Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

1. Измерить по манометру 4 давление в трубопроводе 3 до удара (при закрытом вентиле 6) и результаты измерения записать в таблицу 1.9.

2. Открыв (неполностью) вентиль 6, обеспечить пропуск по трубопроводу 3 некоторого расхода воды.

3. Измерить расход воды Q с помощью мерного бака 12 и секундомера 8. При этом измеряемый объем воды должен быть не менее 50 литров.

4. Перекрыть затвором 5 трубопровод 3 и измерить по манометру 4 величину максимального давления при ударе.

5. Записать в таблицу 1.9 полученные при измерениях данные.

6. Сделать еще два аналогичных опыта при других расходах воды.

7. Обработать опытные данные так, как указано в таблице 1.9.

8. Дать заключение по результатам работы.

Основные контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятия гидравлического удара.

2. Прямой и непрямой гидравлический удар.

2. Что такое фаза удара?

3. Объясните процесс изменения давления в трубопроводе, питаемом из резервуара, при прямом гидравлическом ударе.

1. Напишите и поясните формулу Н. Е. Журавского для определения повышения давления при ударе.

Напишите и поясните формулу для определения скорости распространения ударной волны. 9

Таблица 1.

№ поз.	Наименования измеряемых и вычисляемых величин	Ед. Изм.	Результаты измерений и вычислений
			Опыт 1	Опыт 2	Опыт 3
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Внутренний диаметр трубопровода d Толщина стенки трубопровода  Площадь поперечного сечения трубопровода  = d2/4 Объем воды в мерном баке W Время наполнения объема t Расход воды в трубопроводе Q = W/t Средняя скорость движения воды в трубопроводе ( до удара) V = Q/ Скорость распространения ударной волны Повышение давления при ударе по формуле Н. Е. Жуковского p = CV Давление в трубопроводе до удара ( по манометру) р1 Наибольшее давление в трубопроводе при	М М м2 м3 С М3/с м/с м/с Па Па Па
Продолжение таблицы 1.9 12 13	ударе (по опытам) роп = р2 - р1 Повышение давления при ударе (по опытам) роп = р2 - р1 Относительное отклонение	Па %

Учебная литература к работе 1.6:

1.(с.356…362), 2.(с.260…264), 3.(с.140…147), 4.(с.155…160), 5.(с.279…283, с.289…293)

Лабораторная работа №10. Испытания нерегулируемого объемного насоса

Объемным насосом называется насос, в котором жидкость пе­ремещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом на­соса. К объемным «насосам относятся: возвратно-поступательные и роторные насосы.

Возвратно-поступательные насосы- объемные насосы с прямо­линейным возвратно-поступательным движением рабочих органов независимо от характера движения ведущего звена насоса. Рабо­чими органами могут быть поршень, плунжер, диафрагма, а насо­сы соответственно- поршневыми, плунжерными и диафрагменными. Эти насосы широко применяются для перемещения (пере­качивания) различных жидкостей. Среди них поршневые насосы являются наиболее простыми.

Роторные насосы- объемные насосы с вращательным или вращательным и возвратно-поступательным движением рабочих орга­нов независимо от характера движения ведущего звена насоса. К ним относятся: аксиально-поршневые, радиально-поршневые, пла­стинчатые, шестеренные, винтовые. Роторные насосы применяются в основном в объемных гидроприводах. Объемные насосы могут развивать давление до 250 МПа. Они могут быть нерегулируемыми (с постоянной подачей) и регулируемыми (с изменяемой подачей). Ниже будут рассмотрены нерегулируемые насосы.

Поршневые насосы- объемные насосы, у которых вытеснение жидкости из неподвижных рабочих камер производится в резуль­тате прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня..

Р оторные аксиально-поршневые насосы- насосы, у которых оси поршней или плунжеров параллельны оси вращения ротора (бло­ка) цилиндров или составляют с ней угол менее 45°. Такие насосы являются наиболее распространенными в гидроприводах. Они способны обеспечить высокую подачу при большом давлении и вы­соком 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 объемный 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 цилиндра или диска 20 ... 30".

Рис. 2.7. Схемы аксиально-поршневых насосов а)- с наклонным блоком цилиндров; б) -в)- с наклонным диском.

Существует большое количество конструкций аксиально-пор­шневых насосов, однако их можно разделить на две группы, отличающиеся схемой связи блока цилиндров с приводом (рис. 2.7 а, б, в): с наклонным блоком цилиндров (а) и с наклонным диском (б, в).

Для обеспечения подачи насоса необходимо возвратно- поступа­тель-ное движение поршней, кото­рое возможно при наличии угла наклона блока цилиндров или диска. У нерегулируемых насосов этот угол постоянный.

На рис. 2. 8 показана конструкция бес­карданного нерегулируемого ак­сиально-поршневого насоса с нак­лонным блоком цилиндров типа 210

Р ис 2.8. Нерегулируемый бескарданный насос типа 210.

Вал 1 вращается в шарикоподшипниках 2 и заканчивается диском 4. Вращение блока цилиндров 5 и перемещение поршней 9 в цилиндрах происходит с помощью штоков 10. Каждый шток одной сферической головкой закреплен в диске 4, а второй- в поршне. Блок цилиндров имеет семь поршней и вращается на центральном шипе 6, который опирается с одной стороны сфери­ческой головкой на диск, а с другой- на втулку сферического распределителя.

Смазка деталей блока цилиндров осуществляется из рабочих камер по сверлениям в днищах поршней, штоков и сферического распределителя 7.

Распределитель 7 крепится неподвижно к внутренней поверх­ности крыши 8. Два серпообразных выреза распределителя совме­щены с отверстиями крышки, и через них со всасывающей и напор­ной гидролиниями.

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

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.

П ринципиальная схема радиально-поршневого насоса одно­кратного действия приведена на рис. 2.9. 0н состоит из статора 6, ротора 2, плунжеров 4, распределителя 3. При вращении ротора плунжеры сферическими головками соприкасаются с внутренней поверхностью

Рис. 2.9. Схема радиально-поршневого насоса.

cтатора и совершают возвратно-поступательное дви­жение относительно цилиндров. Последние своими каналами сое­диняются со всасывающим каналом 5, когда плунжеры отходят от распределителя 3, и с напорным каналом 1, когда плунжеры вы­тесняют жидкость из цилиндров.

Наличие эксцентриситета е определяет величину хода плун­жера, а следовательно, и подачу насоса. У нерегулируемых насо­сов е = const.

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

Схема пластинчатого насоса однократного действия показана на рис. 2.10. Насос состоит из ротора 2, ось вращения которого смещена относительно оси статора 3 на величину эксцентриситета е. В пазах ротора установлены (радиально или под углом к ра­диусу) от 6 до 12 пластин 1, ко­торые прижимаются к внутрен­ней поверхности статора давле­нием жидкости, пружинами или центробежными силами.