насос для жидкости

Формула изобретения

Насос для жидкости, включающий привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск каждой из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне, отличающийся тем, что он снабжен установленными на диске с упомянутым ранее шагом второй и третьей группой лопаток, наиболее удаленные от центра диска концы которых совпадают с краем диска, с расположением между двумя соседними лопатками третьей группы лопаток первой и второй групп без контакта всех лопаток между собой, при этом профиль прямоугольной проекции каждой лопатки второй группы на диск имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки первой группы на диск, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска и между наиболее приближенными к центру диска концами упомянутых профилей лопаток второй группы имеется кольцевой промежуток, при этом профиль прямоугольной проекции на диск каждой лопатки из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости, что и профиль соседней с ней лопатки второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки первой группы, кроме того, нижний конец профиля упомянутой проекции каждой из лопаток третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток первой группы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в том числе сельскохозяйственного, именно к средствам подачи жидкости.

Известен насос для жидкости, включающий привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск каждой из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне [1], который является наиболее близким к заявленному. Недостатком такого типа насосов является их недостаточная производительность.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности насоса и повышение его эксплуатационных параметров.

Данная задача решается тем, что он снабжен установленными на диске с упомянутым ранее шагом второй и третьей группой лопаток, наиболее удаленные от центра диска, концы которых совпадают с краем диска, с расположением между двумя соседними лопатками третьей группы лопаток первой и второй групп без контакта всех лопаток между собой, при этом профиль прямоугольной проекции каждой лопатки второй группы на диск имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки первой группы на диск, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска и между наиболее приближенными к центру диска концами упомянутых профилей лопаток второй группы имеется кольцевой промежуток, при этом профиль прямоугольной проекции на диск каждой лопатки из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеют такое же направление вогнутости, что и профиля соседней с ней лопатки второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки первой группы, кроме того, нижний конец профиля упомянутой проекции каждой из лопаток третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток первой группы.

Поиск, проведенный по техническим источникам информации, показал, что заявленная совокупность не известна, т.е., она соответствуют условию патентоспособности "новизна". Поскольку выполнение насоса осуществляется из известных составных частей, то заявленное соответствует условию "промышленная применимость". А так как в результате неочевидным образом реализуется поставленная задача, то заявленное соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен боковой разрез турбины насоса для жидкости, на фиг.2 - вид турбины сверху /показана одна половина/.

Насос для жидкости имеет корпус /не показан/ с входным и выходным патрубками /не показано/, привод /не показан/, на выходном валу которого установлена турбина в виде кольцевого диска 1 первой группой криволинейных лопаток 2, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск 1, каждый из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба [2], начинающейся вблизи внутреннего края диска 1 и заканчивающаяся в его средней зоне. На диске 1 с упомянутым ранее шагом расположены вторая 3 и третья 4 группы лопаток, наиболее удаленные от центра диска 1, концы которых совпадают с краем диска 1,с расположением между двумя соседними лопатками 4 третьей группы лопаток первой 2 и второй групп 3 без контакта всех лопаток между собой. Профиль прямоугольной проекции каждой лопатки 3 второй группы на диск 1 имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки 2 первой группы на диск 1, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска 1 и между наиболее приближенными к центру диска 1 концами упомянутых профилей лопаток 3 второй группы имеется кольцевой промежуток 5. Профиль прямоугольной проекции на диск 1 каждой лопатки 4 из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке 5, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости,что и профиля соседней с ней лопатки 3 второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки 2 первой группы, кроме того, нижний конец профиля упомянутой проекции каждой из лопаток 4 третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток 2 первой группы. Между лопатками 4 и 2 имеется зазор 6. Данное построение иллюстрируется фиг. 2. В частном случае выполнения турбины лопатки 3 и 4, чередуясь, контактируют с краем диска 1 через 30^o, нижние края соседних лопаток 2 и 4, как это показано на фиг. 2, располагаются на одном радиусе с углом опережения этим радиусом следующей лопатки на 8 ^o и, если принять диаметр диска 1 за единицу, то нижний конец лопатки 3 в частном случае может располагаться на расстоянии 0,8, верхний и нижний концы лопатки 2 - на расстоянии 0,7 и 0,4, а нижний коней лопатки 4 - на расстоянии 0,55 от центра диска 1.

Насос работает следующим образом.

Жидкость поступает во входной патрубок при вращении привода и соответственно вращении турбины. Насос позволяет за счет такого расположения лопастей 2-4 существенно увеличить давление в системе за счет того, что жидкость на начальном участке пути в насосе, обтекая лопасти 2 и начальный участок лопастей 4, представляет собой ламинарный поток, которЫй впоследствии эффективно подается к выходу за счет лопастей 3 и конечной части лопастей 4. Наличие зазоров 5 и 6 позволяет в точке отрыва потока при наличии лопастей 3 и 4 формировать направление потока жидкости, что существенно снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает потери энергии. Об этом свидетельствуют натурные испытания, при которых при одних и тех же оборотах привода /в частном случае 1500/ удалось увеличить напор с 30 до 50 мм вод. ст. Применение насоса данной конструкции позволяет получить более высокие эксплуатационные параметры.

Источники информации:

1. Сурин В.А., Носенко В.Ф. Механизация и автоматизация полива сельскохозяйственных культур.- М.: Колос, 1981.

2. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике.- М.: Наука, 1973, с. 374-376.