Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Работа 2. 3. ИСПЫТАНИЯ НЕРЕГУЛИРУЕМОГО ОБЪЕМНОГО НАСОСА




Объемным насосом называется насос, в котором жидкость пе­ремещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом на­соса. К объемным «насосам относятся: возвратно-поступательные и роторные насосы.

Возвратно-поступательные насосы- объемные насосы с прямо­линейным возвратно-поступательным движением рабочих органов независимо от характера движения ведущего звена насоса. Рабо­чими органами могут быть поршень, плунжер, диафрагма, а насо­сы соответственно- поршневыми, плунжерными и диафрагменными. Эти насосы широко применяются для перемещения (пере­качивания) различных жидкостей. Среди них поршневые насосы являются наиболее простыми.

Роторные насосы- объемные насосы с вращательным или вращательным и возвратно-поступательным движением рабочих орга­нов независимо от характера движения ведущего звена насоса. К ним относятся: аксиально-поршневые, радиально-поршневые, пла­стинчатые, шестеренные, винтовые. Роторные насосы применяются в основном в объемных гидроприводах. Объемные насосы могут развивать давление до 250 МПа. Они могут быть нерегулируемыми (с постоянной подачей) и регулируемыми (с изменяемой подачей). Ниже будут рассмотрены нерегулируемые насосы.

Поршневые насосы-объемные насосы, у которых вытеснение жидкости из неподвижных рабочих камер производится в резуль­тате прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня..

 
 

Роторные аксиально-поршневые насосы- насосы, у которых оси поршней или плунжеров параллельны оси вращения ротора (бло­ка) цилиндров или составляют с ней угол менее 45°. Такие насосы являются наиболее распространенными в гидроприводах. Они способны обеспечить высокую подачу при большом давлении и вы­соком КПД, высокую частоту вращения рабочего органа и точность регулирования подачи при малых габаритах, весе и малой инер­ционности. Насосы развивают давление до 32 МПа, реже до 55 МПа. При оптимальном режиме объемный КПД составляет 0,97... 0,98, а КПД насоса- до 0,95. Эти насосы могут иметь до 7 ... 9 цилиндров диаметром 10-50 мм при угле наклона блока цилиндра или диска 20 ... 30".

Рис. 2.7. Схемы аксиально-поршневых насосов а)- с наклонным блоком цилиндров; б) -в)- с наклонным диском.

Существует большое количество конструкций аксиально-пор­шневых насосов, однако их можно разделить на две группы, отличающиеся схемой связи блока цилиндров с приводом (рис. 2.7 а, б, в): с наклонным блоком цилиндров (а) и с наклонным диском (б, в).

Для обеспечения подачи насоса необходимо возвратно- поступа­тель-ное движение поршней, кото­рое возможно при наличии угла наклона блока цилиндров или диска. У нерегулируемых насосов этот угол постоянный.

На рис. 2. 8 показана конструкция бес­карданного нерегулируемого ак­сиально-поршневого насоса с нак­лонным блоком цилиндров типа 210

 
 

Рис 2.8. Нерегулируемый бескарданный насос типа 210.

Вал 1 вращается в шарикоподшипниках 2 и заканчивается диском 4. Вращение блока цилиндров 5 и перемещение поршней 9 в цилиндрах происходит с помощью штоков 10. Каждый шток одной сферической головкой закреплен в диске 4, а второй- в поршне. Блок цилиндров имеет семь поршней и вращается на центральном шипе 6, который опирается с одной стороны сфери­ческой головкой на диск, а с другой- на втулку сферического распределителя.

Смазка деталей блока цилиндров осуществляется из рабочих камер по сверлениям в днищах поршней, штоков и сферического распределителя 7.

Распределитель 7 крепится неподвижно к внутренней поверх­ности крыши 8. Два серпообразных выреза распределителя совме­щены с отверстиями крышки, и через них со всасывающей и напор­ной гидролиниями.

