3. Кавитация в объёмном гидронасосе.

Внешним проявление кавитации в объёмном насосе являются шум и вибрации при его работе и, при развитой кавитации, снижение его подачи. Развитая кавитация возникает в следующих случаях: если при постоянном давлении перед входом в насос частота вращения n вала насоса чрезмерно велика, или если при постоянной частоте вращения давление р₁ перед входом в насос чрезмерно мало. Снижение подачи означает, что рабочие камеры к концу цикла заполнения остаются частично незаполненными. Причиной этого является интенсивное выделение из жидкостей парогазовой фазы, когда давление в камерах мало. В шестеренных и пластинчатых насосах поступлению жидкости в подвижные камеры рабочих органов дополнительно препятствуют центробежные силы. Это увеличивает склонность таких насосов к кавитационному снижению подачи. В радиально-поршневых машинах центробежные силы помогают заполнению цилиндров. Это содействует улучшению их кавитационной стойкости.

Кавитация ограничивает частоту вращения объёмных насосов и, следовательно, ограничивает и возможности снижения их массы и габаритных размеров путем уменьшения объёма V₀ при заданном значении Q_и.­­­

4.Основные параметры рабочего процесса объёмных гидронасосов. Характеристики насосов.

Основной величиной, определяющей размер объёмного насоса является его рабочий объём V₀. Рабочий объём насоса – это идеальная подача (подача несжимаемой жидкости в единицу времени при отсутствии утечек) насоса за один цикл. V₀ = zkV_k, где V_k – идеальная подача из каждой камеры за один цикл, z – число рабочих камер в насосе, k – кратность действия насоса, то есть число подач из каждой камеры за один рабочий цикл (один оборот вала).

Действительная подача Q насоса меньше идеальной вследствие утечек через зазоры из рабочих камер и полости нагнетания, а при большом давлении насоса еще и за счет сжимаемости рабочей жидкости.

Отношение действительной подачи Q к идеальной Q­_и называется коэффициентом подачи: ε = Q/Q_и = (Q_и – q­_ут – q_сж)/Q_и, где q­_ут – расход утечек, q_сж – расход сжатия.

Когда сжатие жидкости пренебрежимо мало, коэффициент подачи равен объёмному КПД насоса (ε = η_о): η_о = Q/Q_и­ = (Q_и – q­_ут)/Q_и = Q/(Q+q_ут).

Давление насоса р_н представляет собой разность между давлением р₂ на выходе из насоса и давлением р₂ на входе в него: р_н = р₂ – р₁.

Напор насоса Н_н = р_н/(ρg).

Полезная мощность насоса N_п = Q р_н.

Мощность, потребляемая вращательным насосом (затрачиваемая приводящим двигателем): N_н = M_нω_н, где М_н – момент на валу насоса, ω_н – угло- вая скорость его вала.

КПДнасоса есть отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом: η_н = N_п / N_н. Различают гидравлический η_г, объёмный η_о и механический η_м КПД, учитывающие три вида потерь энергии: гидравлические – потери напора (давления), объёмные – потери на перетекание жидкости через зазоры и механические – потери на трение в механизме насоса: η_г = (р₂ – р₁)/р_ин = р_н/р_ин; η_о = Q/(Q+q_ут); η_м = N_ин /N_н, где р_ин – индикаторное давление, создаваемое в рабочей камере насоса, N_н – индикаторная мощность, сообщаемая жидкости в рабочей камере. КПД насоса равен произведению трех частных КПД – гидравлического, объёмного и механического.

Характеристикой объёмных насосов называют зависимость подачи насоса от его давления при постоянной частоте вращения вала. Так как идеальная подача объёмного гидронасоса определяется его рабочим объёмом и частотой вращения, теоретическая

характеристика в системе координатQ – p_н изображается горизонтальной прямой.

Кавитационные характеристики строят при р_н = const, n = const и постепенном уменьшении давления р₁ на входе в насос или при возрастающей частоте вращения п, когда p₁ = const.