- диаметр окружности центров шариков;

диаметр шариков;

- момент трения ненагруженного шарикоподшипника, определяемый по эмпирической зависимости Нмм.

Вращающий момент определяется по формуле:

где - площадь поперечного сечения;

- скорость истечения струи;

- окружная скорость лунок ротора;

- растояние от оси вращения до средней точки поверхности лунок.

С учетом выше приведенных соотношений получим окончательное уравнение собственного вращения турбинки.

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Расчет ротора пневматического наконечника на прочность и

долговечность

Во вращательном движении ротора с угловой скоростью участвуют маховик ротора, беличьи колеса и другие конструктивные элементы наконечника.

Основными элементами ротора, которые испытывают наибольшее напряжения при вращении ротора с большой угловой скоростью, являются собственно ротор и беличье колесо.

Соединение маховика ротора с беличьим колесом обычно осуществляется по прессовой посадке: беличье колесо и маховик изготовляются отдельно по заданным допускам, затем ротор нагревается до определенной температуры и надевается на беличье колесо; после охлаждения ротора должно быть обеспечено соединение маховика с беличьим колесом по прессовой посадке, при этом маховик в нерабочем состоянии испытывает равномерное давление со стороны беличьего колеса.

При вращении ротора наконечник с большой угловой скоростью, маховик ротора находится в сложном напряженном состоянии; на внутреннюю полость маховика действует равномерное давление со стороны беличьего (рисунок). Вследствие собственного вращения элементарный объем, выделенный в теле маховика, будет подвергаться растяжению в направлении перпендикулярном к оси собственного вращения.

Масса элементарного объема, выделенного в теле беличьего колеса определяется по формуле:

где - условная величина средней плотности беличьего колеса;

- расстояние центра тяжести элементарного объема от оси вращения ротора;

- ширина беличьего колеса.

На рис. 6 изображена схема к определению силы, действующей на ротор.

Рис.6 Схема к определению силы, действующей на ротор

Центральная сила инерции, действующая на элементарную массу, определяется по формуле:

Следовательно, центробежная сила инерции, действующая на все беличье колесо, определяется выражением:

Давление Р на маховик, обусловленное силами инерции, действующим на беличье колесо, равно:

,