Індикаторна діаграма насоса

Індикаторна діаграма являє собою запис тиску в циліндрі насосу в залежності від переміщення поршня чи від кута повороту приводного механізму φ. Вона отримала свою назву від приладу – індикатора тиску.

Для однопоршневого насоса індикаторна діаграма показана на рисунку 7.6.

Рисунок 7.6 – Індикаторна діаграма однопоршневого насоса

На ділянці проходить наповнення робочої камери рідиною, на ділянці  підвищення тиску при виштовхуванні рідини через клапан, золотникове вікно і т.п., на ділянці відбувається виштовхування рідини з поршневої камери в напірний трубопровід, на ділянці  зниження тиску при з'єднанні поршневої камери з усмоктувальним трубопроводом. При всмоктуванні поршень робить роботу з підняттю стовпа рідини в усмоктувальному трубопроводі. На початку ходу усмоктування (крапка ) і наприкінці ходу підвищення тиску (крапка b) спостерігаються короткочасні зміни (сплески) тиску, обумовлені інерційністю рідини в перехідних процесах. Індикаторний тиск .

Роторний радіально-поршневий насос

Пристрій і принцип дії. Радіально-поршневий насос складається з циліндрового ротора 3 (рисунок 7.7) з зіркоподібним розташуванням циліндрів, статора 2, зміщеного щодо ротора на величину ексцентриситету e, поршнів 1, що вставлені в циліндри і розподільної нерухомої осі 4.

Рисунок 7.7 – Принципова схема радіально-поршневого насоса

Поршні при обертанні ротора роблять зворотно-поступальний рух щодо ротора, виконуючи функцію витискачів.

Робочий процес роторного насоса включає наступні етапи:

1 – заповнення рідиною робочих камер,

2 – замикання і перенос робочої рідини з зони всмоктування в зону нагнітання,

3 – виштовхування робочої рідини.

Подача насоса:

,

де d – діаметр поршня,

– питома витрата насоса,

– частота обертання вхідного вала,

e – ексцентриситет між ротором і статором,

– кількість поршнів.

Фактична подача насоса

,

де – об'ємний к.к.д. насоса.

Об'ємний к.к.д. радіально-поршневих гідронасосів (промислових конструкцій) при номінальній витраті і максимальному тиску знаходиться в межах 0,75-0,98.

Миттєва витрата одним поршнем пропорційний швидкості його відносного руху

.

Зі схеми поршневого вузла гідронасоса (див. рисунок 7.7) випливає, що при повороті ротора на кут (із крапки А в крапку А₁) поршень переміщається вздовж осі ПРО₁А на величину

Диференціюючи функцію шляху по куту повороту ротора, знаходимо вираз для миттєвої швидкості поршня

,

де ω – кутова швидкість обертання ротора.

Тому що , маємо

.

Конструктивно виконується відношення е/r≤0,1; тому приблизно приймемо вираз

.

Тоді переміщення , а швидкість .

Підставивши значення v_o формулу (7) одержимо .

Миттєва витрата всіх поршнів у зоні нагнітання:

, (7.8)

де φ₁,φ₂…φ_n  кути, утворені осями циліндрів з віссю мертвих положень поршнів,

 кількість поршнів у зоні нагнітання.

З виразу (7.8) випливає, що витрата рідини, яку споживає насос, змінюється за законом синуса. Чим більше поршнів, тим менше амплітуда і більше частота пульсації витрати (рисунок 7.8).

Рисунок 7.8  Графік подачі радіально-поршневого насоса