3.2.2 Подача поршневих насосів

Проаналізуємо роботу поршневих насосів і встановимо формулу для визначення їх подачі.

У поршневого насоса односторонньої дії при русі поршня вправо в циліндр насоса надходить рідина в обсязі:

(3.1)

де V – об’єм рідини, м³;

ω – площа поперечного перерізу поршня, м²;

S – хід поршня, м.

При русі поршня вліво цей об’єм рідини буде витіснений в нагнітальну трубу.

За п обертів двигуна в хвилину, а отже, і за таке ж число подвійних ходів поршня в нагнітальну лінію надійде об’єм рідини:

(3.2)

Таким чином, теоретична подача поршневого насоса односторонньої дії в секунду визначиться за формулою:

(3.3)

Дійсна подача насоса буде дещо меншою, ніж обчислена за формулою (3.3). Це пояснюється тим, що при роботі насоса виникають витоку рідини через клапани, сальники і інші ущільнювальні пристрої.

З урахуванням зазначених втрат дійсна подача поршневого насоса односторонньої дії визначається за формулою:

(3.4)

де η_υ – об’ємний ККД насоса.

Значення об’ємного ККД поршневих насосів наведено в табліці 3.1.

Таблиця 3.1 – Значення об’ємного ККД поршневих насосів

Насоси	Витрата насоса Q, м3/год	Об’ємний ККД насоса ηυ
Малі	1-30	0,85-0,90
Середні	30-300	0,90-0,95
Великі	300 і більше	0,96-0,99

При роботі насоса двосторонньої дії (рис. 3.2, а) за один оборот валу (подвійний хід поршня) з камери А в нагнітальну трубу надійде об’єм рідини V₁=ωS , а з камери В обсяг V₂=(ω-ω_ш) S, де через ω_ш позначена площа перерізу штока. Теоретичну і дійсну подачу насоса двосторонньої дії можна визначати за формулами:

(3.5)

(3.6)

Так як трипоршневий насос (рис. 3.2, б) складається з трьох насосів одностороньої дії, а насос двопоршневий – з двох насосів двосторонньої дії, їх дійсну подачу можна відповідно обчислити за формулами:

(3.7)

(3.8)

При роботі диференціального насоса (рис. 3.2, в) поступивший при всмоктуванні в камеру А об’єм рідини V=ωS виштовхується в нагнітальну трубу в два прийоми: при русі плунжера вправо в обсязі V₁=(ω-ω_ш) S, при русі плунжера вліво в обсязі V₂=ω_шS. Отже, за один оборот валу (подвійний хід плунжера) в нагнітальну трубу буде поданий об’єм рідини:

                 (3.9)

Отже, формула для визначення дійсної подачі диференціального насоса буде мати такий же вигляд, як і для насоса односторонньої дії, тобто

(3.10)