ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РАБОЧИХ КОЛЕС ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

WEAR RESISTANCE STUDY IMPELLERS OF CENTRIFUGAL PUMPS

Аlexander Pankov

master's student, department of machines and apparatuses of chemical and food production, Orenburg State University,

Russia, Orenburg

Svetlana Vasilevskaya

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Orenburg State University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Настоящее исследование посвящено изучению износостойкости рабочих колес центробежных насосов (ЦНС). ЦНС являются важным оборудованием во многих промышленных отраслях, обеспечивая перекачку различных жидкостей. При эксплуатации насосов рабочие колеса подвергаются интенсивным механическим воздействиям, что ведет к их износу и возможному снижению эффективности работы насоса. Исследование износостойкости рабочих колес насосов ЦНС имеет большое практическое значение, поскольку позволяет выбирать наиболее подходящие материалы для эффективной эксплуатации насосов в различных отраслях промышленности.

ABSTRACT

This study is devoted to the study of wear resistance of impellers of central nervous system pumps. CNS pumps are important equipment in many industrial sectors, providing pumping of various liquids. During operation of pumps, impellers are subjected to intense mechanical stress, which leads to their wear and possible reduction in pump efficiency. The study of wear resistance of impellers of central nervous system pumps is of great practical importance, since it allows choosing the most suitable materials for the effective operation of pumps in various industries.

Ключевые слова: насос ЦНС, износостойкость, рабочее колесо.

Keywords: pump, wear resistance, impeller.

Исследование износостойкости рабочих колес ЦНС 105/98 с видом климатического исполнения насосов – УХЛ является важным аспектом для обеспечения эффективной работы. Износ рабочих колес может привести к снижению производительности и надежности насоса, а также к увеличению затрат на ремонт.

Для проведения исследования износостойкости рабочих колес насоса 105/98 можно использовать следующие методы:

1. Измерение размеров рабочих колес до и после эксплуатации. Этот метод позволяет определить степень износа колес и сравнить их размеры с номинальными значениями. Износ может проявляться в виде уменьшения диаметра или изменения профиля рабочей поверхности колеса.

2. Визуальный осмотр рабочих колес. При этом методе исследования возможно обнаружение повреждений, трещин, сколов и других дефектов на поверхности колес, которые могут указывать на износ.

3. Испытание рабочих колес на прочность и износостойкость в лабораторных условиях. Этот метод позволяет провести ускоренные испытания, чтобы оценить износостойкость материалов и конструкции колес. В ходе испытаний могут быть использованы различные нагрузки, скорости и среды, чтобы симулировать реальную эксплуатацию насосов.

4. Математическое моделирование износа. С помощью математических моделей и компьютерного моделирования можно предсказать степень износа рабочих колес в различных условиях эксплуатации на основе известных параметров, таких как нагрузка, скорость и тип транспортируемой среды.

Знание степени износа рабочих колес ЦНС позволяет принимать решения по замене колес, проведению предупредительного технического обслуживания и оптимизации процесса эксплуатации насосов для повышения их надежности и эффективности.

Для контроля аварийного износа деталей разгрузочного устройства в насосе предусмотрено специальное устройство (рис.1.) – сигнализатор износа гидропяты, состоящее из корпуса 1, флажка 2, штока 3, пружины 4, гайки 5. Корпус устройства ввинчивается в отверстие глухой крышки подшипника таким образом, чтобы свободный конец штока упирался в наружную обойму подшипника. При роторе, сдвинутом до отказа в сторону всасывания, торец выступающего конца должен располагаться на расстоянии 3 мм от торца корпуса устройства. В процессе эксплуатации насоса по мере износа деталей разгрузочного устройства ротор будет смещаться с сторону всасывания, что приведет к смещению подпружиненного штока 4. В момент, когда торцы штока 4 и корпуса 1 совместятся, флажок 2 опустится. Это будет являться сигналом аварийного износа деталей разгрузочного устройства.

Рисунок 1. Устройство сигнализатора износа гидропяты

На предприятиях в среднем около 45 единиц ЦНС. В месяц происходит ремонт от 10 до 15 единиц насосов в зависимости от установки насоса после ремонта. Время, затраченное на ремонт и замену изношенных запчастей в среднем, составляет от 48 – 72 часов.

Рисунок 2. Статистические данные по ремонту насосов ЦНС

Список литературы:

1. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов.-М.: Недра, 1988.-501с.
2. Краснова М.Н. и др. Исследование критических зон рабочего колеса центробежного насоса. The scientific heritage No 81 (2021).
3. Саруев А.Л. Эксплуатация насосных и компрессорных станций. Учебное пособие: Изд-во Томского политехнического университета, 2017.
4. Супрун В.К. Абразивный износ грунтовых насосов и борьба с ним Изд. Машиностроение, М.,1972, 104 с.
5. Шейпак А.А. История науки и техники: Энергомашиностроение: Учеб. пособ. − М.: МГИУ, 2007. − 212 с.
6. Лоханский Я.К. Компьютерные технологии инженерного анализа в промышленности и проблемы подготовки кадров // Машиностроение и инженерное образование. 2005. ¹ 4. С. 71−83.
7.  Methodology. STAR-CD Version 3.26. – London: Computational Dynamics Ltd, 2004. – 244 p. 4. Schlichting, H. Boundary Layer Theory. – 6th ed. – New York: McGraw-Hill, 1968. – 744 p.