Июнь 17th, 2013
На выделенный объем действует центробежная силаЕсли на выходе из колеса давление равно р2, то давление на произвольном радиусеОсевая сила возникает в результате различия давлений, действующих на рабочее колесо слева и справа при rBTrry (заштрихованная часть распределений давления на рис. 7.32). Результирующая осевая сила давленияНаправлена она в левую сторону, т. е. навстречу входу жидкости в колесо.Кроме силы давления на колесо действует усилие, появляющееся в результате изменения импульса потока рабочей жидкости в колесе, Fz*=Gc0, и направлено оно в направлении потока, поступающего в колесо. Полное усилие, действующее на рабочее колесо насоса,FZ=FZp—FZ*.Уменьшению осевой силы способствуют все факторы, ведущие к снижению средней угловой скорости жидкости со стороны переднего, покрывающего диска и к повышению со стороны заднего, рабочего диска. Угловая скорость вращения жидкости зависит от ширины зазора и уменьшается с его увеличением. Следовательно, увеличение переднего осевого зазора по сравнению с задним приведет к снижению результирующего осевого усилия. Течение жидкости от центра к периферии приводит к снижению угловой скорости.Рис. 7.33. Способы разгрузки осевых усилийЕсли осевая сила велика и не может быть воспринята упорным подшипником, применяют специальные меры, которые приводят к уменьшению осевой силы, но связаны с усложнением конструкции, а в большинстве случаев — и с ухудшением КПД насоса. Некоторые способы разгрузки основаны на создании симметричного распределения давления с обеих сторон колеса. Это использование двухпоточных колес (рис. 7.33,а) для насосов с большой подачей; устройство разгрузочных камер на тыльной стороне рабочего диска, соединенных со входом в колесо с помощью трубки 2 (рис. 7.33,6) или отверстий 3 (рис. 7.33,в). Кольцевое уплотнение разгрузочной камеры выполняется на радиусе переднего уплотнения (при этом остается некомпенсированным некоторое остаточное осевое усилие) или на большем, подбираемом экспериментально, радиусе.
