6.3.10.1.4 Лопатеві насоси

Застосовують ці насоси для нагнітання рідини до тисків 7,5 МПа, при цьому об’ємний ККД насоса η_об=0,84...0,93. Лопатеві насоси можуть бути простої та подвійного дії. На рис. 6.17 показана схема лопатевого насоса подвійної дії. При обертанні ротора 1 лопаті 2 під дією відцентрової сили і тиску рідини, що підводиться в пази ротора з нагнітальної порожнини, притискаються до внутрішньої фасонної поверхні статора 6. При цьому робоча рідина всмоктується через вікна 3, 5 і нагнітається через вікна 4, 7. Таким чином, в насосах подвійної дії кожна лопать нагнітає рідину за один оборот двічі.

Розрахункову подачу рідини для лопатевого насоса подвійної дії можна визначити за формулою:

     (6.38)

де R₁, R₂ – відповідно велика і мала півосі статора;

    b - ширина лопаті.

Рисунок 6.17 – Схема лопатевого насоса подвійної дії

Крутний момент на валу ротора:

     (6.39)

Крутний момент на валу лопатевого насоса з достатнім ступенем точності можна приймати постійним.

6.3.10.1.5 Шестеренчасті насоси

Це найбільш прості і компактні насоси з усіх типів насосів без регулювання подачі рідини. Вони забезпечують подачу до 150 л/хв при тиску до 6,5 МПа. Схема такого насоса показана на рис. 6.18.

Рисунок 6.18 – Схема шестеренчастого насоса

При обертанні шестерень рідина заповнює простір між зубами і таким чином відбувається її нагнітання. Об’ємний ККД шестеренчастого насоса η_об=0,75...0,90. Витоку відбуваються через радіальний зазор між дугового поверхнею корпусу і циліндричною поверхнею зуба, а також через зазор між стінками корпусу і торцями шестерень.

Теоретичну подачу можна визначити за формулою:

      (6.40)

де D – діаметр ділильного кола шестерні, м;

m – модуль зачеплення, м;

b – ширина шестерні, м.

Лопатеві і шестеренчасті насоси можуть створювати високі тиски, проте їх об’ємний ККД при цьому різко знижується.

6.3.10.2 Мультиплікатори

Гідравлічний мультиплікатор не є самостійним приводом, його застосовують у поєднанні з насосно-акумуляторним для створення додаткової ступені тиску. У приводі гідравлічних пресів, в яких робочим тілом є рідина надвисоких тисків (>100 МПа), вони незамінні.

Схема і принцип дії гідравлічного мультиплікатора наведено на рис. 6.19. Рідина низького тиску надходить в циліндр 1 і виштовхує циліндр-плунжер 2, який одночасно є циліндром високого тиску. При переміщенні циліндра-плунжера рідина з нього витісняється через канал в нерухомому плунжері 7 в магістраль під тиском, який без обліку втрат на тертя, сили тяжіння рухомих частин, інерційних сил і опору в зворотних циліндрах 3 визначають за формулою:

     (6.41)

де р – тиск рідини в циліндрі низького тиску, Па;

D – зовнішній діаметр циліндра 2, м;

d – діаметр плунжера 7, м.

Рисунок 6.19 – Схема мультиплікатора

Відношення (D/d)² називається коефіцієнтом мультиплікації. Для гідравлічних мультиплікаторів коефіцієнт мультиплікації приймають в інтервалі 2...4. Втрати на тертя, подолання інерційних та інших сил зазвичай не перевищують 5 %.

Для здійснення зворотного ходу циліндра-плунжера 2 використовують циліндри поворотного ходу 3 з плунжерами 4, укріпленими на нерухомій верхній поперечині 5, яка з’єднана з циліндром низького тиску 1 за допомогою колон 6.