РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ПОЖАРНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области пожарной техники и может быть использована при изготовлении пожарных насосов.
Уровень техники.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является рабочее колесо пожарного центробежного насоса, содержащее лопасти, у которых профиль передней кромки выполнен закругленным с радиусом R, а также передний и задний диски, (см. Пожарная техника. Каталог-справочник. Составители: Дзикас Н.М., Шебеко Н.Д., Кисель А.С., Введенский Н.Д., Астахов Г.И. Москва.: ЦНИИТЭстроймаш, 1974, с.426).
Профиль известного колеса не позволяет обеспечивать оптимальную подачу и напор, что приводит к ограничению функциональной эффективности.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении функциональной эффективности.
Технический результат заключается в увеличении подачи и напора.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Увеличение подачи и напора непосредственно приводит к повышению его функциональной эффективности.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
/
- рабочее колесо пожарного центробежного насоса, содержащее лопасти, у которых профиль передней кромки выполнен закругленным с радиусом R, а также передний и задний диски, отличающееся тем, что профиль внутреннего участка передней кромки любой из лопастей выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, ограниченной спереди точкой ее пересечения с окружностью радиуса 23,5R, центр которой расположен в начале координат, профиль наружного участка передней кромки выполнен концентрическим по отношению к профилю внутреннего участка с расстоянием между ними 2R, профиль переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, профиль второго внутреннего участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 72R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок выполнен с кривизной, противоположной кривизне второго внутреннего участка, в виде дуги окружности радиуса 21,5R, центр которой расположен на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, задняя кромка лопасти выполнена толщиной 1,85R, ее профиль ограничен дугой окружности радиуса 69,5R, центр которой расположен в начале координат, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, ограниченной спереди точкой ее сопряжения с окружностью радиуса R, определяющей толщину передней кромки, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, совпадающей спереди с профилем наружного участка передней кромки, профиль второго наружного участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 75R, центр
/
/
которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок выполнен с кривизной, противоположной кривизне второго наружного участка, в виде дуги окружности радиуса 21R, центр которой расположен на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, при этом кривая наружного профиля лопасти, прямая, наклоненная к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящая через начало координат, и дуга окружности радиуса 55,78R, центр которой расположен в начале координат, пересекаются в одной точке.
Дополнительно к этому:
- профиль передней кромки выполнен с радиусом R=2 мм.;
- центр окружности радиуса 44R, в виде дуги которой выполнен профиль внутреннего участка передней кромки любой из лопастей, расположен в координатах (6R; 20,1R);
- центр окружности радиуса 44R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, расположен в координатах (6R; 20,1R);
/
- центр окружности радиуса 21,5R, в виде дуги которой выполнен профиль третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок, расположен на расстоянии 76R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат;
- центр окружности радиуса 42R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску, расположен в координатах (0; 21,57R);
- центр окружности радиуса 42R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску, расположен в координатах (0,5R; 18R);
- центр окружности радиуса 21R, в виде дуги которой выполнен профиль третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок
/
расположен на расстоянии 79R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат;
- смежные участки профиля лопасти с различной кривизной сопряжены лекальными кривыми;
- передние кромки лопастей, примыкающие к переднему диску, расположены на условной окружности радиуса 32,5R;
- передняя кромка лопасти выполнена с радиусом 44,85R;
- передний диск выполнен с отверстием диаметра 64R;
- колесо имеет конусную посадку на валу с возможностью обеспечения точности установки;
- колесо содержит семь лопастей;
- на переднем и заднем дисках колеса запрессованы и застопорены винтами уплотнительные бронзовые кольца;
- в заднем диске выполнена группа отверстий, например, в количестве 7 с возможностью разгрузки колеса от осевых сил, причем часть отверстий, например, в количестве трех, выполнена с резьбой с возможностью использования съемника колеса.
Краткое описание чертежей.
На чертеже изображено рабочее колесо пожарного центробежного насоса.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
У рабочего колеса пожарного центробежного насоса, содержащего лопасти, у которых профиль передней кромки выполнен закругленным с радиусом R, а также передний и задний диски, профиль внутреннего участка передней кромки любой из лопастей выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, центр которой расположен в координатах (6R; 20,1R), ограниченной спереди точкой ее пересечения с окружностью радиуса 23,5R,
/
/
/
центр которой расположен в начале координат, профиль наружного участка передней кромки выполнен концентрическим по отношению к профилю внутреннего участка с расстоянием между ними 2R, профиль переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, центр которой расположен в координатах (6R; 20,1R), профиль второго внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 72R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 21,5R, центр которой расположен на расстоянии 76R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, задняя кромка лопасти выполнена толщиной 1,85R, ее профиль ограничен дугой окружности радиуса 69,5R, центр которой расположен в начале координат, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, центр которой расположен в координатах (0; 21,5R), ограниченной спереди точкой ее сопряжения с окружностью радиуса R, определяющей толщину передней кромки, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, центр которой расположен в координатах (0,5R; 18R), совпадающей спереди с профилем наружного участка передней кромки, профиль второго наружного участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 75R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 21R, центр которой расположен на расстоянии 79R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, при этом кривая наружного профиля лопасти, прямая, наклоненная к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящая через начало
координат, и дуга окружности радиуса 55,78R, центр которой расположен в начале координат, пересекаются в одной точке (см. чертеж).
Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве рабочего колеса пожарного центробежного насоса - реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
/
Выполнение профиля внутреннего участка передней кромки любой из лопастей в виде дуги окружности радиуса 44R, центр которой расположен в координатах (6R; 20,1R), ограниченной спереди точкой ее пересечения с окружностью радиуса 23,5R, центр которой расположен в начале координат, профиля наружного участка передней кромки концентрическим по отношению к профилю внутреннего участка, с расстоянием между ними 2R, профиля переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, в виде дуги окружности радиуса 44R, центр которой расположен в координатах (6R; 20,1R), профиля второго внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску, в виде дуги окружности радиуса 72R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиля третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок в виде дуги окружности радиуса 21,5R, центр которой расположен на расстоянии 76R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, задней кромки лопасти толщиной 1,85R, с ограничением ее профиля дугой окружности радиуса 69,5R, центр которой расположен в начале координат, профиля переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску, в виде дуги окружности радиуса 42R, центр которой расположен в координатах (0; 21,5R), ограниченной спереди точкой ее сопряжения с окружностью радиуса R, определяющей толщину
/
/
передней кромки, профиля переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску, в виде дуги окружности радиуса 42R, центр которой расположен в координатах (0,5R; 18R), совпадающей спереди с профилем наружного участка передней кромки, профиля второго наружного участка обеих боковых кромок в виде дуги окружности радиуса 75R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиля третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок в виде дуги окружности радиуса 21R, центр которой расположен на расстоянии 79R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, при условии, что кривая наружного профиля лопасти, прямая, наклоненная к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящая через начало координат, и дуга окружности радиуса 55,78R, центр которой расположен в начале координат, пересекались бы в одной точке, позволяет увеличить подачу и напор.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Описание конструкции рабочего колеса:
У рабочего колеса пожарного центробежного насоса, содержащего лопасти 1, у которых профиль передней кромки выполнен закругленным с радиусом R, а также передний 2 и задний 3 диски, профиль внутреннего участка передней кромки любой из лопастей выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, ограниченной спереди точкой ее пересечения с окружностью радиуса 23,5R, центр которой расположен в начале координат, профиль наружного участка передней кромки выполнен концентрическим по отношению к профилю внутреннего участка с расстоянием между ними 2R, профиль переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску 2, выполнен в виде дуги окружности радиуса 44R, профиль второго внутреннего участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 72R, центр которой расположен в
/
/
/
координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок выполнен с кривизной, противоположной кривизне второго внутреннего участка, в виде дуги окружности радиуса 21,5R, центр которой расположен на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, задняя кромка лопасти выполнена толщиной 1,85R, ее профиль ограничен дугой окружности радиуса 69,5R, центр которой расположен в начале координат, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску 2, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, ограниченной спереди точкой ее сопряжения с окружностью радиуса R, определяющей толщину передней кромки, профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску 3, выполнен в виде дуги окружности радиуса 42R, совпадающей спереди с профилем наружного участка передней кромки, профиль второго наружного участка обеих боковых кромок выполнен в виде дуги окружности радиуса 75R, центр которой расположен в координатах (33,2R; 13,5R), профиль третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок выполнен с кривизной, противоположной кривизне второго наружного участка, в виде дуги окружности радиуса 21R, центр которой расположен на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат, при этом кривая наружного профиля лопасти, прямая, наклоненная к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящая через начало координат, и дуга окружности радиуса 55,78R, центр которой расположен в начале координат, пересекаются в одной точке.
Кроме того:
- профиль передней кромки выполнен с радиусом R=2 мм.;
- центр окружности радиуса 44R, в виде дуги которой выполнен профиль внутреннего участка передней кромки любой из лопастей, расположен в координатах (6R; 20,1R);
- центр окружности радиуса 44R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего внутреннего участка боковой кромки лопасти, примыкающей к переднему диску 2, расположен в координатах (6R; 20,1R);
/
- центр окружности радиуса 21,5R, в виде дуги которой выполнен профиль третьего или последнего внутреннего участка обеих боковых кромок, расположен на расстоянии 76R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат;
- центр окружности радиуса 42R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к переднему диску 2, расположен в координатах (0; 21,5R);
- центр окружности радиуса 42R, в виде дуги которой выполнен профиль переднего наружного участка боковой кромки, примыкающей к заднему диску 3, расположен в координатах (0,5R; 18R);
/
- центр окружности радиуса 21R, в виде дуги которой выполнен профиль третьего или последнего наружного участка обеих боковых кромок расположен на расстоянии 79R от начала координат на прямой, наклоненной к горизонтальной оси на угол 49°58, проходящей через начало координат;
- смежные участки профиля лопасти с различной кривизной сопряжены лекальными кривыми;
- передние кромки лопастей, примыкающие к переднему диску 2, расположены на условной окружности радиуса 32,5R;
- передняя кромка лопасти выполнена с радиусом 44,85R;
- передний диск 2 выполнен с отверстием диаметра 64R;
- колесо имеет конусную посадку на валу с возможностью обеспечения точности установки;
- колесо содержит семь лопастей;
- на переднем 2 и заднем 3 дисках колеса запрессованы и застопорены винтами уплотнительные бронзовые кольца;
- в заднем диске 3 выполнена группа отверстий, например, в количестве 7 с возможностью разгрузки колеса от осевых сил, причем часть отверстий, например, в количестве трех, выполнена с резьбой с возможностью использования съемника колеса.
Рабочее колесо работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса лопасти увлекают воду или водный раствор пенообразователя, принуждая вращаться поток жидкости, в результате чего на него действуют центробежные силы, которые нагнетают жидкость в напорный патрубок насоса.
Таким образом, у предлагаемого рабочего колеса пожарного центробежного насоса, в отличие от прототипа, повышается функциональная эффективность.
Эффективность предлагаемого рабочего колеса пожарного центробежного насоса обусловливается геометрией его лопастей.