Файл: Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели).pdf

*Pwwj-pmtoi

в трубопроводах почти установившееся. Чем длиннее трубопро­ вод, тем меньше значение 6*. Допуская, что воздух в кол­ паке сжимается и расширяется по изотерме, т. е.

p K V K = const,

96

Так как воздух занимает примерно 2/3 объема колпака, то полный его объем будет

кратного действия как приводные, так и прямодействующие. В трубопроводах этих насосов, как уже отмечалось, движение жидкости достаточно равномерное; поэтому насосы небольшой подачи и неответственного назначения воздушных колпаков не имеют.

Кроме того нет необходимости снабжать корабельные насо­ сы всасывающими воздушными колпаками, так как всасывающие трубопроводы гидравлически короткие. Воздушными колпаками оборудуются насосы быстроходные и работающие на длинные трубопровода, давление жидкости в которых, по условиям работы потребителей, не должно меняться (котельные питатель­ ные насосы, пржарно-напорные, топливные, масляные,осушитель­ ные с длинными всасывающими трубопроводами). Вопрос о вы­ боре колпаков решается в каждом отдельном случае путем расчетов насоса и обслуживаемой системы.

§ 2 . 8 . Клапаны

Назначение и устройство

Назначение клапанов состоит в том, чтобы периодически соединять и разобщать всасывающий и напорный трубопроводы с рабочей полостью насоса. К клапанам предъявляются сле­

дующие основные требования: полная герметичность в закрытом состоянии; посадка тарелки клапана на седло (гнездо) без стука; минимальные гидравлические, сопротивления; способ­ ность к быстрому открытию и закрытию. Эти требования в срответствии с основными параметрами насоса удовлетворяются

97

выбором типа клапана, принятыми соотношениями его разме­ ров, числом двойных ходов поршня и материалами, из которых изготовляются детали клапана.

Большинство современных поршневых насосов для перекачи­ вания однородных жидкостей (чистой воды, нефтепродуктов и т. д . ) снабжено самодействующими тарельчатыми клапанами - весовыми (рис. 2.21) или пружинными (рис. 2 . 2 2 ) , которые открываются и закрываются силами, действующими на тарелку клапана (рис. 2 . 2 3 ) . Клапаны являются наиболее уязвимой частью поршневых насосов. Их надежность чаще всего опре­ деляет надежность насоса, поэтому клапаны требуют к себе квалифицированного внимания.

Роторно-поршневые насосы и двигатели вместо клапанов снабжаются системой каналов: А и Б в цапфе 3 радиального насоса (см. рис. 2.9) или (7'и 8) в распределительной голов­ ке 3 осевого насоса (см. рис. 2 . 7 ) .

98

Уравнение сил, действующих на тарелку клапана

Наиболее характерные силы, действующие на тарелку пру­ жинного клапана следующие:' сила суммарного гидродинамиче­ ского давления, сила инерции тарелки и пружины клапана, сила тяжести тарелки и пружины, упругость пружины, силы

гидравлического трения, сила реакции от изменения количества

где ( t » d 4 , так как d (Ж,-+(2т4) мм. Сила Р явля­ ется подъемной силой, она отрывает тарелку клапана от гнезда, затем поднимает и удерживает ее в поднятом состоянии до тех пор, пока существует разность давлений р 4 - р х . В мертвой точке, например в конце хода всасывания, давление в цилинд­

р- площадь поршня;

-площадь отверстия в седле клапана (для .упрощения допускаем f, ~ F ) .

99

эта сила для всасывающего клапана всегда направлена противо­

разрешаются только опытным путем, и поэтому в конструкциях клапанов предусматриваются ограничения величины подъема тарелки клапана. Следует заметить, что тарелка клапана поднимается весьма быстро (рывком). Причем, как показывают

100