Лопать вентилятора

Реферат: Лопать вентилятора, виконана у вигляді порожнистої оболонки містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначена для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора, з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, останнє профільоване і утворено аеродинамічним профілем, має хорду змінної довжини уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою плавно вигнутими лініями верхню і нижню частини контуру профілю. Перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини лопаті. Аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди на кінці лопаті, яка складає від 0,65 до 0,75 від довжини хорди на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю дорівнює від 0,125 до 0,145 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані від 0,25 до 0,31 від довжини хорди, вимірюваної від передньої крайки профілю вздовж хорди. Лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди і лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою. Кут атаки плавно змінюють від максимального від 20°до 28° на початку перехідної частини лопаті до мінімального від 5°до 8° на кінці лопаті. UA 99220 U (54) ЛОПАТЬ ВЕНТИЛЯТОРА UA 99220 U UA 99220 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель може бути використана в промисловій теплоенергетиці, тобто на хімічних, нафтохімічних та інших підприємствах, де потрібне охолодження оборотної води або іншої рідини. Відома конструкція лопаті описана у патенті Російської Федерації № 2407924, опублікованому 27.12.2010 року, бюл. 36, індекси МПК - F04D 29/38, F28F 25/00, по якому лопать вентилятора градирні, виконана у вигляді порожнистої оболонки і містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначену для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, останнє профільоване і утворено аеродинамічним профілем, мають хорду змінної довжини L, уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену або затуплену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою гладкими лініями верхньої і нижньої частин контуру профілю, причому, в плані форма лопаті звужується від комлевої частини до середини пера лопаті і розширюється від середини пера до кінця лопаті, а передня і задня кромки виконані увігнутими до поздовжньої осі лопаті, при цьому перехідна частина лопаті поступово звужується в напрямку до комлевої частини лопаті робочого колеса, аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має в середині пера лопаті ділянку максимальної товщини профілю, рівний 0,15-0,16 від довжини L хорди в даному перерізі і розташований на відстані від 0,37-L до 0,38-L, вимірюваної від передньої крайки профілю вздовж хорди, зазначений переріз розташований на відстані S і від кінця лопаті, що становить від 0,40 до 0,42 від довжини лопаті S, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди, а лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою з боку передньої кромки, плавно сполученої з увігнутою з боку задньої кромки, і перетинає хорду за перерізом з максимальною товщиною профілю в напрямку від передньої кромки з плавним збільшенням опуклої частини по мірі переміщення перерізу від кінця лопаті до перехідної частини, де вся лінія нижньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою, при цьому максимальна товщина профілю плавно зменшується від перехідної частини лопаті до кінця лопаті від (0,22-0,24)L до (0,1-0,12)L, а кут установки перерізу лопаті на кінці лопаті виконаний по відношенню до площини обертання лопаті в бік, протилежний куту установки перерізу лопаті на початку перехідної частини лопаті. На кінці лопаті встановлено кінцеве крильце. Крутка лопаті складає кут від 28° до 30°. Недоліками відомої лопаті є те, що її конструкція має зменшений момент опору, через те, що профіль в нормальному перерізі з одного боку увігнутий і максимальні напруження виникають в районі передньої і задньої крайок і при знакозмінних навантаженнях призводить до зниження довговічності роботи лопаті. Найближча по технічній суті та призначенню відома конструкція лопаті описана у патенті Російської Федерації № 2407922 опублікованому 27.12.2010 року, бюл.36, індекси МПК - F04D 29/38, F28F 25/00, по якому лопать вентилятора градирні, виконана у вигляді порожнистої оболонки і містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначена для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, остання профільована і утворена аеродинамічним профілем, має хорду змінної довжини L уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену або затуплену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою плавно вигнутими лініями верхня і нижня частини контуру профілю, причому, в плані форма лопаті звужується від комлевої частини до кінця лопаті, при цьому перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини лопаті