16. Классификация объемных насосов. Основные показатели впн (цикл, рабочая камера и ее объем)

Объемной наз-ся гидромашина, раб-й процесс к-ой основан на попеременном заполнении раб-й камеры жид-ю и вытеснении ее из раб-й камеры. Под раб-й камерой - понимается ограниченное пространство внутри машины, периодически изменяющее свой объем и попеременно сооб­щающееся с местами входа и выхода жидкости.

Объемная гидромашина может иметь одну или несколько рабочих камер.

В объемном насосе(ОН) перемещение жид-ти осущ-ся путем вытеснения ее из раб-х камер вытеснителями. Под вытес-ем понимается раб-й орган насоса, непосред-но совер-щий работу вытеснения. Вытес-ями м. б. поршни, плунжеры, шестерни, винты, пластины и пр

По принципу действия ОН разделяют на поршневые (плунжерные) и роторные.

В поршневом (плунжерном) насосе жид-ть вытесняется из неподвижных камер в рез-те лишь возвратно-поступ-го движения вытес-лей (поршней, плунжеров, диафрагм).

В роторном насосе жид-ть вытесняется из перемещаемых раб-х камер в рез-те вращ-го или вращательно-поступ-го движения вытес-лей (шестерен, винтов, пластин, порш­ней).

По характеру движения входного звена ОН разде­ляют на вращательные (с вращательным движением входного звена) и прямодействующие (с возвратно-поступательным движением вход­ного звена).

В возвратно-поступ-ых насосах места входа и выхода в камеры оборудовано клапанами, к-ые пропускают жид-ть только в одном направлении. Клапаны самодействующие, т. е. работают за счет перепада давления по обе стороны.

Основные показатели ВПН

За основной показатель ВПН в соответствии с ГОСТ принимают рабочий объем насоса, т. е. изменение объемов всех камер насоса за один цикл его действия.

Циклом наз-ся один двойной ход рабочего органа, соответ-ий 1-му обороту вала насоса.

Объем рабочей камеры – объем, описываемый рабочим органом за один ход длиной S (изменяется от миним-го до макс-го объема). Миним-ый наз-ся объем вредного пространства. . V_ц – полезный объем цилиндра, т. е. объем описываемый поршнем за ход в одну сторону. V_вр – объем вредного пространства, оставшийся при ходе поршня. Α – относительный объем вредного пространства (от-ние V_вр к V_ц).

Объем рабочей камеры д/насосов одностороннего дейс-я . F – площадь поперечного сечения поршня; S – длина хода поршня.

д/двустороннего . f – площадь поперечного сечения штока.

В общем случае , z – число рабочих камер или цилиндров; к – кратность действия насоса, т. е. число подач жид-ти с каждой стороны.

17. Графики подачи впн и степень неуравновешенности подачи.

В нормально работающем насосе жид-ть безотравно движется за поршнем. При прохождении поршнем пути S объем перемещаемой жид-ти будет равен Q=F·S=F·t·r·w·sinφ.

Т. е. график работы насоса будет представлять синусоиду.

График подачи насоса одинарного действия Так как каждая ордината синусоиды изображает в некотором масштабе мгновенную подачу, то площадь синусоиды Оаb, ограниченная ординатой аb, представляет собой нек-ый объем жид-ти У₀, поданной поршнем в напорную трубу за время поворота кривошипа на угол (р от нулевого положения.

Точно так же площадь OdlcO, ограниченная верхней поло­виной синусоиды и осью X—X, изображает подачу насоса за один полный ход поршня S м/у левым и правым мертвыми положениями. Т. к.в насосе одинарного действия при обратном ходе поршня жид-ть в напор­ную трубу не подается, то та же площадь предс-ет собой всю подачу насоса за один оборот коленчатого вала. Нижняя половина синусоиды, т. е. площадь / II //, предст-ет собой объем жид-ти, поступившей в насос ч/з приемную трубу при всасывающем ходе поршня.

И з изложенного выше ясно, что та же диаграмма изображает и характер изменения скорости в напорной трубе. Подача и соотв-но дв-ие жид-ти в напорной трубе происходят неравномерно. За первую половину оборота криво­шипа жид-ть в напорной трубе дв-ся с переменной скоростью, в течение второй половины оборота подача равна 0 и жид-ть в напорной трубе д. б. неподвижна. Ясно, что и дв-ие жид-ти во всасывающей трубе, к-ое могло бы быть представлено нижней половиной синусоиды происходит также неравномерно. Степенью неравномерности подачи, обозначаемой буквой т, наз-ся отношение действительной макс-ой мгновенной подачи данного насоса к воображаемой средней мгновенной подаче, к-ую имел бы тот же насос, если бы он равномерно подавал жид-ть в теч-е всего оборота кривошипа.

График подачи приводного насоса двойного действия

В насосе двойного действия, имеющем два одинаковых пор­шня, приводимых в движение двумя кпивошипами. Последние располагаются под углом 180° друг к другу. Т. обр., если один поршень совершает нагнетательный ход, то др. в это же вр. совершает вса­сывающий ход.

На графике подачи насоса двой­ного действия пода­ча одного поршня д. б. сдвинута по отношению к подаче др. поршня по оси X—X на отрезок, соотв-ий углу поворота кривошипа в 180° или п. Степень неравномерности 1,57.

График подачи насоса тройного действия В насосе тройного действия кривошипы трех насосов одинарного действия (из к-ых состоит такой насос) располагаются п од углом 120˚ друг к другу. График подачи насоса тройного действия изображается тремя одинаковыми синусоидами, смещенными друг относительно друга на 120°, или 2/3π (рис. 15).

Там, где синусоиды, изображающие подачи отдельных поршней, накладываются др. на др., их ординаты д. б. графически сложены. В рез-те получ-ся суммарная кривая подачи, имеющая 6 макс-ов за один оборот кривошипа. Степень неравномерности 1,04.

Неравномерная подача приводит к пульсации потока во всасывающем и нагнетательном трубопроводе, увеличивает нагрузку на привод.

Поршневые насосы с нечетным кол-вом более совершенны, т. к. обеспечивают более равномерную подачу жид-ти. Увеличение цилиндров (более 3) не рационально. Поскольку достигается незначительный эф-т, а конструкция насоса усложняется.