4. Величины характеризующие рабочий процесс объемных насосов.
Подача объемного насоса определяется рабочим объемом Vo. Он равен суммарному изменению объема рабочих камер за один оборот ротора и представляет собой идеальную (без учета утечек и сжимаемости) подачу насоса за один оборот ротора.
где
- изменение
объема
одной
рабочей
камеры;
z - количество камер.
Средняя
идеальная
подача
насоса
,
обусловленная только геометрическими
размерами
его
рабочих
органов,
(4.1)
где
- частота
вращения
приводного
вала.
Обозначим
через
среднюю
подачу
насоса,
поступающую
в
отводящую
линию.
Средний
расход,
поступающий
в
насос
из
подводящей
линии,
обозначим
через
.
Средняя
подача
меньше
из-за
расхода
утечек
жидкости
через
неплотности
рабочей
камеры
и
из-за
расхода
сжатия
,
представляющего
собой
отнесенное
к
единице
времени
уменьшение
объема жидкости в рабочей камере при
ее соединении с областью высокого
давления.
(4.2)
Отношение средней подачи к идеальной называется коэффициентом подачи.
(4.3)
И
характеризует общее снижение идеальной
подачи, то есть позволяет определить
относительное влияние утечек
и сжимаемости
на величину средней подачи.
Давление
насоса или полное приращение энергии
на единицу массы жидкости, перемещаемой
насосом из подводящей линии в отводящую,
является суммой статического
и динамического
приращения давления:
(4.4)
Полезная
мощность насоса
,
сообщенная жидкости, поданной потребителю:
(4.5)
Мощность насоса, потребляемая им:
, (4.6)
где
- момент на приводном валу насоса;
- угловая скорость
вращения приводного вала.
Коэффициент полезного действия насоса:
(4.7)
где
-объемный КПД насоса, численно равный
коэффициенту подачи
и выражающий влияние утечек и сжимаемости
на эффективность работы насоса.
- механический
КПД, выражающий влияние потерь на трение
в механизме на эффективность работы
насоса.
5. Описание стенда для снятия характеристики насоса.
Стенд, представленный на рис.4, предназначен для экспериментального определения статической характеристики пластинчатого насоса НП двукратного действия (Г12-32АМ). Насос НП приводится в движение электродвигателем М переменного тока с примерно постоянной частотой вращения.
Давление в нагнетательной магистрали насоса создается с помощью гидродросселя ДР (ПГ77-14), и его величина определяется по показанию манометра МН2. Давление на входе о насос определяется "по показанию вакуумметра MН1. Подача насоса определяется по тарировочному коэффициенту в зависимости от показания частотомера PC индуктивного датчика расхода ТДР-10.
Теплообменное устройство TО и фильтр Ф устанавливаются в схему стенда для стабилизации состояния рабочей жидкости, и эти элементы особенно важны при работе объемных гидромашин на вязких жидкостях.
Момент, затрачиваемый на привод насоса НП, измеряется при помощи установки, схема которой показана на рис.4.
Рисунок 3. Схема балансирной установки дня измерения момента на валу насоса.
Здесь
статор
насоса
установлен
на
подшипниках
качения,
соосных
с
приводным
валом.
Реактивный
момент
статора
уравновешивается
грузом
G,
приложенным
на
плече
,
динамометр
воспринимает
лишь
небольшую
нагрузку
Р
на
плече
.
Рисунок 4. Схема стенда для испытания объемного насоса
Суммарный реактивный момент на статоре с точностью до потерь в опорах качения будет определять момент на валу ротора насоса, т.е.:
. (5.1)
Если
на динамометре установить начальное
значение нарузки на статор
,
тогда, при М=0:
И окончательно получим выражение:
(5.2)