Испытания нерегулируемого объёмного насоса

Что называют объёмным насосом, какие бывают объём­ные насосы?

Объёмным насосом называется насос, в котором жидкость пе­ремещается путём периодического изменения объёма занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и с выходом на­соса.

Объёмные насосы: возвратно-поступательные и роторные.

Изложите основные сведения о роторных аксиально-поршне­вых насосах.

Роторные аксиально-поршневые насосы – насосы, у которых оси поршней или плунжеров параллельны оси вращения ротора (бло­ка) цилиндров или составляют с ней угол < 45º. Такие насосы – наиболее распространённые в гидроприводах. Они способны обеспечить высокую подачу при большом давлении и вы­сокий 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 объёмный 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 цилиндров или диска 20…30".

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

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

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.

Приведите основные сведения о пластинчатых и шестерённых насосах.

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

Схема пластинчатого насоса однократного действия показана на рис. 10. Насос состоит из ротора 2, ось вращения которого смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета е. В пазах ротора установлены (радиально или под углом к ра­диусу) от 6 до 12 пластин, ко­торые прижаты к внутрен­ней поверхности статора давле­нием, пружинами или центробежными силами.

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

Шестерённые насосы. Они бывают низкого и высокого давления.

Насосы низкого давления применяются в системах смазки или системах подпитки гидроприводов, насосы высокого давления – в гидроприводах.

Шестерённые насосы состоят из 2‑х одинаковых цилиндри­ческих шестерён, совершающих вращательное движение.

При вращении шестерён в противоположные стороны зубья выхо­дят из зацепления и объём впадин шестерён заполняется жидкостью и переносится на сторону нагнетания, где и вытесняется при входе зубьев в зацепление. Шестерённые насосы малого давления (0,4…0,6 МПа) применяются 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.

Назовите, поясните основные технические показатели объёмных насосов.

Основные технические показатели объёмного насоса: подача, рабочий объём, давление, мощность и КПД.

Что называют характеристикой объёмного насоса?

Характеристи­ка объёмного насоса – графические зависимости подачи Q, мощ­ности N и КПД h от давления р при постоянной частоте вращения и плотности жидкости на входе в насос, т.е. Q = f (р), N = f (p), h = f (p). Объёмные насосы различных типов имеют ана­логичные характеристики.

Что называют напорной характеристикой объёмного нере­гулируемого насоса? Каково её графическое изображение?

Напорная характеристика нерегулируемого насоса: Q = f (p). Идеальная подача Q _т не зависит от давления, поскольку Q _т = q _н n _н. Очевидно, Q _т = f (р) при n _н = const изобразится пря­мой, параллельной оси р.

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

 

Изобразите напорную характеристику нерегулируемого насоса с переливным клапаном.

Напорная характеристика нерегулируемого насоса с пере­ливным клапаном.

Чтобы обезопасить насос 2 и гидросеть 3 от чрезмер­но высокого давления при уменьшении подачи до Q _c, параллель­но насосу 2 ставят переливной (перепускной) клапан. Он от­крывается под действием повышенного давления и пропускает часть подачи насоса Q _КЛ 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 р _НК и зависит от характеристики кла­пана. На участке 2-3 подача жидкости в гидросеть равна:

Что такое КПД насоса и как его определить при испытаниях?

КПД насоса h_н учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости

Объемный КПД h₀

Механический (гидромеханический) КПД* h_м

Лабораторная работа 4