Построение характеристики насосной установки

В качестве источника энергии рабочей жидкости объёмных гидроприводов используют объёмные насосы (шестерённые, винтовые, пластинчатые, поршневые, аксиально – и радиально – поршневые). Основными параметрами насосов являются:

- рабочий объём W _н, см³;

- частота вращения вала n _н, об /мин;

- подача Q _н, л/мин;

- давление (напор) р _н, МПа.

Трубопровод, подключаемый к насосу на входе, называют всасывающим, подключаемый на выходе насоса – напорным.

Теоретическая подача Q _нт любого роторного объёмного насоса с учётом единиц измерения:

Q _нт = 10^–3 W _н n _н . (47)

Действительная подача Q _нд несколько меньше теоретической на величину утечек рабочей жидкости, которые задают объёмным КПД насоса η;_он:

Q _нд = Q _нт η;_он = 10^–3 W _н n _н η;_он. (48)

Давление насоса р _н определяют как разность давлений на выходе и входе. Рассмотрим схему гидропривода, изображённого на рис. 3. Давление р _вых на выходе насоса – это давление в сечении 3 – 3 (рис. 14). Определим давление р _вх на входе в насос. Для этого составим уравнение Бернулли для сечений 1 – 1 и 2 – 2. При этом не учитываем геометрический и скоростной напор. Пъёзометрический напор определим как величину давления, потери напора – как потери давления на участке 1 – 2 ∆ р _1-2. Режим течения будем считать турбулентным. С учётом вышесказанного уравнение Бернулли (1) для объёмного гидропривода примет вид:

р ₁ = р _вх + ∆ р _1-2. (49)

Так как избыточное давление в сечении 1 – 1 равно нулю (р ₁ = 0), уравнение (49) примет вид:

– р _вх = ∆ р _1-2, (50)

где .

Рис. 14. К определению давления насоса

 

Потери давления:

- по длине потока (14) ; (51)

- в местных сопротивлениях (на фильтре и при внезапном сужении)

∆ р _м3 = ζ;_ф + ζ;_вс . (52)

Давление насоса с учётом (50): , или .

С учётом (51) и (52), давление насоса будет равно:

, (53)

где + ζ;_ф + ζ;_вс .

Давление р ₃ = ∆ р_Σ – см. раздел 2 (31).

По принципу регулирования объёмные насосы разделяют на нерегулируемые и регулируемые. Нерегулируемые насосы работают совместно с предохранительным или переливным клапаном, регулируемые – с регуляторами подачи (регуляторы подачи составляют часть конструкции насоса).

Совокупность насоса с предохранительным или переливным клапаном, и насоса с регулятором подачи называют насосной установкой. Характеристику р _н = f (Q) называют характеристикой насосной установки.