Файл: Трушин, В. Н. Механическое оборудование и установки курс лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 0
99
гдѳср(,срг , |
С^-утлы, обра |
|
|
|||
зованные осью кривошипа |
каждого из |
Зона нагнетания |
||||
цилиндров с осью мертвых положений |
|
|
||||
( рис . б ) . |
|
|
|
|
|
|
Суммарная пульсация подачи,за |
|
|
||||
висящая от |
числа |
цилиндров, будет |
|
|
||
такая же, |
как и |
для |
радиально |
|
|
|
поршневых |
насосов. |
|
|
|
||
Теоретическая |
производитель |
|
|
|||
ность |
аксиального |
насоса |
опреде |
|
|
|
ляется по формуле |
|
|
|
|
||
|
|
QT= ^ ^ h i n |
м3/мин, |
Рис.4.6. Распределение зон |
||
|
|
|
|
|
всасывания и |
нагнетания |
^де |
d - диаметр |
поршня; |
|
аксиального |
насоса |
|
|
|
|
h - ход поршня;
г- число цилиндров;
п- число оборотов блока.
Так как полный ход поршня h = 2 Rcosd, то
йТ= |
Rzncosd. |
(4.9) |
§4.3. МОЩНОСТЬ, К.П.Д. И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Взависимости от производительности и напора, создаваемых насосом, мощность на его валу определяется формулой
/Ѵ= і з а .
юц
Вроторных поршневых насосах из-за отсутствия клапанов и небольшого хода поршней в блоках цилиндров гидравлические по
тери незначительны и практически = I. С л е д о в а т е л ь н о , • Относительно небольшие размеры цилиндров приводят я тому,
что роторные насосы весьма чувствительны к изменению зазоров, увеличение которых вызывает резкое снижение объемного к.п.д. Несмотря на малую величину зазоров (0,1 мм и меньше), их от носительная величина значительна, поэтому rj0 этих насосов мо жет быть мал и лежит в пределах 0,5 - 0,98. С повышением напо
ра к.п.д. снижается, главным образом из-за увеличения щелевых потерь.
100
На величину объемного к.п.д. существенное влияние оказывает эксцентриситет, с которым работает насос. С уменьшением экс центриситета подача насоса уменьшается, а утечки практически остаются постоянными. Следовательно, в насосах регулируемой производительности длительная работа при малом эксцентриситете нерациональна. Объемный к.п.д. зависит и от вязкости перекачи ваемой жидкости. Чем больше вязкость, тем меньше.утечки и выше і^о .
Механические потери энергии, оцениваемые qM , зависят главным образом от сил трения между движущимися поверхностями
деталей насоса. Влияние |
механических потерь особенно |
велико |
||||||||
|
|
|
у насосов |
с налой |
подачей; |
в |
||||
|
|
|
этом случав резко |
возрастает |
|
|||||
|
|
|
относительная величина потерь |
|||||||
|
|
|
на трение. Значительное влия |
|||||||
|
|
|
ние |
на величину механических |
|
|||||
|
|
|
потерь оказывает напор, созда |
|||||||
|
|
|
ваемый насосом. При больших |
|
||||||
|
|
|
напорах возрастает |
силовое |
|
|||||
|
|
|
взаимодействие между трущимися |
|||||||
|
|
|
поверхностями деталей |
насоса, |
||||||
|
|
|
что затрудняет обеспечение жид |
|||||||
|
|
|
костного трения между ними. В |
|||||||
|
|
|
зависимости от мощности |
насоса |
||||||
Рис.4.7. Схема |
регулирования |
и создаваемого им напора меха |
||||||||
нический |
к.п.д. изменяется |
в |
||||||||
производительности радиально |
||||||||||
пределах от 0,75 до 0,97. |
|
|||||||||
поршневого |
насоса: |
|
|
|||||||
I - стакан; 2 - направляющая; |
|
Полный к^п.д. насосов лежит |
||||||||
3 - цилиндр управления |
|
|||||||||
в пределах 0,4 - 0,85. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Из формул (4.6) и (4.9) следует, что |
для поршневых |
рота |
||||||||
ционных насосов |
производительность |
может |
изменяться |
за |
счет |
изменения числа оборотов вала. Это экономичный способ регули рования, однако его применение связано с известными трудно стями.