робочого колеса, аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди L на кінці лопаті, складову від 0,56 до 0,60 від довжини хорди L на ділянці лопаті, розташований на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті S, і в середині лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку з максимальною товщиною профілю, рівною від 0,11 до 0,12 від довжини хорди L в даному перерізі, розташованого на відстані від 0,32 х L до 0,33 х L, виміряним від передньої крайки профілю вздовж хорди, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди, а лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою з боку передньої кромки, плавно сполученої з увігнутою з боку задньої кромки, і перетинає хорду в середині лопаті за перерізом з максимальною товщиною профілю в напрямку від передньої кромки з плавним збільшенням опуклої частини по мірі переміщення перерізу від кінця лопаті до середини лопаті і подальшому плавному зменшенні по мірі переміщення до перехідної частини, при цьому кут атаки плавно змінюється від максимального на початку перехідної частини лопаті до 0° на кінці лопаті і на 1 UA 99220 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 останньому встановлено перпендикулярно поздовжній осі лопаті кінцеве крильце, довжина якого менше довжини хорди, а довжина виступаючого з боку передньої кромки ділянки аеродинамічного профілю (0,12-0,15)L в місці установки кінцевого крильця. Загальними суттєвими ознаками є те, що лопать вентилятора, виконана у вигляді порожнистої оболонки, яка містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначену для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора, з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, останнє профільоване і утворене аеродинамічним профілем, має хорду змінної довжини уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою плавно вигнутими лініями верхню і нижню частини контуру профілю, при цьому перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини лопаті. Недоліками лопаті за прототипом є те, що її конструкція має зменшений момент опору, через те, що профіль в нормальному перерізі з одного боку увігнутий і максимальні напруження виникають в районі передньої і задньої крайок і при знакозмінних навантаженнях призводить до зниження довговічності роботи лопаті. В основу корисної моделі поставлена задача створення лопатей з підвищеними аеродинамічними якостями, підвищеною довговічністю роботи. Поставлена задача вирішується тим, що лопать вентилятора виконана у вигляді порожнистої оболонки, яка містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначена для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, останнє профільоване і утворено аеродинамічним профілем, має хорду змінної довжини уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою плавно вигнутими лініями верхню і нижню частини контуру профілю, при цьому перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини лопаті, причому аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди на кінці лопаті, яка складає від 0,65 до 0,75 від довжини хорди на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю, дорівнює від 0,125 до 0,145 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані від 0,25 до 0,31 від довжини хорди, вимірюваний від передньої крайки профілю вздовж хорди, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди, і лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою, при цьому кут атаки плавно змінюється від максимального 20-28° на початку перехідної частини лопаті до 5-8° на кінці лопаті. Відмітними суттєвими ознаками, дійсними у всіх випадках, є те що аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди на кінці лопаті, яка складає від 0,65 до 0,75 від довжини хорди на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0.50 від довжини лопаті, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю, дорівнює від 0,125 до 0,145 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані від 0,25 до 0,31 від довжини хорди, вимірюваної від передньої крайки профілю вздовж хорди, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою но відношенню до хорди, і лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою, при цьому кут атаки плавно змінюється від максимального від 20° до 28° на початку перехідної частини лопаті до мінімального від 5° до 8° на кінці лопаті. Завдяки тому, що аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди на кінці лопаті, яка складає від 0,65 до 0,75 від довжини хорди на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю дорівнює від 0,125 до 0,145 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані від 0,25 до 0,31 від довжини хорди, вимірюваної від передньої крайки профілю вздовж хорди, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди, і лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою, при цьому кут атаки плавно змінюється від максимального від 20°до 28° на початку перехідної частини лопаті до від 5°до 8° на кінці лопаті, створені лопаті з підвищеними аеродинамічними 2 UA 99220 U 5 10 15 20 25 30 35 якостями, підвищеною довговічністю роботи, так як під дією створеної лопаттю сили лопать менше прогинається в межах пружної деформації та вібрує, а так як навантаження сприймається широкими без концентраторів напруги поверхнями, а не крайками, лопать значно довше витримує підвищені знакозмінні навантаження і має зменшені завихрення. