Laufrad für Kreiselpumpen mit offenen Schaufelkanälen und frei tragenden
Schaufeln Bei Laufrädern für Kreiselpumpen ist @es in -manchen Fällen zweckmäßig
oder Sogar geboten, die seitlichen Begrenzungswände ganz oder teilweise wegzulassen.
Diese Bauweise bringt besonders bei schnellaufenden -Rädern den Vorteil, daß die
Rad- und Kanalreibung wegfällt oder verringert wird; sie ist anderseits zur Verhütung
von Verstopfungen dringend erforderlich, wenn @es sich um die Förderung unreiner
Flüssigkeiten, wie Papierstoff u.. dgl., handelt.Impeller for centrifugal pumps with open vane channels and self-supporting
Blades @es is useful in some cases for impellers for centrifugal pumps
or even required to omit the side boundary walls in whole or in part.
This design has the advantage, especially with high-speed wheels, that the
Wheel and channel friction is eliminated or reduced; on the other hand it is for contraception
of clogging urgently needed when @it is concerned with promoting unclean
Liquids, such as paper pulp and the like., Acts.
Bei einseitig beaufschlagten Radialrädern bedingt -das Weglassen der
Wände erhöhte Rücksichtnahme auf die Festigkeit der Schaufeln und den Axialschub.
Wird nur die saugseitige Wand weggelassen, so ist wohl immer eine genügende' Festigkeit
vorhanden, gleichzeitig entsteht aber ein sehr hoher Achs. schub. Man sucht letzteren
dadurch zu verringern, daß ,auch die gegenüberliegende Wand ausgespart oder teilweise
weggelassen wurde. _ Durch diese Maßnahme würde der Zweck nur teilweise erreicht
'und überdies nur auf Kosten der Festigkeit der Schaufeln, so daß insbesondere bei
höheren Drücken und den damit verbundenen höheren Drehzahlen Schwierigkeiten bezüglich
der Aufnahme des verbliebenen Achsschubs und der Festigkeit der Schaufeln gegen
die Fliehkräfte zu befürchten sind.In the case of radial gears loaded on one side, the omission of the
Walls increased consideration for the strength of the blades and the axial thrust.
If only the suction-side wall is left out, there is always sufficient strength
present, but at the same time a very high axis is created. thrust. One looks for the latter
to reduce by the fact that the opposite wall is also cut out or partially
has been omitted. _ This measure would only partially achieve the purpose
'And moreover only at the expense of the strength of the blades, so that in particular with
Difficulties regarding higher pressures and the associated higher speeds
the absorption of the remaining axial thrust and the strength of the blades against
the centrifugal forces are to be feared.
Maßgebend für die Festigkeit ist das Trägheitsmoment der Schaufelquerschnitte
in einer Meridianebene, bezogen auf ihre achsparallele Schwerachse. Der Druckunterschied
zu beiden Seiten der Laufschaufeln, der von der Arbeitsübertragung herrührt, in
Verbindung mit dem Verlauf des Schaufelquerschnitts ist anderseits maßgebend für
den Axialschub.The moment of inertia of the blade cross-section is decisive for the strength
in a meridian plane, related to its axis-parallel gravity axis. The pressure difference
on both sides of the blades resulting from the work transfer in
Connection with the course of the blade cross-section is, on the other hand, decisive for
the axial thrust.
Die Schaufelfläche setzt sich aus der Gesamtheit der durch die Eintrittskante
gelegten Strombahnen zusammen. Beim Entwurf der Schaufel wird eine beschränkte Anzahl
dieser Strombahnen bestimmt und durch diese dann die Schaufelfläche hindurchgelegt.,
Zweckmäßigerweise werden hierbei in erster Linie die auf den seitlichen Begrenzungs
rotationsflächen des Laufradprofils liegenden Strombahnen und in Ergänzung derselben
mindestens noch eine auf einer dazwischenliegenden mittleren Flutfläche bestimmt.
Die gegenseitige Lage dieser Strombahnen in der Umfangsrichtung kann hierbei mehr
oder weniger willkürlich angenommen werden, bestimmend sind hierbei meist nur hydraulische
Gesichtspunkte und die Möglichkeit einer einfachen Schaufelkontrolle (gerade Ein-
oder Austrittskante).The blade area is made up of the totality of the leading edge
laid power paths together. When designing the bucket, a limited number is used
These current paths are determined and the blade surface is then passed through them.,
Expediently, those on the lateral boundary are primarily used here
Rotational surfaces of the impeller profile lying current paths and in addition to the same
at least one more determined on an intermediate flood surface.
The mutual position of these current paths in the circumferential direction can do more here
or less arbitrarily, mostly only hydraulic ones are decisive
Considerations and the possibility of a simple blade control (straight entry
or trailing edge).
