Рис. 8.13. Однопорши вой вертикальный доз ровочный насос мало подачи:

/ - фундаментная плита 2 - цилиндр; 3 - гнльзаЗ 4 - плунжер; 5 - сальник вая гайка; 6 - гайка длЛ изменения хода плунжераЯ 7 - предохранительный кла Паи; 8 - клапанная камерая У - всасывающий клапанЗ W - нагнетательный клапан! -подвод раствора; 12~J отвод раствора; 13 - пробке для удаления воздуха из pal бочей полости цилиндра

Рис. 8.14. Дисковый nop-j шень с уплотнением ко-1 жанымн Г-образными1 манжетами

Рнс. 8.15. Плунжерный пор- шень ,

Рис. 8.16.

клапан

Двухкольцевой

Рнс. 8.17. Простой тарельчатый клапан

.278

Рис. 8.18. Сальники с кожаными манжетами

ние, создаваемое насосом, действует на внутреннюю поверхность манжеты Г- или П-образного сечения, прижимает ее к штоку и создает тем большую плотность, чем выше давление, создаваемое насосом.

8.9. Испытание поршневых насосов и определение неисправностей в работе

Испытания насосов производят с целью выяснения их исправности и энергетической эффективности работы. При испытании насоса измеряют действительную подачу, мощность, объемный, гидравлический, механический и полный КПД.

Измерение действительной подачи удобно производить при помощи мерных баков. В тех случаях, когда это выпол-

нить нельзя, пользуются диафрагмой с дифференциальны! манометром.

Теоретическая подача насоса, mVc, определяется в зави. симости от геометрических размеров насоса и частоты вращения (двойных ходов поршня) по формулам

(8.22), (8.5

В приведенных формулах z - количество поршней на-] coca.

Давление, создаваемое насосом, определяется по пока-: заниям манометра на напорном и вакуумметра на всасыва-i ющем трубопроводах.

Полезная мощность определяется по действительной подаче и полному напору по формуле

1000.

(8.24),

Индикаторная мощность определяется по формуле (8.12) в соответствии с указаниями, данными для этой формулы.

Мощность N насоса вычисляется по показаниям приборов в сети электродвигателя, его КПД и КПД передачи электродвигателя к насосу.

Объемный КПД определяется по идеальной и действительной подачам

Внутренний КПД

Полный КПД

ri=.NJN. Гидравлический КПД определяется из соотношения ?1г = ПоПг.

откуда

Механический КПД

Пм =

Рис. 8.19. Иидикаториые диаграм- мы неисправных насосов

В результате оказываются известными все основные параметры поршневого насоса.

Сравнение снимаемой при испытании индикаторной диаграммы с нормальной диаграммой позволяет судить о правильности работы насоса.

Наличие неисправностей в работе насоса отражается на его индикаторной диаграмме, как это видно из рис. 8.19.

Если насос вместе с жидкостью подсасывает воздух, то линия подъема давления 1-2 из вертикальной прямой линии превращается в кривую (случай а). Это означает, что повышение давления протекает на некоторой части хода поршня вследствие сжимаемости воздуха, находящегося в цилиндре. Если при этом воздух из цилиндра на ходу подачи вытесняется, то линия понижения давления 3-4 вертикальна. Если же воздух в цилиндре остается, то линия понижения давления также превращается в

кривую и диаграмма получает форму б. Наличие воздуха в цилиндре во время подачи и всасывания отражается также на горизонтальных линиях диаграммы: они получаются волнистыми.

Неплотность всасывающего клапана придает наклон линии 1-2, так что повышение давления до конечного значения достигается на некоторой части хода (случай в). Если же напорный клапан недостаточно плотен, то повышение давления начинается несколько ранее начала хода подачи (случай г).

Повышенная (против допустимой) высота всасывания вызывает разрыв сплошности жидкости в цилиндре и удары в начале хода подачи. Это объясняется резким смыканием полости разрыва в начале процесса повышения давления. Диаграмма приобретает форму д.

Ввиду большого практического значения индикаторных диаграмм снятие их Производится не только при испытаниях насоса, но и периодически в процессе эксплуатации Насоса.

Пример 8.1. Определить основные размеры двухпоршневого насоса двустороннего действия с подачей Q=l,25 м/мии, найти напор и

мощность при работе насоса на сеть, характеристика которой выража-1 ется уравнением HHct+aQ при Яс1=40 м и а=6,4.

Насос приводится в движение через клнноременную и зубчатую передачи от электродвигателя с и=960 об/мнн.

SO W SO

о,(/- 0,8 C,mVmuh Принимаем

Рнс. 8.20. Характеристика трубопроводной сети (к приме-РУ8.1)

Решение. Подача одного цилиндра

Q = 0,5Q = 0,63 м /мия. Уравнение подачи

Q = (2D2 - dP) nSki,.

тогда

S/D = 1 и

= 0,1

I.ODfiAi.

Средняя скорость поршня Un=2Sn/60 может быть принята равной., 0,6 м/с. Поэтому

n=s=18/D; Q = 27D Xfl. Необходимое значение D при Яо=0,92 составляет

D=l/I=l/I=0,.6m. V V 27-0,92

Ход поршня S=D=0,I6 м. Необходимая частота вращения вала насоса

и = 18/D= 18/0,16 113 об/мин.

Передаточное отношение редуктора

(=Пдв/п= 960/113 = 8.5.

Диаметр штока d=y о,1 0=0,317-160=50 мм.

Пользуясь уравнением, приведенным в задании, строим характе- рнстику сети (рис. 8.20).

Точка а характеристики определяет напор, создаваемый насосом} он равен 50 м.

Задавшись КПД насвса и зубчатой передачи t]=0,82 и t]n=0,94, определим мощность насоса:

pQgH 1000-1,25-9,81-50

~ lOOOtjtiu 60-1000-0,82-0,94 ~

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ РОТОРНЫЕ НАСОСЫ

9.1. Основные конструктивные типы

Объемные роторные машины (насосы и гндродвнгателн) широко распространены-в промышленности н транспорте; конструкции их чрезвычайно разнообразны. Они применяются в системах смазки и регулирования двигателей, компрессоров и насосов,-в силовых гидропередачах н особенно широко в системах гндроприводных устройств различного назначения. Выпуск их в СССР исчисляется сотнями тысяч штук в год. Рабочие параметры лежат в области относительно малых подач и высоких давлений.

Выделим, следуя конструктивному признаку, следующие группы роторных насосов: шестеренные, пластинчатые, аксиально-поршневые, раднально-поршневые, винтовые. Каждая нз указанных групп содержит много конструктивных модификаций.

Шестеренные насосы. Конструктивная схема такого насоса с внешним зацеплением представлена на рнс. 9.1.

Сцепляющиеся зубчатые колеса 1 ъ 2 помещены с малыми зазорами в корпусе 3. Одно из колес (ведущее) снабжено валиком, выходящим из корпуса через уплотняющий сальник; другое колесо (ведомое) является холостым.

Прн вращении колес в направлении, указанном стрелками, жидкость поступает из полости всасывания 4 во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость 5; здесь при сцеплении происходит выдавливание жидкости нз впадин.

Зубчатые колеса таких насосов обычно выполняютсн одинаковых размеров.

Подача шестеренного насоса, состоящего из двух колес разных размеров, определяется как

C(/feini-f/fe2ng)11o.

(9-1)

где / - площадь поперечного сечения впадины между зубьями; I - длина зуба колеса; z, и Гг - количества зубьев; п, и - частоты вращения, об/мий; ]о - объемный коэффициент насоса.