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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

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

коэффициент r\&0,75-0,85, который уменьшается с увеличе­ нием зазоров б * 0 б а ,<5 3 И <5„ ? вязкости жидкости, давления нагнетания и числа оборотов.

3 . Характеристики

Зависимость между рабочими параметрами определяется со­ отношением основных геометрических размеров насоса и усло­ виями эксплуатации (вязкость жидкости, величина гидравличе­ ских сопротивлений и плотность всасывающего трубопровода, давление нагнетания, число оборотов винтов). У винтовых насосов жидкость движется относительно их поверхностей с небольшой скоростью (с«2-г6 м/сек) и без изменения направ­ ления, поэтому гидравлические сопротивления незначительны. Вследствие этого потери энергии учитываются объемным и механическим к. п. д . , т. е. ^=Т1 0 Г1, М .

На нижней части рис. 4 . 6 показана зависимость полного

QJM-УЧ

Ю04

50

70 _

0,4

0,2

H и 6o9.cm.

Рис. 4 . 6 . Характеристики геликоидального двухстороннего насоса, конструкции, подобной рис. 4.3

40

=290>

v.

П

0,7

зо

ч

06

п=1450/ Х = о ^ /

30 И л! боЭ.ст

Рис. 4 . 7 Зависимость характеристик винтового насоса от соотношения гео­ метрических размеров и условий

эксплуатации

к.п. д. насоса у\ от напора и вязкости жидкости, на верхней части рисунка - зави­ симость подачи Ц. и

мощности N от вязкости жидкости и напора При вязкости жидкости

°Е < 20° с увеличением напора насоса его

к.п. д. и подача уменьшаются за счет протечек через зазоры.

На рис. 4 . 7 пока­ зано влияние соотноше­ ний геометрических размеров винтов (-^-} и условий эксплуатации ( п , Н ) на подачу и к. п д. при работе iacoca на воде2

\ Пыж О.А. и др. С/довые винтовые насо­ сы. Судостроение,1969.

1 Женовак Н.Г. Неко­ торые результаты экс­ периментального иссле­ дования винтовых негер­ метичных насосов. Тех­ ническая эксплуатация Морского Флота. Инфор­ мационный сборник № 54 (177) . 1967.

200

На графиках рис. 4.7,а видно, что подача уменьшается

с увеличением напора и отношения радиусов

винтов ~р

и с

уменьшением числа оборотов. Увеличение объемного к. п.

д.

(рис. 4.7,6)

с увеличением отношения -^г

можно объяснить

уменьшением зазора между винтовыми поверхностями, так

как

уменьшение их площади способствует лучшему уплотнению.

 

На рис.

4 . 7 , 6 показано влияние напора, числа оборотов

и отношения радиусов винтов на полный к. п. д. насоса.

 

Геликоидальные насосы обладают хорошей

всасывающей

спо­

собностью и большой высотой всасывания. На рис. 4.8 показа­ ны опытные кавитационные характеристики при работе на воде; допустимая высота всасывания Нвак = 8,5 м вод. ст. При этом отношение размеров винтов т^- на всасывающую способность насоса не влияет.

2

3 4

5 6

7

8

9 H B 0 K J U tod.cm.

Рис. 4 . 8 . Кавитационные характеристики

201

 

§

4 .

3 . циклоидальные

насосы

I .

Устройство

винтовых насосов с

циклоидальным

 

 

 

зацеплением

 

На рис. 4 . 9 показаны продольные разрезы трехвинтового

насоса

типа ЗМО

с

циклоидальным зацеплением, а на

аис. 4 . 10 представлен его ведущий и ведомые винты, парамет­

ры этого насоса следующие:

Q_ = 10 м/ч ;

Н = 50 м вод.ст.;

П = 2200 об/мин; Нвак= 5 м вод. ст.

 

 

Рабочими органами насоса являются три стальные верти­

кально расположенную винта,

вращающиеся в чугунной

втулке

24; средний

винт 6 является

ведущим, а два

боковых

винта

- ведомыми

(уплотняющими).

 

 

 

Ведущий винт насоса вращается непосредственно от электродвигателя через эластичную муфту 2; жидкость всасы­ вается через патрубок А, расположенный в нижней части ли­ того чугунного корпуса. При вращении винтов масло захваты­ вается нарезкой винтов и, замкнутое между витками винтов, перемещается по втулке 24, а затем вытесняется в полость нагнетания и в нагнетательный патрубок Б.

Осевое усилие, действующее на ведущий винт 6, уравнове­ шивается разгрузочным диском 17. Масло из нагнетательной полости подводится через два радиальные отверстия б и осе­ вое в, попутно смазывает бронзовый подпятник 28.

Для разгрузки ведомых винтов масло подводится из нагне­ тательной полости через два радиальных отверстия Z и осе­ вое Э под пяты, площади которых рассчитаны так, что на подпятники действует незначительное усилие.

Далее масло смазывает бронзоше втулки 16 и через зазоры между втулками и шейками ведомых винтов попадает во всасы­ вающую полость. Бронзовый подпятник 28' ведущего винта сма­ зывается маслом, попадающим к подпятнику по каналу В , от­ куда масло по радиальным канавкам и через зазоры между крыш­ кой 27 и диском 17 проходит по всасывающую полость.

202

В бронзовую втулку 23 масло подается из камеры нагне­

тания через

зазоры между втулкой

23 и шейкой ведущего

винта.

Из полости

В масло отсасывается

во всасывающую полость

через

отверстие

е в чугунном фонаре {

и отверстие ж в корпусе

насоса 25 .

