5. Kolbpumpade töö ebaühtlus .
Kolbpumba puuduseks on tema töö ebaühtlus. Et kolvi kiirus ühest surnud seisust teise liikumisel ei ole teekonna jooksul mitte konstantne suurus, vaid muutub siinuskõvera järgi, siis on ka kolbpumba tootlikkus survekäigu ajal muutuv suurus.
Kolbpumba ebaühtlust ebaühtluse aste . Kolbpumba ebaühtluse astme saame, kui jagame tema maksimaalse tootlikkuse Qmax keskmise tootlikkusega Qkeskm:
Ühekordse tegevusega kolbpumba ebaühtluse aste on 3,14, kahekordse tegevusega pumbal 1,57, kolmekordse tegevusega pumbal 1,046 ja neljakordse tegevusega pumbal 1,11 (vastavalt joonised 1.6 A kuni D):
A δ = 3,14 B δ = 1,57
C δ = 1,046 D δ = 1,11
Joonis 1.6. Kolbpumba ebaühtluse aste
Jooniselt 1.6 selgub, et kõige suurema ebaühtluse astmega (3,14) on ühekordse tegevusega kolbpump. Kõige väiksema ebaühtluse astmega (1,046) on aga kolmekordse tegevusega kolbpump.
6. Ühe ja mitmekordse toimega pumpade kolbpumba jõudlus ja kolbpumba õhukupli vajadus.
Kolbpumba jõudlust saab suurendada ja vooluhulka ühtlustada, kui ühelt väntvõllilt käitada kolme või enamat üksik- või kaksiktoime-kolbpumpa, mille töökäigud jagunevad väntvõlli täispöördele ühtlaselt. Kolme- ja enamasilindrilistel pumpadel nulltootlikkuse momendid väntvõlli ühe pöörde jooksul puuduvad. Kolmesilindrilistel e. triplekspumpadel asetsevad väntvõlli kaelad 120° nurga all. Väntvõlli ühtlasel pöörlemisel sellisel pumbal Q = 0 puudub, sest kolbide surnud seisud ei kattu. (vt. joonis 1.6 C)
Neljakordse tegevusega pump koosneb tavaliselt kas kahest kahekordse tegevusega silindrist või neljast ühekordse tegevusega silindrist. Silindrites on kolbide käik nihutatud 90°, mistõttu kolvid ei ole kunagi korraga surnud seisudes. Imi- ja survetorustikud on ühised või kombineeritud, klapikambrid võivad olla eraldi või lahutatud vaheseintega. Laevadel kasutatavate mitmekordse tegevusega kolbpumpade silindrite arv N ei ületa reeglina nelja, sest suurema silindritearvuga pumbad muutuvad konstruktsioonilt liiga suureks, raskeks ning hinnalt kalliks.
Tootlikuse arvutamine ühekordse tegevusega silindrite korral:
[m3/h]
Tootlikkuse arvutamine kahekordse tegevusega silindrite korral:
[m3/h]
Kolbpumba jõudlust saab suurendada ja vooluhulka ühtlustada, kui ühelt väntvõllilt käitada kolme või enamat üksik- või kaksiktoime-kolbpumpa, mille töökäigud jagunevad väntvõlli täispöördele ühtlaselt. Kolme- ja enamasilindrilistel pumpadel nulltootlikkuse momendid väntvõlli ühe pöörde jooksul puuduvad. Kolmesilindrilistel e. triplekspumpadel asetsevad väntvõlli kaelad 120° nurga all. Väntvõlli ühtlasel pöörlemisel sellisel pumbal Q = 0 puudub, sest kolbide surnud seisud ei kattu. Neljakordse tegevusega pump koosneb tavaliselt kas kahest kahekordse tegevusega silindrist või neljast ühekordse tegevusega silindrist. Silindrites on kolbide käik nihutatud 90°, mistõttu kolvid ei ole kunagi korraga surnud seisudes. Imi- ja survetorustikud on ühised või kombineeritud, klapikambrid võivad olla eraldi või lahutatud vaheseintega. Laevadel kasutatavate mitmekordse tegevusega kolbpumpade silindrite arv N ei ületa reeglina nelja, sest suurema silindritearvuga pumbad muutuvad konstruktsioonilt liiga suureks, raskeks ning hinnalt kalliks.
Sõltumata tegevuskordsusest jääb kolbmpumba vooluhulk ebaühtlaseks. Enimkasutatav võimalus vooluhulga ühtlustamiseks on varustada pump õhukupliga ehk õhukatlaga. Õhukupli võib paigutada nii pumba surve- kui imipoolele. Lisaks vooluhulga ühtlustamisele toimib õhukuppel ka õhueraldina ja hüdrauliliste löökide leevendajana.
Õhukuppel (joon. 1.21) kinnitatakse pumba külge, harvem on valatud pumba kere konstruktsiooni sisse. Survepoolne õhukuppel kujutab endast silindrilist anumat, mille mahust ligikaudu 1/2 täidetud vedelikuga ning 1/2 õhuga. Töö ajal on võimalik kuplisse õhku juurde lisada.
Pumpamisel jääb õhukupli põhja nn. passiivmaht, mis töömahu määramisel arvesse ei tule.
imipaak põhjaklapp imitoru imipoole
õhukuppel klapikarbi
imitoru imiklapp töökamber kolb surveklapp survetoru survepoole
õhukuppel survepaak kolvisäär tihendikarp ristpea keps
Imipoole õhukuplit kasutatakse pika ja võrdlemisi peenikese imitoru puhul.
Imipoole õhukuppel (4) paigutatakse pumba töösilindrile võimalikult lähedale.
Kolbpumba imitorusse võib olla paigutatud ka põhjaklapp (2) , mille ülesanne on takistada pumba seismise ajal vedeliku väljavoolu imitorust, et kohe pärast käivitamist oleks pump tööks valmis. Imitoru otsa paigutatud imisõela ülesanne on takistada imitoru ummistumist.