Некоторые конструкціи радиальных насосов позволяют регу лировать производительность путем изменения эксцентриситета (рис.4.7), которое достигается за счет перемещения стакана I насоса в направляющих 2 при подаче рабочей жидкости в цилиндр управления 3.
IOI
Аксиальные насосы могут регулироваться изменением угла oL .
Наличие карданного соединения ротора насоса с шайбой ( см. рис.4.2) при установке двигателя на подвижной платформе по зволяет плавно регулировать Q .
Г л а в а 5
ПЛАСТИНЧАТЫЕ. ШЕСТЕРЕНЧАТЫЕ И ВИНТОВЫЕ НАСОСЫ
§ 5.1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПЛАСТИНЧАТЫХ НАСОСОВ
Насосы данного типа относятся к ротационным и бывают с внешним и с внутренним подводом жидкости.
Схема пластинчатого насоса с внешним подводом жидкости по казана на рис.5.1. В корпусе I вращается эксцентрично располо женный ротор 2. В радиальных пазах ротора ходят пластинки (ши
беры) 5. Внутренняя |
по |
|
|
||||
верхность |
корпуса |
обрабо |
|
|
|||
тана так,что полость вса |
|
|
|||||
сывания 4 и полость пода |
|
|
|||||
чи 5 отделены |
одна |
от |
|
|
|||
другой пластинами и замы |
|
|
|||||
кающей цилиндрической |
по |
|
|
||||
верхностью |
а - б |
, длина |
|
|
|||
дуги которой |
должна |
быть |
|
|
|||
не меньше расстояния меж |
|
|
|||||
ду концами пластинок, на |
|
|
|||||
ходящихся в крайнем верх |
Рис.5.1. Схема пластинчатого |
||||||
нем положении. Вследствие |
|||||||
насоса с внешним |
подводом |
||||||
наличия эксцентриситета е |
жидкости: |
|
|||||
I - корпус; 2 - ротор; 3 - плас |
|||||||
при вращении ротора 2 |
жид |
||||||
тинка; 4 - всасывающая полость; |
|||||||
кость пероносится |
из по |
5 - полость |
подачи |
||||
|
|
||||||
лости 4 в полость 5 в межлопаточных пространствах А. |
|||||||
Если эксцентриситет е |
уменьшить смещением ротора вверх, |
то и в нижней части насоса возникнут межлопаточные пространст ва и часть жидкости из полости 5 будет обратно переноситься в полость 4. При е - О насос'прекращает подачу жидкости.
Средняя производительность такого насоса
102
|
|
|
|
|
Q = qf Izn м8/мин, |
(5.1) |
|||||
где |
fk |
- |
площадь межлопастного пространства при пробегании |
||||||||
|
|
|
его по |
замыкающей |
дуге |
а - 6 |
; |
|
|
||
|
I |
- |
длина |
пластины; |
|
|
|
|
|
||
|
z |
- |
число |
пластин; |
|
|
|
|
|
||
|
n |
- число |
оборотов ротора в мин; |
|
|
|
|||||
|
4 |
- к.п.д. |
насоса. |
|
радиус |
корпуса R |
, эксцен |
||||
|
Выражая |
|
f |
через внутренний |
|||||||
триситет |
е |
|
и центральный угол d |
, можно |
получить развернутую |
||||||
формулу для |
определения производительности |
насоса. Величина fA , |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
кроме того, может быть определена |
|||||
|
|
|
|
|
|
графически. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
На рис.5.2 представлена схема |
||||
|
|
|
|
|
|
пластинчатого |
насоса с внутренним |
||||
|
|
|
|
|
|
подводом жидкости. Здесь имеются |
|||||
|
|
|
|
|
|
те же элементы конструкции, что и |
|||||
|
|
|
|
|
|
в насосе с внешним подводом: кор |
|||||
|
|
|
|
|
|
пус I, эксцентрично посаженный ро |
|||||
|
|
|
|
|
|
тор 3 и рабочие пластины 4. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Всасывание и подача |
происходят |
|||
|
|
|
|
|
|
через осевое отверстие в роторе, |
|||||
|
|
|
|
|
|
которое разделено неподвижной пе |
|||||
Рис.5.2. Схема пластинча |
регородкой 2 |
на полость |
подачи Б |
||||||||
того |
насоса |
|
с внутренним |
и полость всасывания А. При враще |
|||||||
подводом |
|
жидкости: |
нии ротора в направлении, указан |
||||||||
I - корпус; 2 - неподвижная |
|||||||||||
ном |
стрелкой, |
межлопаточные объемы |
|||||||||
перегородка; |
3 - ротор; |
||||||||||
|
4 - пластины |
|
слева от линии мертвых положений |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
увеличиваются. Благодаря этому происходит всасывание |
жидкости |
по радиальным каналам из полости А. Последняя сообщена со всасывающим трубопроводом. При пробегании мѳжлопаточных объ емов по дуге б-а происходит их уменьшение и жидкость подает ся в полость Б, соединенную с напорным трубопроводом.