Роторные радиально-поршневые насосы- насосы, у которых оси поршней или плунжеров перпендикулярны оси вращения ротора или составляют с ней углы более 45°.

Насосы имеют звездообразное расположение цилиндров. В одном ряду может располагаться от 5 до 13 цилиндров, а количе­ство рядов может достигать 6. Такие насосы могут обеспечить дав­ление до 100 Мпа. Они имеют большой срок службы, но более громоздки, чем остальные насосы и имеют более высокие момен­ты инерции, менее приёмисты и более тихоходные.

 
 

Принципиальная схема радиально-поршневого насоса одно­кратного действия приведена на рис. 2.9. 0н состоит из статора 6, ротора 2, плунжеров 4, распределителя 3. При вращении ротора плунжеры сферическими головками соприкасаются с внутренней поверхностью

Рис. 2.9. Схема радиально-поршневого насоса.

cтатора и совершают возвратно-поступательное дви­жение относительно цилиндров. Последние своими каналами сое­диняются со всасывающим каналом 5, когда плунжеры отходят от распределителя 3, и с напорным каналом 1, когда плунжеры вы­тесняют жидкость из цилиндров.

Наличие эксцентриситета е определяет величину хода плун­жера, а следовательно, и подачу насоса. У нерегулируемых насо­сов е = const.

Пластинчатые насосы. Эти насосы просты по конструкции, имеют малые габариты и вес, развивают давление до 17 МПа.

Схема пластинчатого насоса однократного действия показана на рис. 2.10. Насос состоит из ротора 2, ось вращения которого смещена относительно оси статора 3 на величину эксцентриситета е. В пазах ротора установлены (радиально или под углом к ра­диусу) от 6 до 12 пластин 1, ко­торые прижимаются к внутрен­ней поверхности статора давле­нием жидкости, пружинами или центробежными силами.

Nbsp;   Рис. 2.10. Схема пластинчатого насоса однократного действия.

При вращении ротора пластины совершают, кроме вращательного, и возвратно-поступа­тельное движение в пазах ротора, образуя замкнутые объемы-камеры, которые непре­рывно меняют свою величину. При увели­чении объема происходит всасывание, при уменьшении - нагнетание. В насосах за один оборот ротора два раза происходит всасывание, нагнетание жидкости. Насосы двукратного действия - нерегулируемые.

Шестерённые насосы. Бывают низкого и высокого давления.

 
 

Насосы низкого давления применяются в системах смазки или системах подпитки гидроприводов, насосы высокого давления- в гидро-приводах.

Рис. 2.11. Схема шестеренного насоса.

Шестерённые насосы состоят из двух одинаковых цилиндри­ческих шестерен, совершающих вращательное движение (рис.2.11). При вращении шестерён в противоположные стороны зубья выхо­дят из зацепления и объем впадин шестерен заполняется жидкостью и переносится на сторону нагнетания, где и вытесняется при входе зубьев в зацепление. Шестерённые насосы малого давления (0,4...0,6 МПа) при-меняются в системах смазки различных машин, а с давлением 7 ... 16 Мпа-в гидроприводах. Широкое распростра­нение получили насосы типа НШ. Они развивают номинальное давление 10...16 МПа и максимальное- до 25 МПа, объемный КПД их- 0,92, а КПД насоса- до 0,85.

Винтовые насосы. Отличаются высокой надежностью, компакт-ностью, бесшумностью в работе и равномерной подачей жидкости. Они выпускаются в двух и трехвинтовом исполнении. Трехвинто­вой насос (рис. 2.12) состоит из трех винтовых роторов, средний из которых, (диаметром Дн) является ведущим, а два боковых (диаметром dн) служат в качестве уплотнителей ведущего винта. При вращении винтов их нарезки, взаимно замыкаясь, отсекают во впадинах некоторые объемы жидкости и перемещают их вдоль оси вращения.

Насосы развивают давление до 20 МПа и имеют КПД 0,8¸0,85.

