Конического отверстия

Определить расходы бензина через цилиндрический насадок диаметром d = 60 мм и через составной насадок, полученный путем добавления к цилиндрическому насадку конического диффузора с выходным диаметром D = 80 мм и коэффициентом потерь уд = 0,3.

Задача VI1-15. В отсасывающей трубе водяной турбины, выполненной в виде конического диффузора с входным диаметром D = 0,5 м и углом раскрытия Q = 16°, расход воды равен Q = 1 м3/с.

Определить расходы бензина через цилиндрический насадок диаметром d = 60 мм и через составной насадок, полученный добавлением к цилиндрическому насадку конического диффузора выходным диаметром D == 80 мм и коэффициентом потерь срд = 0,3.

Сравнение гидравлических к. п.д. колес, полученных экспериментально, с расчетными, учитывающими лишь потери на трение по зависимости Блазиуса, позволило выделить потери в межлопаточных каналах колеса на отрыв и на вторичные течения. Зависимость этих потерь от эквивалентного угла раскрытия межлопаточных каналов представлена на рис. 1. Таким образом, экспериментально установлено, что для колес трех типов с различным числом лопаток резкое возрастание потерь в каналах наступает при значениях угла vs ^> v3 = 6ч-7. Это позволяет рекомендовать данный параметр для использования при проектировании новых рабочих колес. При этом угол раскрытия эквивалентного конического диффузора v3 определялся по формуле

Из этого выражения уже очевидно увеличение потерь трения при сужении бл. д., несмотря на происходящее при этом увеличение угла раскрытия эквивалентного конического диффузора. Это делает необходимым решение вопроса о выборе взамен практически достаточно удобного, но физически не соответствующего при Ь3/Ь2 =h 1 схеме действительного-течения критерия va9 другого, лучше отражающего физическую сущность процессов в бл. д.

Переход между предпоследним РК и последним НА часто выполняется в виде свободного кольцевого диффузора с большим углом раскрытия и. Этому углу соответствует угол расширения эквивалентного конического диффузора, имеющего гидравлический диаметр Dr = 4f/Q, где f — живое сечение рассматриваемого криволинейного диффузора и Q — периметр этого сечения. Так как для эквивалентного диффузора угол расширения

В последних ступенях ЦНД условия течения пара в диффузоре весьма неблагоприятны. Этому противостоит сильный отсасывающий эффект примыкающего к диффузору НА. Его влияние настолько благотворно, что создаются условия для безотрывного течения на переходах с раскрытием, которому соответствует угол расширения эквивалентного конического диффузора 0Э = 30° и даже более. На практике же применяются диффузорные переходы со значительно большими углами (0Э = = 704-100°) (периферийный угол раскрытия меридионального обвода достигает 60°). При этом, если

Исследования, проведенные на ЛМЗ, в БИТМ и ЛКИ [25 гл. XI], показали, что для ступени как с перекрышей на входе, так и без нее, оптимальная форма меридионального профиля у периферии НА близка к конической. Угол раскрытия у" желательно выбирать меньшим чем 30°, так как при больших углах потери резко нарастают. Удачной характеристикой для обобщения опытных данных по влиянию угла у" на эффективность ступеней с относительно длинными лопатками оказывается угол эквивалентного конического диффузора 6Э. В зависимости от этой характеристики [26] относительное снижение к. п. д. различных ступеней большой веерности (с?г = 3,3-М,1), имеющих Y// = 30-^50°, не превышает 2%, если 6э<50ч-70°. При этом большим углам бэ соответствуют меньшие углы меридионального раскрытия у".