За один оборот вала каждый объем между пластинами подает количество жидкости, равное fд I . Производительность насоса
можно вычислить по формуле (5.1).
Объемный к.п.д. пластинчатых насосов составляет 0,94-0,98. Насосы двух рассмотренных схем реверсивны и обратимы. Эти насосы создают давления до 100 кгс/см^ при производительностях
до 200 л/мин и числах оборотов вала до 1500 в минуту.
юз
§5.2. УСТРОЙСТВО И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ШЕСТЕРЕНЧАТЫХ НАСОСОВ
Шестеренчатый насос (рис.5.3) состоит из пары шестерен I и 4, находящихся в зацеплении друг с другом. Шестерни с не большими радиальными и осевыми зазорами охватываются корпу сом 5, имеющим входной 2 и напорный 7 патрубки. Корпуо и ше стерни в районе патрубков образуют входную и напорную полости 3 и б, а мекзубцовые впадины и корпус - рабочие камеры насоса.
Одна из |
шестерен |
связана |
с валом |
|
||||
двигателя насоса. |
При |
вращении |
|
|||||
шестерен во входной полости 3 |
|
|||||||
зубья шестерен выходят иа впадин, |
|
|||||||
что приводит |
к увеличению |
объема |
|
|||||
входной |
полости |
и |
засасыванию - |
|
||||
жидкости. Жидкость, попавшая в |
|
|||||||
неждузубовые |
впадины, |
переносится |
|
|||||
в напорную полость б. |
В этой |
по |
|
|||||
лости |
зубья |
шестерен |
входят |
во |
|
|||
впадины, уменьшая их объем |
и вы |
|
||||||
тесняя из них жидкость. |
|
|
|
|||||
Шестеренчатые |
насосы |
бывают |
Рис.5.3. Схема шестерен |
|||||
с внешним и внутренним зацеплением |
||||||||
чатого насоса: |
||||||||
шестерен, постоянной и |
переменной |
I и А - шестерни; 2 и 7 - |
||||||
производительности,односекционные |
всасывающий и напорный |
|||||||
патрубки; 3 и б - входная |
||||||||
и многосѳкционвыѳ |
(с параллельным |
и напорная полости; |
||||||
соединением |
секций). |
В шестерен |
5 - корпус |
|||||
|
чатых насосах применяются главным образом зубья с эвольвѳнтным профилем, который нечувствителен к изменению расстояния между осями шестерен.
За каждый оборот ротора шестеренчатый насос подает объем жидкости, равный рабочему объему всех впадин шестерен. Для на
соса, состоящего из двух |
шестерен, производительность Q |
опре |
||
деляется по формуле |
|
|
||
|
|
QT= 2Fbzn, |
|
|
где F |
- |
поперечное рабочее сечение впадины шестерни; |
|
|
Ь |
- |
длина зуба; |
|
|
н и п - |
соответственно |
число впадин (или число зубьев) |
и |
|
|
|
число оборотов |
одной из шестерен. |
|