Аксиално налягане и методи за неговото разтоварване
За да изясните концепцията за аксиално налягане, помислете за конзолна центробежна помпа, диаграмата на която е показана на фигура 38.
Фигура: 38. Схема на водния поток в работното колело и в процепа между работното колело и
калъф за калъф
Отличителна черта на такива помпи с работни колела с еднопосочен вход е, че по време на тяхната работа възниква аксиално хидравлично налягане, което е насочено срещу движението на течността в смукателната тръба на помпата и има тенденция да движи вала с работното колело в тази посока. Възниква поради липса на симетрия в работното колело с еднопосочен вход. Всъщност нека течността във входа на работното колело има налягане p1 (обикновено по-ниско от атмосферното), а на изхода от работното колело, в изходния канал, налягането p2 е по-голямо от атмосферното.
Поради наличието на голямо свободно пространство между работното колело и стените на корпуса (фиг. 38), налягането върху всяка квадратна единица от външната повърхност на работните колела (в пространства В и С) може да се приеме за еднакви и равни на p2. Въз основа на горното можем да запишем, че общото налягане върху външната повърхност на задния диск (вдясно) ще бъде равно на:
(3 - 1)
където: е площта на външната повърхност на задния диск минус площта на вала.
Общото налягане върху външната повърхност на работното колело от смукателната страна (т.е. отляво) е:
(3 - 2)
От сравнение на тези две уравнения се вижда, че налягането върху работното колело отдясно е по-голямо от налягането отляво, следователно ефективната сила след изваждане на уравнениетоnenia (3-2) от (3-1) ще бъде равно
(3 - 3)
Това е приблизителната стойност на аксиалното налягане. В този случай той е насочен отдясно наляво, тоест срещу движението на течността, влизаща в колелото.
За облекчаване на аксиалното налягане в едноколесните помпи се използват следните методи:
Фигура: 40. Схема на работно колело с два О-пръстена на входа и релефните отвори в втулката.
1) използването на работни колела с двойно засмукване (фиг. 34). Това е най-ефективната техника за разтоварване. За възприемане на остатъчни произволни аксиални сили се използват механични средства под формата на сферични или пръстеновидни крака (аксиални лагери) или регулиращи пръстени на вала на помпата. При високи обороти на големи помпи (високи периферни обороти на вала) се използват радиални лагери с тяга и радиални лагери с дълбоки канали;