 
 

Винтовые насосы- нерегулируемые. Применяются в гидропри­водах, маслосистемах турбин и для подачи вязких жидкостей.

Рис. 2.12. Трехвинтовой насос.

Основными техническими показателями объемного насоса яв­ляются: подача, рабочий объем, давление, мощность и КПД. Все они, кроме рабочего объема, были рассмотрены ранее (см. работу 2.1), поэтому на них в данной работе останавливаться не будем.

       
   
 

Рабочий объем насоса qн- разность наибольшего и наимень­шего значений замкнутого объема за оборот или двойной ход ра­бочего органа насоса. Он связан с идеальной подачей зависимостью:

где Qт и nн- идеальная подача и частота вращения.

Характеристики нерегулируемых объемных насосов. Характеристи­ка объемного насоса- графические зависимости подачи Q, мощ­ности N и КПДh) от давления р при постоянных значениях частоты вращения и плотности жидкости на входе в насос, т. е. Q= f(р), N= f(p), h= f(p). Объ-емные насосы различных типов имеют ана­логичные характеристики (рис. 2.13).

1. Напорная характеристика нерегулируемого насоса естьQ=(p). Иде-альная подача Qт не зависит от давления, поскольку Qт= qнnн. Очевидно, Qт= f(р) при nн= const изобразится пря­мой, параллельной оси р (см. прямую 1 на рис. 2. 13).

 
 

Рис. 2.13. Характеристика нерегулируемого объемного насоса.

Напорная характеристика для реальной подачи Q= f(P) при nн= const (прямая 2 на рис. 2.13) несколько отклонится вниз от прямой 1. Такое отклонение связано с наличием утечек жидко­сти DQ в насосе через зазоры из области нагнетания в область вса­сывания. Утечки жидкости прямо пропорциональны давлению и об­ратно пропорциональны вязкости жидкости. Если вязкость жид­кости m2<m1, то утечки будут больше и прямая 3 на рис. 2. 13 бу­дет проходить ниже прямой 2, если m2>m1- выше.

2. Напорная характеристика нерегулируемого насоса с пере­ливным клапаном (рис. 2.14 6).

Для того, чтобы обезопасить насос 2 и гидросеть 3 от чрезмер­ного повышения давления при уменьшении подачи до Qc, параллель­но насосу 2 ставят переливной (перепускной) клапан, который от­крывается под действием повышенного давления и пропускает часть подачи насоса QКЛ через клапан в бак. Наличие клапана изменяет (ломает) характеристику насоса в точке 2. Прямая 2-3 отклоня­ется от вертикали. Величина участка 3-4 составляет 10...15% от давления настройки клапана рНК и зависит от характеристики кла­пана.

а) б)

     
n = const, q = const

       
   
 
 

 

 


               
 
   
   
 
 
   
   
 

 

 


Рис. 2.14. Схема насоса с переливным клапаном (а) и его напорная характеристика (б).

 

       
   
 

На участке 2-3 подача жидкости в гидросеть равна:

 

Наряду с рассмотренными находят применение универсальные или топо-графические характеристики. На них изображаются напор­ные характе-ристики для различных значений частот вращения nН и кривые равных КПД и мощностей. Эти характеристики получа­ют при испытаниях насоса на специальных установках.


Рис. 2.15. Установка для испытания нерегулируемого насоса.

Цель работы: 1. Усвоить принцип действия и изучить работу насос­ной установки с объемным нерегулируемым насосом.

2. Освоить методику испытаний нерегулируемого объемного насоса.

3. Получить характеристику .нерегулируемого объемного насоса.

