Файл: Энгель, В. Ю. Основы теории и расчет объемных гидромашин с фазовым регулированием учебное пособие.pdf

щей, а функция (1.77)— монотонно возрастающей, причем пер­ вая не зависит от угла а,.

момент ф=фо давление в каждой рабочей камере равно давлению Ро, так как этот момент соответствует отсечке камеры от окна

Построим трафик 'безразмерной функции (1.79) в зависимо­ сти от угла их (рис. 1.29). Нанесем на этот же трафик безраз­ мерную функцию (1.78). Точка их пересечения М характеризует собой условие линейности нарастания давления в рабочих каме­ рах, движущихся от окна всасывания к окну нагнетания.

Проекция точки М на ось абсцисс отсекает на ней величину, равную критическому значению угла а (акр). При всех других

66

Ри с . 1.29. График функций:

l —~y-f(a); 2—Ф=/(р).

значениях угла >а для обеспечения условия линейности (необхо­ димо либо подводить давление в каждую камеру посредством дросселирующих прорезей, выполненных у края окон нагнета­ ния (при ia<iaKp), либо сообщать камеры с полостями низкого давления с помощью демпфирующих щелей и системы каналов (при QД* Нкр) .

Эта методика позволяет определять критическое значение угла а дли насосов, различных по конструкции, работающих и;ри любых [эксплуатационных условиях.

§ 8. Пример конструкции насоса

[Примером разработки игластитвтаго 'насоса двойного дейст­ вия с фазовым регулированием на основе нерегулируемого одно­ типного насоса может служить (Следующая конструкция (рис. 1.30). Она создана на базе серийного отечественного насо­ са Г12-23 с использованием без изменения (большинства дета­ лей, таких как ротор 1 с пластинами, вал 2, статор 25, подшипкики 14 и 29, фланец 30 с уплотнением 3, уплотнительные коль­ ца 8, 11, 21, 28. (Кроме того, часть основных деталей, таких как распределительный диск 10, корпус 7 и крышка 13 претерпели незначительные изменения.

лительных дисков 10 и 12 относительно их геометрической оси служит поворотное кольцо 18. Ширина этого кольца выполня­ ется на 7—15 мк больше, чем ширина статора и равная ему ширина ротора. Гарантированный микрозазор, образующийся при этом между распределительными дисками, прилегающими к поворотному кольцу, и статором, обеспечивает, с одной 'сторо­ ны, отсутствие сухого трения между дисками при их повороте с целью регулирования подачи насоса, с другой —торцовое уп­ лотнение рабочих камер, такое же, как в серийных насосах ти­ па Г12-23. Зубчатый сектор поворотного кольца находится в постоянном зацеплении с шестерней валика 22. Поворотное кольцо, шестерня и валик 22, с которым она жестко соединена, маховик 20 образуют механизм' регулирования производитель­ ности насоса.

Для соединения поворотного кольца с распределительными дисками служат четыре штифта (по два на каждый распреде­ лительный диск).

Вкрышке и корпусе насоса выполнены кольцевые каналы 17

и27, которые соединяют отверстия 9 и 23 с окнами в распреде­ лительных дисках 10 и 12. Диски могут перемещаться в осевом направлении в пределах зазора г. Оба диска имеют одинаковую конструкцию со смещением распределительных окон одного

диска относительно окон второго диска на угол 90°.

68

В распределительном диске 10 выполнено четыре отверстия 5, предназначенные для соединения кольцевой проточки 4 в ро­ торе с полостью 27. Аналогичные отверстия 15 имеются 'в дис­ ке 12 и служат для этой же цели. На переферии распредели­ тельных дисков выполнены кольцевые проточки, образующие при смещении дисков в крайнее положение вдоль оси полость а, соединенную через отверстие 26 в распределительных дисках и отверстие 24 в 'статоре с полостью нагнетания. Полость а слу­ жит для снижения усилия прижатия, образующегося под дей­ ствием давления 'нагнетания на диск 10.

На обоих торцах статора имеются кольцевые проточки 16 и6, которые служат для разгрузки статора от одностороннего тор-

цевого прижатия под действием давления нагнетания. Эти про­ точки соединены друг с другом и с полостью нагнетания при помощи отверстий 24 и 26.

С целью обеспечения перемещения в осевом направлении комплекта плавающих деталей, включающего оба распредели­ тельных диска, ротор, статор и статорное кольцо, между торцам кольца и стенкой корпуса предусмотрен зазор х, причем

x — z+ ( 1—2) мм.

Работает насос следующим образом. Через отверстие 9 по­ ступает всасываемая в насос жидкость, а через отверстие 23 подается в магистраль с давлением нагнетания. Соответственно

69

Глава II. А К С И А Л Ь Н О -П О Р Ш Н Е В Ы Е Г И Д Р О М А Ш И Н Ы

§ 1. Мгновенный расход насосов и его неравномерность

'Как известно, 'принципиальная схема аксиально-поршневого насоса предста.вляет собой обращенную схему простейшего пор­ шневого насоса с кривошипно-шатунным механизмом, текущее значение хода поршня которого определяется из следующего уравнения:

где I—длина шатуна;

гк —радиус кривошипа; <р — угол поворота кривошипа.

Дифференцируя это уравнение по времени, найдем выраже­

Расход однопоршневого насоса равен

Безразмерный расход можно выразить как

( 2 - 1)

Результирующая кривая безразмерного мгновенного расхода представляет собой сумму полусинусоиды sincp и полной сину­ соиды sin 2ср, взятую з пределах от 0 до я.

Аксиально-поршневой насос с z цилиндрами, смещенными на угол 2л/z относительно друг друга, будет давать мгновенный расход, определяемый суммой z кривых, подобных результи­ рующей кривой и взаимно смещенных на расстояние 2л/z вдоль

71

/= sirup от 0 до я;

/= 0 от я до 2я.

я

—— J sirupcoscprfcp =^=0;

0

72