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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.