Экспериментальное изучение влияния положительного градиента давления на турбулентность в канале и пограничном слое крайне осложнено тем, что поток подчас находится в неравновесном состоянии. Как указывает Дёнх [1], получение простейших «равновесных» течений возможно лишь в таких каналах, в которых распределения скоростей в каждом сечении по потоку подобны. Изучение таких «равновесных» течений способствует решению многих практических задач, в которых состояние потока изменяется от параллельного течения (нулевой градиент давления) до точки отрыва. Полное подобие распределений скоростей по потоку достигается только тогда, когда число Рейнольдса и соответствующий безразмерный градиент давления не зависят от х. Для вполне развитых потоков в слабо расходящемся канале, где градиент давления обусловливается изменением сечения канала, постоянство R достигается использованием плоского диффузора. Исследованием течений в плоских расширяющихся каналах занимались в свое время Дёнх [1] и Никурадзе [2], которые измеряли лишь профили средних скоростей. К тому же сомнительно, что в этих работах поток был равновесным. Клаузер [3] исследовал равновесные пограничные слои с положительным градиентом давления. Как и для конического диффузора, в этом .случае имело место изменение числа Рейнольдса [21] по потоку.

Расширяющаяся отсасывающая труба иногда именуется диффузором (расширителем). Однако этот термин удобнее относить к отдельным расширяющимся суставам трубы. Так, коленчатая труба (§ 7-7) состоит из колена и одного конического диффузора, изогнутая (§ 7-8) — из двух с коленом между ними и лишь коническая труба — из одного.

------для конического диффузора 94

Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в шпинделе сверлильного станка (рис. 6.42, а). Если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя, то применяют переходные конические втулки (рис. 6.42, б). Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двух-, трехкулачковых или цанговых патронах. Закрепление режущего инструмента в цанговом патроне показано на рис. 6.42, в. На резьбовую часть корпуса патрона 1 навинчена втулка 2, в которой находится разрезная цанга 3. Цилиндрический хвостовик инструмента 4 вставляют в отверстие цанги и закрепляют вращением втулки 2.

Развертывание — окончательная обработка цилиндрического или конического отверстия разверткой (обычно после зенкерования) в целях получения высокой точности и малой шероховатости обработанной поверхности (рис. 6.44, г, д).

Рис. 83. Схема обработки конического отверстия

При вращении шпинделя сверлить можно на всю длину с одной установки. Если же вращать сверло, то для меньшего его увода сверлить следует до половины длины с одного конца и вторую половину — с другого конца, т. е. за две установки с базированием по обточенным шей-кам. Затем зенкеруют отверстие с переднего конца коническим зенкером на вертикально-сверлильном станке, с последующим растачиванием конического отверстия с переднего и заднего концов, с одновременным подрезанием обоих торцов на токарном станке. Затем заготовка подвергается термической обработке, которая зависит от выбранной марки стали и преследует цель повышения износостойкости поверхностей опорных шеек и других поверхностей с сохранением сырой сердцевины. Термическая обработка не должна вызывать заметных деформаций шпинделя. Применяется поверхностная закалка с нагревом токами высокой частоты.

Сущность этого процесса заключается в кратковременном нагреве поверхностного слоя ка глубину 1—3 мм металла, который подвергается закалке. Остальная часть металла не нагревается, что исключает деформацию шпинделя. Нагрев и охлаждение закаливаемых поверхностей происходят при помощи специальных индукторов. Обычно подвергаются закалке поверхности наружного конуса под патрон и конического отверстия в переднем конце. Опорные шейки закаливаются при применении подшипников скольжения.

Внутренние кольца подшипников закрепляют в обоих направлениях на валах постоянного диаметра (типа трансмиссионных) с помощью конических разрезных втулок (рис. 17.19, д, з). Последние требуют конического отверстия в подшипнике и применяются в основном для радиальных сферических подшипников.

Для контроля радиального биения цилиндрической расточки относительно конического отверстия

Фрезерование торцов и центрование Черновое точение со стороны хвостовика Точение головной части (со стороны фланца) Сверление осевого отверстия Обработка конического отверстия во фланце Чистовое точение наружных поверхностей со стороны хвостовика

Сверление и нарезание резьбы в крепежных отверстиях Термическая обработка шеек и конического отверстия Правка центровых фасок

Обдирочное шлифование и чистовое шлифование наружных поверхностей и торцов Шлифование конического отверстия Удаление заусенцев Динамическое балансирование Мойка и сушка Контроль

з — контроль конического отверстия в пяти точках.