Лабораторная работа № 5 Изучение и исследование пластинчатых гидронасосов

1. Цель и задачи работы

Цель работы заключается в изучении конструкции пластинчатых гидронасосов и экспериментальном исследовании характеристик насоса.

Задачами работы являются изучение принципа действия и конструкции пластинчатых насосов однократного и двукратного дейст­вия; экспериментальные исследования характеристик насоса.

2. Основные теоретическме положения

   1. Изучение принципа действия пластинчатых насосов

Пластинчатые насосы относятся к объёмным роторным гидромашинам, в которых рабочим органом (рис. 1) является вращающийся ротор 1 с радиально перемещающимися в его пазах пластинами 2.

Рис. 1. Принципиальная схема пластинчатого насоса

однократного действия.

Рабочая камера 3 образуется двумя соседними пластинами, внутренней поверхностью статора 4, наружной цилиндрической поверхностью ротора1I и двумя торцовыми крышками, герметизирующими рабочую полость насоса.

Для нормальной работы насоса необходимо обеспечить постоянный контакт пластины с внутренней поверхностью статора, что обеспечива­ется действием на пластины центробежных сил, пружин, давления жид­кости и т.д.

Центр ротора 1 смешен относительно центра внутренней поверхно­сти статора на величину в ε, называемую эксцентриситетом. За счет этого при вращении ротора происходит изменение объема рабочих камер. Увеличение объема приводит к появлению разряжения и тогда объем наполняется всасываемой рабочей жидкостью. Уменьшение объема вызывает нагнетание рабочей жидкости в напорную гидролинию насоса. Для рас­пределения рабочей жидкости в статорной части выполняются соответствующие каналы (либо непосредственно в статоре, либо в торцовых крышках). Чтобы напорная гидролиния всегда была изолирована от вса­сывающей, на статоре или торцовых поверхностях предусматривается уплотнительная перемычка, расположенная на угле β, величина которого должна быть:

β ≥ φ , (1)

гае - число пластин,

Рассмотренная схема относится к насосу однократного действия,

так как каждая рабочая камера за один оборот ротора совершает один цикл работы (всасывание-нагнетание).

Рабочий объем пластинчатого насоса однократного действия:

V = 2 · ε· b (2 ·R – ·δ) (2)

где ε - эксцентриситет, см.,

b - ширина ротора, см.,

R - радиус внутренней поверхности статора, см.,

δ - толщина пластины, см.

Такие насосы технологичны и могут быть легко выполнены регулируемыми за счет изменения величины эксцентриситета.

Недостатком насосов однократного действия является гидравлическая неуравновешенность ротора, которая приводит к увеличению подшипников и, следовательно, габаритов насоса.

Этот недостаток отсутствует в насосах двух- и более кратного действия, в которых рабочая камера за один оборот совершает нес­колько (в соответствии с кратностью) циклов всасывание-нагнетание.

В насосах двукратного действия (рис. 2) внутренняя поверх­ность статора 4 выполняется в виде эллипса, благодаря чему каждая рабочая камера за один оборот ротора совершает два цикла. Диамет­рально противоположные окна всасывания и нагнетания (5,6,7,8) по­парно соединяются обводными каналами в соответствующие полости наcoca. В данной схеме показан подвод жидкости из нагнетательной гидролинии под пластины 3 для дополнительного прижима к статору давлением при работе насоса. Подвод осуществляется через торцовую канавку в роторе 1.

Рис.2. Принципиальная схема пластинчатого насоса двукратного

действия.

Рабочий объём насоса двукратного действия определяется:

V = 2· b [ R² – · δ (R – ], (3)

где - малый радиус статора, см.,

Остальные величины те же, что и в формуле (2).