Насос з похилим блоком

 

При розрахунку аксіально-поршневого насоса приймають середнє значення швидкості руху поршнів в циліндрах 4-6 м/с, а значення колових швидкостей на поверхнях розподільного блоку 8-10 м/с. Для виготовлення пар, що труться в аксіально-плунжерних машинах в більшості випадків використовують пару сталь-бронза.

Сумарна подача рідини аксіально-поршневим насосом складається з подач окремих поршнів:

,

(9.1)

де – поточне значення подачі одного поршня.

Подача одного поршня визначається з рівняння:

,

(9.2)

де – відносна швидкість поршня в циліндрі;

– діаметр поршня;

– відносне переміщення поршня в циліндрі при повороті вала на кут φ.

,

(9.3)

де R – радіус кола, на якому розміщені осі циліндрів;

φ – кут повороту робочого колеса;

α – кут нахилу шайби до вертикалі.

Диференціюючи по t рівняння 9.3 отримаємо вираз для визначення відносної швидкості руху поршня:

.

(9.4)

Таким чином сумарна подача рівна:

(9.5)

де , – кути повороту циліндрів відносно нейтрального положення;

– постійна величина.

За рівнянням 9.5 може бути побудований графік подачі аксіально-поршневого насоса (рис. 9.3). Неважко помітити, що вимкнення з роботи одного або декількох циліндрів суттєво впливає на підвищення пульсації подачі.

Рисунок 9.3 – Графік подачі аксіально-поршневого насоса

9.3 Порядок виконання роботи

 

Послідовність розрахунку аксіально-поршневого насоса згідно варіанта завдання наступна:

9.3.1 робочий об’єм насоса знаходимо за формулою:

,

(9.1)

де – необхідна подача насоса;

– частота обертання вала насоса;

– об’ємний ККД ( =0, 95).

Діаметр циліндра d знаходимо з формули 9.2, в якій хід поршня :

.

(9.2)

Звідси:

,

(9.3)

де – число циліндрів насоса.

9.3.2 Визначаємо хід поршня:

.

(9.4)

9.3.3 Діаметр кола, на якому розміщені осі циліндрів знаходимо з виразу для визначення довжини ходу поршня :

,

(9.5)

де – кут нахилу диска.

9.3.4 Потужність насоса визначаємо за формулою:

,

(9.4)

де – тиск, що створюється насосом;

– механічний ККД ( = 0, 9).

9.3.5 Згідно варіанта (рис. 9.5) описати будову та принцип дії аксіально-поршневої гідромашини (проставити позиції, виконати експлікацію).

 

Таблиця 9.1 – Вихідні дані для виконання роботи

Параметри	Варіанти
Подача Q, л/с.	3, 5		4, 5		5, 5		6, 5		7, 5
Тиск , МПа
Частота обертання вала насоса n, хв-1
Кут нахилу диска , 0
Число поршнів, z

Рисунок 9.4 – Схеми аксіально-плунжерних насосів

 

 

9.4 Контрольні запитання

 

9.4.1 Наведіть приклади застосування аксіально-поршневих машин в нафтогазовій галузі.

9.4.2 За якими ознаками класифікуються аксіально-поршневі насоси?

9.4.3 Назвіть основні параметри аксіально-поршневих насосів.

9.4.4 Перелічіть основні робочі органи аксіально-поршневих насосів.

10.4.5 Як визначається тиск, що створюється аксіально-поршневим насосом?

9.4.6 Перелічіть переваги аксіально-поршневих насосів в порівнянні з насосами інших типів.

9.4.7 Чи можливо насосами цього типу перекачувати нафту та нафтопродукти, що мають велику в’язкість.

9.4.8 Наведіть графік подачі аксіально-поршневого насоса, що містить дев’ять поршнів.

9.4.9 Наведіть графік подачі аксіально-поршневого насоса, що містить сім поршнів.

9.4.10 Як визначається подача аксіально-поршневого насоса.

9.4.11 Як визначається діаметр циліндра насоса?

9.4.12 Як визначається потужність аксіально-поршневого насоса?

9.4.13 Чи можливо застосовувати аксіально-поршневий насос як аксіально-поршневий гідро двигун?

9.4.14 Як зміниться подача аксіально-поршневого насоса при вимкненні з роботи одного циліндра?

9.4.15 Назвіть максимальну величину тиску, що можна створити аксіально-поршневим насосом.