3.2 Середня подача зворотно-поступальних насосів різних типів Середня теоретична подача зпн за один оберт кривошипного вала рівна об’єму , описаному його поршнями (плунжерами). За час t

. (3.1)

Середня теоретична подача однопоршневого (плунжерного) насоса односторонньої дії буде

(3.2)

де F – площа поршня (плунжера);

S – довжина ходу поршня;

– радіус кривошипа;

– кутова швидкість корінного вала.

Середня теоретична подача поршневих і плунжерних насосів односторонньої дії

(3.3)

де – кратність дії (кількість робочих камер насоса).

Середня теоретична подача однопоршневого насоса двосторонньої дії буде

, (3.4)

де – площа поперечного перерізу штока.

Для насосів двосторонньої дії при “К” циліндрах середня теоре-тична подача буде

, (3.5)

де К – кількість циліндрів двосторонньої дії.

Середня фактична подача ЗПН буде меншою від середньої теоретичної із-за:

– втрат (в клапанних парах, ущільненнях штоків, циліндропоршневих парах);

– часткового стиснення рідини і її розширення із шкідливого простору робочих камер);

– деформації стінок робочих камер під високим тиском;

– несвоєчасного відкриття і закриття вхідних і вихідних клапанів.

Відношення середньої фактичної подачі насоса до середньої теоретичної називається коефіцієнтом подачі

(3.6)

де – коефіцієнт наповнення (враховує зменшення подачі насоса в результаті неповного використання його об’єму);

– об’ємний ККД насоса (враховує зменшення подачі із-за перетоків і втрат рідини).

Коефіцієнт подачі залежить не тільки від герметичності ущільнень насоса, але й від режиму його роботи (тиску, частоти ходів, температури рідини, висоти всмоктування тощо).

Коефіцієнт подачі визначають експериментальним шляхом. Для перевірочних розрахунків приймають  = 0,85…0,98 (менші значення відносяться до насосів з невеликою подачею).

3.3 Графіки миттєвих подач насосів різних типів

В загальному випадку витрата рідини через будь-який переріз трубопроводу визначається площею його нормального перерізу та швидкістю руху потоку. Кінематика кривошипно-шатунного механізму така, що швидкість руху поршня є змінною за величиною та напрямком і змінюється за синусоїдальним законом в залежності від кута повороту кривошипа

, (3.7)

де V_n – швидкість руху поршня (плунжера);

– кутова швидкість корінного вала;

– радіус кривошипа;

– кут повороту кривошипа.

(3.8)

де – частота обертання корінного вала насоса.

Миттєва теоретична подача насоса буде

, (3.9)

де F – площа поршня (плунжера).

Теоретичні графіки миттєвих подач насосів різних типів зображені на рис.3.5. Площа на кожному графіку, обмежена під лінією миттєвої подачі, відповідає, в деякому масштабі дійсній теоретичній подачі, а висота прямокутника, рівновеликого вказаній площі, що має довжину – середній теоретичній подачі.

Під коефіцієнтом нерівномірності подачі насоса розуміють відношення максимальної подачі до її середнього значення, тобто

.

Для насоса однократної дії

.

Для насоса двократної дії

.

а) однократної дії; б) двократної дії; в) чотирикратної дії; г) трикратної дії; 1,2,3,4 – подачі відповідної робочої камери

Рисунок 3.5 – Теоретичні графіки миттєвих подач насосів

Для насоса чотирикратної дії

.

Для насоса трикратної дії

.

Аналізуючи графіки миттєвих подач насосів різних типів і значення їх коефіцієнтів нерівномірності подачі можна зробити наступні висновки:

– підвищення кратності дії насосів не завжди веде до підвищення їх рівномірності подачі;

– насоси 3, 5 та 7 – кратної дії мають меншу нерівномірність подачі, ніж насоси 4, 6 чи 8 – кратної дії;

– розглянуті графіки миттєвих подач і їх коефіцієнти нерівномірності являються теоретичними.