канализации жидкости, исключающей возможность возникновения дополнительных распорных нагрузок
При этих условиях величины искомых усилий будут зависеть лишь от значений рабочего давления и геометрических размеров роторов При определении искомых зависимостей будем считать, что действующие на каждый из роторов нагрузки находятся в плоскости зацепления, а за ось ординат примем линии центров 0, Ог (фиг 42)
Результирующее усилие в этом случае будет характеризоваться суммой усилий от действия распределенной гидравлической нагрузки в периферийном зазоре, давлением в зоне нагнетания и усилием от передаваемого крутящего момента
Рассмотрим раздельно участки поверхности ведущего ротора между точками Q и и точками AviK. Точки и Q расположены в конце и начале камер нагнетания и всасывания Характер изменения давления на периферийном зазоре роторов от в точке А камеры нагнетания до давления, равного нулю в точке Q камеры всасывания, будем считать, как мы уже условились - параболическим
Текущее значение нагрузки, переменной по величине р, определяется соотношением
где (фиг 42) - переменное значение полярного угла.
Pi - центральный угол, соответствующий точке А
(начала камеры нагнетания), Pj,„ - центральный угол, соответствующий зоне уплотнения, который равен [2я - (Р + Рг) ], где Рг - центральный угол, соответствующий точке Су (начала камеры всасывания).
Давление
Элементарная гидравлическая сила dP, действующая на площадку Rgbdip, определяется уравнением:
dP = pRbdri. Ее составляющие по осям координат равны соответственно dPi (х) = PiifRebd cos (я - = - piRgbd cos ij); dPi (J,) = - pRgbdip sin (я - = pifRJyd sin ip.
Интегрируя эти уравнения в пределах изменения угла mi = до 1152 = 2п - Рг. найдем величины (у) и (а;):
Pi lu) =
(Ф - Pi)l sin di =
- pbR, [2 sin p,Py„ + cos Pi (p2„ + 2) - 2 cos p]. (97)
p pbRe
coslj)dlj) -
• =-[2cosP2P,„ + 2sinp, + sinp,(p2„ + 2)]. . (98)
При Pi = Рг = P формулы (97) и (98) значительно упрощаются: P. ,.л = nhP! Tecs p + Г99
Pi(.,=p6/?.[p+p-s.np(p„;4)-.
(99) (100)
Участок криволинейной наружной поверхности ведущего ротора, расположенный в зоне нагнетания (от точки до точки /С, фиг. 42) удобно рассматривать раздельно - выше и ниже линии центров Oi, О2. Оба участка подвергаются действию полного рабочего давления р, поэтому усилия, возникающие здесь определяются, как произведения величин давления на проекции соответствующих криволинейных участков. При этом часть поверхности ротора, находящегося справа от вертикальной плоскости, проходящей через точку контактирования К (на фиг. 42 линия SK), при нахождении составляющих P(j,) не должна приниматься в расчет потому, что силы, действующие на эту поверхность вверх и вниз от горизонтальной оси, взаимно уравновешиваются. Для участков поверхности ротора, расположенных справа от вертикальной плоскости, проходящей через точку Р (полюс зацепления), величины составляющих сил давления, не учтенных предыдущими формулами, являются функциями угла поворота роторов. 94 , - . , .
