4.5.3 Конструктивные разновидности объемных насосов Возвратно-поступательные насосы
К таким насосам относятся поршневые, плунжерные и диафрагменные.
Для выполнения элементарных функций – перекачки жидкости и обеспечения различных вспомогательных операций в современной технике часто применяют поршневые насосы с ручным приводом (или ручные насосы), в которых жидкая среда перемещается за счет мускульной силы человека.
Наиболее распространенными примерами таких насосов можно назвать колонки и гидравлические домкраты.
Поршневой насос (рисунок 4.20, а) поднимает воду с глубины 5-6 м и подает ее на высоту 4-5 м. При работе поршневого насоса штанга 3 движется вверх, верхний резиновый клапан 4 прижимается к корпусу цилиндра 1, а нижний 5 тем временем открывается и пропускает воду. Когда штанга 3 движется вниз, нижний 5 клапан прилегает к фланцу, закрывая отверстие для выхода воды через трубу в то время как у верхнего клапана 4 отгибаются края резиновой прокладки до шайбы. Через отверстия шайбы проходит вода.
а) б)
Рисунок 4.20 – Насос-колонка (а); схема гидравлического домкрата (б)
Следующее движение поршня вверх вызывает открытие нижнего клапана. При этом верхний клапан прилегает к стенкам цилиндра. В результате вода поступает в водоподъемную трубу, и новая ее порция подается снизу в цилиндр. Обратный игольчатый клапан 5, позволяет при хорошей герметизации стыков труб удерживать под вакуумом воду во всей колонке. Верхняя часть колонки имеет кронштейн с укрепленной в нем вращающейся на оси ручкой 3. К ручке на шарнире прикреплен шток от поршня. Качательное движение ручки передается через штанги поршню, чем и достигается подъем воды на поверхность земли.
Домкратами называют устройства, предназначенные для подъема груза на небольшую высоту (до 1 м) воздействием на него снизу вверх или горизонтального его перемещения.
Грузоподъемность домкратов варьируется в очень широких пределах от 1 до 750 т. Для подъема и передвижения больших грузов часто используют одновременно несколько домкратов. Домкраты разделяют на реечные, винтовые и гидравлические.
Гидравлический домкрат. Принцип действия таких домкратов использует жидкость или принцип сообщающихся сосудов.
Гидравлический домкрат (рисунок 4.20, б) поднимает груз поршнем (плунжером) 2, заключенным в цилиндрический корпус 1 домкрата. В подпоршневое пространство домкрата закачивается рабочая жидкость поршнем 4, соединенным штоком 5 с рычагом 6, совершающим качательные движения.
В канале, соединяющем надпоршневое пространство насоса с баком 7, расположен клапан 8, пропускающий жидкость только в направлении от бака к насосу. Опускание груза происходит при открывании запорного вентиля 3, после чего масло, находящееся под поршнем, выдавливается в бак силой тяжести груза и поршня. Клапан 9 не дает рабочей жидкости перетекать из корпуса 1 обратно в бак 7 при движении рычага вправо.
Достоинства. Несжимаемость жидкости, следовательно, плавность подъема и опускания, фиксация груза на необходимой высоте и точность торможения. Кроме этого, гидравлические домкраты обладают высоким, до 80%, КПД и значительной, до 100 и более тонн, грузоподъемностью при относительно малом усилии на плунжере насоса. Помимо основных достоинств гидравлического домкрата, вертикальный обладает еще несколькими – это компактность, универсальность применения и большая площадь опоры.
Недостатки. Гидравлические домкраты относительно медлительны – один рабочий цикл насоса соответствует небольшой высоте подъема. Еще один недостаток – сложность хранения и транспортировки. Вертикальный гидравлический домкрат можно хранить и перевозить только в вертикальном положении иначе рабочая жидкость может вылиться в окружающую среду.