In Abb. a ist das Profil eines Laufrades gezeichnet. a1, a2,
bi, b2 und cl, c2 stellen die Meridiane der Rotationsflächen dar,
auf denen die Strombahnen liegen. a1, b1, ci stellt die Eintrittskante, a2, b2,
c, die Austrittskante der Schaufel in Zirkularprojekten dar. Abb. r. zeigt die Strombahnen
eines Schaufelbeispiels im Grundriß. Ein Meridianschnitt nach d-d durch die durch
diese Strombahnen gebildete Schaufel ergibt den in Abb. a eingezeichneten Schaufelquerschnitt.
In
Abb.3 sind dieselben Strombahnen in anderer gegenseitiger Lage auf dem Umfang angenommen.
Ein Meridianschnitt gibt nun den in Abb.4 eingezeichneten Schaufelquerschnitt. Aus
diesen beiden Beispielen geht hervor, daß der Schaufelquerschnitt in einer Meridianebene
in gewissen Grenzen beliebig geformt werden kann. Beim Vergleich der beiden Querschnitte
hinsichtlich des zu @erwartenden Achsschubs zeigt sich, daß die Resultierende der
Komponenten des größeren auf die Schaufeloberfläche und des kleineren auf die Schaufelunterfläche
in der Achsrichtung wirkenden Druckes bei der Schaufel nach Abb. 2 nach der Einströmseite
und nach Abb.4 dieser entgegengesetzt gerichtet ist. Gleichzeitig ist das Trägheitsmoment
bei Abb. 4 ein größeres als bei Abb. 2.In Fig. A the profile of an impeller is drawn. a1, a2, bi, b2 and cl, c2 represent the meridians of the surfaces of revolution on which the current paths lie. a1, b1, ci represents the leading edge, a2, b2, c, the trailing edge of the blade in circular projects. Fig. r. shows the current paths of a blade example in plan. A meridional section according to dd through the blade formed by these flow paths results in the blade cross-section shown in Fig. A. In Fig.3, the same current paths are assumed to be in a different, mutual position on the circumference. A meridional section now gives the blade cross section shown in Fig. It can be seen from these two examples that the blade cross-section can be shaped as desired in a meridian plane within certain limits. A comparison of the two cross-sections with regard to the expected axial thrust shows that the resultant of the components of the larger pressure acting on the blade surface and the smaller pressure acting on the undersurface of the blade in the axial direction of the blade according to Fig. 2 on the inflow side and according to Fig. 4 this is directed in the opposite direction. At the same time, the moment of inertia in Fig. 4 is greater than in Fig. 2.
Die bisher bekanntgewordenen Schaufelformen zeigen durchweg Meridianschnitte
ähnlich Abb.2. Das diese kennzeichnende Merkmal wird dadurch ausgedrückt, daß die
Sehne durch die Endpunkte der die Schaufelrück- oder -vorderseite bildenden Begrenzungslinienstücke
(Konturen) im Meridianschnitt die Laufradachse immer auf dem der Einströmseite abgekehrten
Teil derselben schneidet.The blade shapes that have become known so far consistently show meridional sections
similar to figure 2. The characteristic of this is expressed by the fact that the
Chord through the endpoints of the boundary line pieces that form the back or front of the blade
(Contours) in the meridional section the impeller axis always on the one facing away from the inflow side
Part of the same cuts.
Da von der Nabenscheibe, .an der die Schaufeln befestigt sind, stets
ein Achsschub nach der Einströmseite vorhanden ist, so ist es zu einem vollständigen
Ausgleich desselben notwendig, daß der frei tragende Teil der Schaufeln einen entgegengesetzten
Achsschub aufweist. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, daß die bezeichneten
Sehnen im Meridianschnitt sich mit der Laufradachse auf der Einströmseite des Laufrades
schneiden, was durch eine entsprechende Anordnung der einzelnen Strombahnen auf
dem Umfang erreicht werden kann, mindestens aber, daß die Tangente in den der Einströmseite
gegenüberliegenden Endpunkten der die Schaufelrück-oder -vorderseite bildenden Begrenzungslinienstücken
die Laufradachse auf der Einströmseite des Laufrades schneidet.Because of the hub disk, to which the blades are attached, always
if there is an axial thrust towards the inflow side, it is a complete one
Compensation of the same necessary that the cantilevered part of the blades has an opposite one
Has axial thrust. To achieve this it is necessary that the designated
Tendons in the meridional section are aligned with the impeller axis on the inflow side of the impeller
cut what by a corresponding arrangement of the individual current paths
the scope can be achieved, but at least that the tangent to the inflow side
opposite end points of the boundary line pieces forming the blade rear or front side
the impeller axis intersects on the inflow side of the impeller.