Выполнение работы
1. Знакомство с установкой, проверка наличия приборов, инструментов (секундомера, штангенциркуля, линейки), зарисовка схемы насоса в журнал лабораторных работ.
2. Выполнить следующие измерения: диаметр штока d, дм; ход поршня S, дм; диаметр цилиндра D = 1,52 дм.
3. После запуска установки замеряются число n двойных ходов в минуту; фактический расход насоса Qф, л/с.
Измерение расхода выполняется на треугольном водосливе с помощью пьезометра и тарировочного графика Q = F(h), где h – показание пьезометра.
4. Определяется теоретическая подача насоса по формуле (5).
Объемный КПД насоса определяется по формуле
(29)
Все замеренные и рассчитанные данные вносятся в табл. 7.1.
По величине объемного КПД судят о степени износа движущихся деталей насоса (уплотнения поршня, клапанов, сальников и т.д.), из-за которых увеличивается утечка воды.
Т а б л и ц а 7. 1. Данные измерений и результаты расчета
Диаметр штока, d, дм |
Диаметр поршня D, дм |
Ход поршня S, дм |
Частота вращения кривошипа n, об/мин |
Замер. расход Qф, л/с |
Теор. расход Qт , л/с |
о,
% |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
7.3. Вопросы для самоконтроля
1. Можно ли сделать так, чтобы в поршневом насосе действительный (замеренный) расход стал равен теоретическому?
2. Можно ли насос двойного действия сделать насосом одинарного действия? Если можно, то что произойдет с его объемным КПД?
3. Что может произойти с насосом, если получили КПД значительно меньше паспортного?
4. Может ли данный поршневой насос работать без воздушного колпака? Если может, то что будет с его объемным КПД?
5. Как можно увеличить подачу данного насоса? Если можно, то имеет ли предел увеличения?
6. Можно ли получить рабочие характеристики поршневого насоса, аналогичные центробежному?
7. Могут ли поршневые насосы кавитировать? Если да, то как избежать кавитации?
8. Что произошло с работающим поршневым насосом двойного действия, если он вдруг стал подавать значительно меньший расход?
9. Изменится ли фактический расход и объемный КПД насоса, если вывести шток с другой стороны поршня через второй сальник?
10. Если два насоса подают одинаковые расходы, но один двойного действия, а второй одинарного, то какой насос более выгоден и почему?
Работа 8. Изучение конструкции и принципа действия гидравлического тарана
Гидравлический таран является водоподъемной машиной, работающей от действия гидравлического удара.
Гидротаранная установка (рис. 12) состоит из питающего резервуара 1, питающей трубы 2, самого тарана с рабочей камерой 3, нагнетательной трубы 8 и приемного лотка с треугольным водосливом 9. Для заполнения водой питающего резервуара установлен насос 10.
Принцип действия гидротарана. В нерабочем состоянии вода, находящаяся в питающем резервуаре 1, по трубе 2 заполняет рабочую камеру 3 и удерживает рабочий клапан 4 в закрытом положении под напором Н. В момент нажатия на рабочий клапан вода, находящаяся в камере под напором, выливается из-под клапана в приемный лоток 9. После снятия усилия, под действием напора, клапан поднимется в исходное положение и закроет отверстие. Излив прекратится, следовательно, и скорость воды в питающей трубе резко упадет до нуля, что вызовет гидравлический удар.
Н1
Н
10
Рис. 12. Схема установки с гидравлическим тараном
В результате этого в камере 3 повысится давление, перепускной клапан 5 откроется и часть воды, сжимая воздух, попадет в воздушный колпак 6, а затем в нагнетательную трубу 8. За счет поступления воды в воздушный клапан и возвращения ударный волны с обратным знаком в рабочей камере понизится давление, перепускной клапан 5 закроется, а рабочий клапан 4 откроется, изливая очередную порцию воды в приемный лоток 9, т. е. цикл повторится и удары будут следовать непрерывно, подавая воду в нагнетательную трубу 8 и частично в приемный лоток 9.
Подобные таранные установки устраиваются на ручьях, родниках как горной, так и равнинной местности для обводнения пастбищ и животноводческих ферм.
Маркировка тарана ТГ-1: Т – таран, Г – гидравлический, 1 – номер модели.