 

 

 

Нагнетательная полость уплотне.-:а сальником, который

состоит из

втулки 22, асбестовой

набивки 2 1 , зажимаемой

стальным фланцем 4 при помощи гаек 3 на шпильках 5, ввер­ нутых в фонарь I . Просочившееся под сальник масло отсасы­ вается через отверстие е во всасывающую полость насоса.

Между корпусом и фонарем, а также между корпусом и крышкой для уплотнения ставятся картонные прокладки.

С о е д и н и т е л ь н а я

м у ф т а

31 установ­

лена на конце вала электродвигателя на шпонке 32 .

Муфта 2 установлена на конце ведущего винта 6 на шпонке

30 . Стопорная гайка 20 предохраняет

муфту 2 от

осевого пе­

ремещения. Муфты 2 и 31 соединены болтами

19 с

амортизато­

рами 18, которые воспринимают удары и толчки.

 

П е р е п у с к н о й

к л а п а н

насоса обеспечи­

вает перепуск масла из камеры нагнетания в камеру всасыва­ ния при повышении нормального рабочего давления.

У объемных насосов, в том числе и у винтовых, давление нагнетания (напор) не регулируется. Поэтому каждый винтовой насос снабжается предохранительно-перепускным клапаном, отрегулированным на полный перепусн подачи из полости нагне­ тания в полость всасывания, когда давление станет больше номинального (спецификационного):

а)

на 40%

для

насосов с давлением нагнетания

до

16 кгс/смг;

 

 

 

 

 

 

б)

на 30%

-

с давлением

нагнетания

16-40 кгх/см2;

в)

на 20% -

с

давлением

нагнетания

свыше 40

кгфм 2 .

Стакан 8 клапана при нормальном рабочем давлении (и ни­ же) находится в равновесии под действием давления масла на кольцевую плоскость самого стакана и пружины 9. Отверстия к. служат для выравнивания давления снаружи и внутри стакана 8. 204

Рис. 4 . 1 0 . Ведущий и ведомые винты насоса с циклоидальным за­ цеплением

В положении равновесия стакан перекрывает канал, соединяющий нагнетательную полость со всасывающей. При повышении давления в полости нагнетания давление на стакан будет превышать давление пружины, действующей с обратной стороны. Стакан, сжи­ мая пружину, откроет канал, сое­ диняющий нагнетательную полость со всасывающей. При падении давления в полости нагнетания до нормального сжатая пружина пере­ двинет стакан вверх и разъединит нагнетательную и всасывающую полости. Регулируется клапан регулировочным винтом.

Между корпусом 25, фланцем 13 и гайкой 15 поставлены медные уплотняющие прокладки 10 и 12 .

Во всасывающую полость корпуса насо­ са ввернут штуцер 26 для присоеди­ нения трубки вакуумметра, а в нагнетательную полость - шту­ цер 29 для присоединений трубки манометра.

Насос подвешен к вертикаль­ ному электродвигателю при по­ мощи фланца 34 электродвигателя и фонаря (фланца) I насоса, скрепленных между собой болтами 33 с гайками 3 5 .

Характерной особенностью этих насосов является постоян­ ство отношений между основными размерами винтов, которые при различных номинальных подачах геометрически подобны. В свя-

205

зи с этим все циклоидальные насосы имеют одну и ту же принципиальную схему устройства.

2. Профилирование винтов

В качестве профиля винтов, обычно, принимается их поперечное сечение, плоскостью нормальной к осям винтов (рис. 4 . I I ) . Ведущий и ведомый винты двухзаходные, поэто­ м у в поперечном сечении они представляют собой шестерен-

Рис. 4 . I I . Поперечное сечение (профиль) винтов

206

ное зацепление двухзубых шестерен. Эти шестерни называют­ ся образующими. Поверхность винтов (рис. 4.10) получается равномерным вращением и перемещением образующих шестерен

(рис.

4 . I I )

относительно

своих осей. При этом винты будут

иметь

постоянные ход 5

и шаг t =

Поэтому в любом

поперечном

сечении взаимное зацепление

винтов является за­

цеплением цилиндрических шестерен, на которое распростра­

няются законы зацепления цилиндрических зубчатых

колес.

Профили

винтов

АВ

и ДБ

(рис. 4 . I I )

строятся по цик­

лическим

кривым. Такими

кривыми

являются:

циклоида -

плоская

кривая ABE (рис. 4 . 12,а),

которую

описывает

фиксированная

точка А

производящей

окружности,

катя­

щейся

без

скольжения

по

неподвижной

прямой

М N .

Эпициклоида

-

плоская

кривая ABE (рис.

4 . 1 2 , 6 ) ,

которую

описывает

точка

А,

принадлежащая окружности

I ,

катя­

щейся

без

скольжения

по

другой

неподвижной

окруж­

ности

2;

удлиненная,

или растянутая

 

эпициклоида

(рис.

4.13,а)

-

кривая ABE,

 

 

 

 

 

которую

описывает

точка

А,

 

 

 

 

 

взятая

 

на

продолжении

 

 

 

 

 

 

радиуса

2

окружности

I ,

 

 

 

 

 

 

при ее

 

качении

по

окруж­

 

 

 

 

 

ности

3;

укороченная

 

 

 

 

 

 

 

эпициклоида

(рис.

4 . 13,6)

-

 

 

 

 

 

кривая

ABE,

которую

опи­

 

 

 

 

 

сывает

 

точка

А,

лежащая

 

 

 

 

 

внутри

 

производящей

ок­

 

 

 

 

 

 

ружности

I ,

при

качении

 

 

 

 

 

еепо окружности 2.

Иногда для

построения

про­

Рис. 4 . 1 2 . Циклические

филей винтов

пользуются еще

и гипоциклоидой (рис.

4.14) -

кривые: а-циклоиде;

б-эпициклоида

207

Смотрите также файлы