Описание установки. Установка с открытой системой циркуляции жидкости (рис. 2.15) включает в себя: объемный насос 1, балансирный электродвигатель 114, бак 8, всасывающий 6 и нагнетатель­ный 3 трубо-проводы, дроссель 15, теплообменнике, фильтр 10, пре­дохранительный клапан 2 и контрольно-измерительную аппарату­ру, служащую для замера: подачи (расходомер II), давления (ма­нометр 4 и вакуумметр 5), мощности-насоса (балансирный элек­тродвигатель 14 с весами и рычагом 13 и тахометром 12), .темпе­ратуры рабочей жидкости (термометр 7). При работе установки рабочая жидкость по всасывающему трубопроводу 6 поступает в насос, затем по напорному трубопроводу 3 через регулируемый дроссель 15 (если он открыт) к расходомеру 11, фильтру 10 и теплообменнику 9 в бак 8. В случае, если дроссель закрыт или открыт частично, давление за насосом повышается и, если станет больше давления настройки клапана рНК, предохранительный клапан 2 от­кроется и будет пропускать через себя в бак всю жидкость или часть её.

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных:1.Включить установку и добиться требуемого температурного режима.

2. Изменяя положение дросселя 15, обеспечить давление на выходе из насоса равным: минимально возможному (нуль), 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 и 1,05 номинального давления.

3. При каждом режиме работы снять показания: манометра- рм, вакуумметра- рв, расходомера- Qon , тахометра- nоп, весов- F, термометра t°C и записать их в табл. 2. 6.

4. Выключить установку.

 
 

5. Вычислить технические параметры работы насоса и результаты записать в табл. 2. 6.

 
 

Давление насоса

 

       
   
 
 

При Zм<2м допускается принимать

Подача насоса Qоп определяется расходомером или объемным спосо-бом, в последнем случае необходимо знать время наполнения измеряемого объема в мерном баке. Идеальная подача Qт находит­ся по графику Qт= f(р) на продолжении кривой при значении дав­ления р= 0.

       
   
 

Мощность насоса Nоп

где L- плечо балансирного электродвигателя, м;

F- усилие на весах, Н;

F0- начальное усилие на весах (определяется при отключенном насо се),H.

       
   
 

Полезная мощность Nnon

 
 

 
 

КПД насоса hн

       
   
 

Объемный КПД h0

       
   
 

Механический (гидромеханический) КПД* hм

Таблица 2.6

Измеряемые параметры Рассчитываемые параметры
рм, Па Рн, Па Qon, л/с non, об/ мин F, н t, C Pon, МПа Non, кВт Nnon, кВт N, кВт Q, л/с hн h0 hм
                           
                                   

 

Характеристику насоса, т. е. графические зависимости Q= f(p), N= f(p), hн= f(р), следует построить по приведенным к номинальной частоте

________________________

*Разделить гидравлические и механические потери в объемных гидромаши­нах довольно трудно. Поэтому их определяют совместной оценивают одним гид­ромеханическим КПД, который для краткости часто называют мexaничecким hм= hм¢× hг. Для объемных гидромашин hн= hм× h0. В каталогах для объемных насосов приводятся значения hн и h0, а величину hм получают вычислением.

           
     
 

вращения nн значениям, подачи, мощности

и значению КПД, вычисленному по формуле (2.32).

Дополнительно следует построить графики h0= f(p) и hm = f(p).

Основные контрольные вопросы

1. Что называется объемным насосом, какие вы знаете объем­ные насосы?

2. Изложите основные сведения о роторных аксиально-поршне­вых насосах?

3. Какие насосы называются роторными радиально-поршне­выми, основные сведения о них?

4. Приведите основные сведения о пластинчатых и шестеренных насосах.

5. Назовите и поясните основные технические показатели объ­емных .насосов.

6. Что называется характеристикой объемного насоса? Изобра­зите характеристику этого насоса.

7. Что называется напорной характеристикой объемного нере­гулируемого насоса, каково её графическое изображение?

8. Изобразите напорную характеристику нерегулируемого насоса с переливным клапаном.

9. что такое КПД насоса и как его определить при испытаниях?

Литература к работе 2.3: 8, 9, 16, 24, 44, 58, 66.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1770. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.034 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7