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На фіг. 1 показаний загальний вид лопаті; На фіг. 2 показаний вид з боку комля; На фіг. 3 показаний вид на задню кромку лопаті; На фіг. 4 показані перерізи А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Е-Е суміщені по повздовжній осі; На фіг. 5 показаний переріз Г-Г, на якому показана базова висота профілю. Лопать вентилятора виконана у вигляді порожнистої оболонки, яка містить комлеву частину 1, що представляє собою круглий стрижень і призначена для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора, з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо 2 і перехідну частину 3 від комля до її пера, перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини 1 лопаті. Перо профільоване і утворено аеродинамічним профілем, має змінну довжину хорд 4, 5, 6 уздовж поздовжньої осі 7 лопаті, округлу передню кромку 8, загострену задню кромку 9, аеродинамічний профіль пера в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди 6 на кінці лопаті, яка складає в 0,7 від довжини хорди 5 на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті, ця ділянка на фіг. 1 виділена штрих дві крапки пунктирними лініями і позначена позицією 10, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль (див. фіг. 5) в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю дорівнює 0,135 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані 0,28 від довжини хорди 5, ця ділянка виділена штрих-дві крапки-пунктирними лініями і позначена позицією 11, вимірюваної від передньої крайки 8 профілю вздовж хорди 5, при цьому лінія 12 верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди 5, і лінія 13 нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди 5 виконана опуклою, при цьому кут атаки, що виміряний по хордам 4, 5, 6, плавно змінюється від максимального 25° на початку перехідної частини лопаті по хорді 4 до 6° на кінці лопаті по хорді 6. Лопать вентилятора в роботі встановлюється комлевою частиною 1 у втулку робочого колеса вентилятора під необхідним кутом атаки. При обертанні лопать діє на повітря і створює направлений потік повітря, який, наприклад у градирні, охолоджує оборотну воду технологічної установки. Під дією створеної лопаттю сили лопать прогинається в межах пружної деформації та вібрує, а так як навантаження сприймається широкими без концентраторів напруги поверхнями 12 та 13 лопать значно краще витримує довготривалі великі знакозмінні навантаження. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 Лопать вентилятора, що виконана у вигляді порожнистої оболонки, що містить комлеву частину, що представляє собою круглий стрижень і призначена для кріплення лопаті до втулки робочого колеса вентилятора, з можливістю установки необхідного робочого кута лопаті, перо і перехідну частину від комля до її пера, останнє профільоване і утворено аеродинамічним профілем, має хорду змінної довжини уздовж поздовжньої осі лопаті, округлу передню кромку, загострену задню кромку, розташовані на кінцях хорди профілю і сполучені між собою плавно вигнутими лініями верхню і нижню частини контуру профілю, при цьому перехідна частина лопаті плавно звужується в напрямку до комлевої частини лопаті, яка відрізняється тим, що аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має довжину хорди на кінці лопаті, яка складає від 0,65 до 0,75 від довжини хорди на ділянці лопаті, розташованої на відстані від кінця лопаті, що становить від 0,49 до 0,50 від довжини лопаті, і в середині довжини лопаті аеродинамічний профіль в нормальному перерізі до поздовжньої осі лопаті має ділянку, в якій максимальна товщина профілю дорівнює від 0,125 до 0,145 від довжини хорди в даному перерізі і розташована на відстані від 0,25 до 0,31 від довжини хорди, вимірюваної від передньої крайки профілю вздовж хорди, при цьому лінія верхньої частини аеродинамічного контуру виконана опуклою по відношенню до хорди і лінія нижньої частини аеродинамічного контуру по відношенню до хорди виконана опуклою, при цьому кут атаки плавно змінюється від максимального від 20°до 28° на початку перехідної частини лопаті до мінімального від 5°до 8° на кінці лопаті. 3 UA 99220 U 4 UA 99220 U 5 UA 99220 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6