Лабораторная работа №3 испытание поршневого насоса ант 150 (снятие характеристик)
Цель работы: изучить специфики работы поршневых насосов и изучить зависимости подачи от напора, мощности от напора и кпд от напора.
3.1 Описание установки
Лабораторная работа проводится на установке, схема которой представлена на Рис.3.1.
Рис.3.1 Схема лабораторной установки
Лабораторная установка состоит из кривошипно-шатунного поршневого насоса – 1 (трехцилиндровый одностороннего действия). Насос приводится в действие короткозамкнутым асинхронным электродвигателем – 2 переменного тока через коробку передач – 3. Коробка передач позволяет изменять частоту вращения вала насоса 1. Через всасывающие трубопроводы – 4, нагнетательные – 5 насос присоединен соответственно к всасывающему – 8 и нагнетательному – 9 коллекторам. Всасывающий коллектор соединяет насосы с водозаборным баком – 12, нагнетательный- с мерным баком – 13 через задвижки – 15 и 18. На всасывающем трубопроводе установлена задвижка – 7 , манометр – 11 . Мерный бак 13 оборудован пьезометрической трубкой – 14 со шкалой отметок объема жидкости в баке. Опорожнение заполненного мерного бака после испытаний предусмотрено через сливные задвижки – 17. Для замера потребляемой мощности электродвигателями насосов имеется переносной трехфазный киловаттметр – 20, подключаемый к силовой электросети с помощью разъемной муфты.
При работе с трехцилиндровым насосом 1 предварительно рукояткой на коробке передач 3 устанавливается одна из четырех частот вращения трансмиссионного вала, проверяется через смотровой люк наличие масла в приводной части насоса, подключается трехфазный киловаттметр. С помощью кронциркуля замеряется диаметр плунжера Dп при снятой крышке приводной коробки.
При окончании подготовительных работ кнопкой «ПУСК» магнитного пускателя включается испытываемый насос. Убедившись в отсутствии необычного шума или стука, открываются вентили к манометру и мановакуумметру, включается киловаттметр. Не менее чем через 40 секунд после этого снимаются показания манометра Pм, мановакуумметра Pв, трехфазного киловаттметра NМ. По шкале пьезометра с помощью секундомера засекается время t заполнения объема V мерного бака. Все получаемые результаты замеров заносятся в табл. 3.1.
Далее нагнетательная задвижка перекрывается до тех пор, пока давление по манометру не увеличится до 0,5МПа, после чего снимаются показания тех же приборов и вновь засекается время заполнения мерного бака. Подобные операции с интервалом 0,5 МПа повторяются до давления по манометру 3МПа с последующей записью результатов полученных данных.
3.2 Обработка опытных данных
Данные установки и таблица испытаний:
Тип насоса – поршневой;
Марка насоса - АНТ 150
Длина хода поршня h = 400мм;
КПД трансмиссии ηп = 0,9;
КПД двигателя ηэл = 0,9.
По полученным данным таблицы определяются:
-давление насоса, Па, по формуле
где ρ – плотность воды, кг/
;
g – ускорение свободного падения,
м/с2;
– показания манометра на нагнетательном приборе; – показания вакуумметра; Z- разность уровней установки манометра и вакуумметра, м;
-теоретическая подача QТ, м3/с :
где 
– число двойных ходов поршня, а 
–
его диаметр, м;
- действительная подача, м3/с:
где – объем бака, м3; t – время заполнения бака, с;
-гидравлическая мощность, Вт:
-коэффициент подачи η0:
-мощность, подводимая к валу насоса:
где 
– соответственно кпд электродвигателя
и привода;
-полный коэффициент полезного действия насоса :
Таблица 3.1
Таблица испытаний
№ опыта |
Опытные данные |
Расчетные данные |
|||||||||||
Манометр, МПа |
Мановакуумметр, МПа |
Объем бака, м3 |
Время, с |
Тахометр мин |
Киловаттметр, кВт |
Q м3 /с |
МПа |
кВт |
|
|
N кВт |
м3/с |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученные данные позволяют построить характеристику насоса, представляющую графические зависимости Q=f(PH); = f(PH); 0 = f(PH). При построении графики совмещают.
Рис.3.2 Характеристика насоса при n=const
Контрольные вопросы
1. Что такое рабочий объем поршневого насоса?
2. Как определить теоретическую (идеальную) подачу кривошипно-шатунного поршневого двухцилиндрового насоса двухстороннего действия? 3. Что такое коэффициент подачи поршневого насоса?
4. Как определить теоретическую подачу трехцилиндрового насоса одностороннего действия?
5. Как будут изменяться показатели поршневого насоса, если начать постепенно перекрывать нагнетательную задвижку?
6. Что такое индикаторная диаграмма поршневого насоса и каково ее назначение?
7. Что произойдет, если в поршневом насосе удалить всасывающий клапан? Какими способами можно регулировать подачу кривошипно-шатунных поршневых насосов?
Указания по оформлению отчета
Каждый студент индивидуально оформляет отчет о проделанной работе, который должен содержать:
– номер работы и ее название;
– цель работы;
– результаты измерений, выводы.