Расчет радиальных и осевых сил в центробежных насосах

 

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 

С.Н. Козлов, А.И. Петров  
 
 
 
РАСЧЕТ РАДИАЛЬНЫХ И ОСЕВЫХ СИЛ  
В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ 
 
 
Методические указания  
к курсовому и дипломному проектированию  
по курсу «Теория и расчет лопастных гидромашин» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

М о с к в а  

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 

2 0 0 8  

 

УДК 621.227.3 
ББК 31.56 
К59 
Рецензент К.А. Макаров 

 
Козлов С.Н., Петров А.И.  
  
 
     Расчет радиальных и осевых сил в центробежных насосах: 
Метод. указания к курсовому и дипломному проектированию 
по курсу «Теория и расчет лопастных гидромашин». — М.: 
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. — 32 с.: ил. 
 
Дан обзор причин возникновения радиальных и осевых сил на 
роторах центробежных насосов, приведены методы расчета этих сил 
и способы их уравновешивания. 
Для работы по курсовому и дипломному проектированию студентов 4–6-го курсов специальности 12.11 «Гидравлические машины, 
гидроприводы и гидропневмоавтоматика». Методические указания 
также могут быть использованы инженерно-техническими работниками при проектировании центробежных насосов. 
 
УДК 621.227.3 
ББК 31.56 
 
 
Учебное издание 

Козлов Станислав Николаевич  
Петров Алексей Игоревич  

РАСЧЕТ РАДИАЛЬНЫХ И ОСЕВЫХ СИЛ  
В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ 
 
Редактор С.А. Серебрякова 
Корректор М.В. Самохина 
Компьютерная верстка С.А. Серебряковой 

Подписано в печать 11.03.2008. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. 
Усл. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,43.  
Изд. № 158. Тираж 100 экз. Заказ        . 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5 
 
 
 

 
 
    © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 

К59 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В методических указаниях изложена методика расчета радиальных и осевых сил, действующих на ротор центробежного насоса, приведены способы их уравновешивания.  
Определение модуля и направления сил, действующих на ротор центробежного насоса при разных режимах его работы, является необходимым условием правильного расчета опор ротора насоса. Точный расчет сил на роторе особенно важен для крупных 
насосов, в которых эти силы могут достигать очень больших значений, и для герметичных насосов.  
Использование данных методических указаний поможет студентам при работе над курсовыми и дипломными проектами и повысит эффективность консультаций. Материал, приведенный в 
издании, также может быть полезен и для инженерно-технических 
работников, занимающихся практическими расчетами радиальных 
и осевых сил в центробежных насосах. 

РАДИАЛЬНЫЕ СИЛЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ  
НА РОТОРЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 

Радиальными называются силы, линия действия которых перпендикулярна оси ротора центробежного насоса. 
Большие значения радиальных сил, развиваемых в крупных 
насосах (примерно 1 000…10 000 Н), приводят к появлению 
больших сил в подшипниковых узлах насосного агрегата, что, в 
свою очередь, снижает ресурс работы насоса. Поэтому для правильного расчета опор ротора на этапе проектирования центробежного насоса необходимо тщательно определять модули и 
направления радиальных сил на роторе во всех режимах работы 
насоса, а также применять различные способы уравновешивания 
радиальных сил. 
Разгрузка ротора от радиальных сил имеет особое значение для 
крупных насосов (из-за больших значений сил), для насосов, работающих в широком диапазоне подач, а также для тех насосов, от 
которых требуется большой ресурс работы без проведения ремонтных работ. 
Можно выделить следующие виды радиальных сил на роторе 
центробежного насоса: 
1) гидродинамические радиальные силы, возникающие преимущественно вследствие неравномерного распределения давления в отводящем устройстве насоса, особенно при отклонении режима работы насоса от оптимального, что приводит к появлению 
значительной силы на рабочем колесе; 
2) радиальные силы, возникающие вследствие динамической 
неуравновешенности ротора насоса; 
3) радиальная сила, обусловленная весом ротора насоса (при 
горизонтальном расположении оси ротора).