Питання для самоперевірки

1. Класифікація об’ємних насосів

2. Принципова схема шестеренного насоса.

3. Принцип дії та схема гвинтового насоса.

4. Принцип дії та схема пластинчастого насоса.

Лекція 3.

Тема: Нерівномірність подачі поршневих насосів і способи її зменшення. Конструктивні різновидності поршневих насосів. Запобіжні клапани і необхідність їх установки.

Мета: Ознайомитися з особливостями роботи роботи поршневих насосів та методами стабілізації їх роботи

План лекції

1. Графіки подачі, степінь нерівномірності подачі.

2. Робота насоса з газовим ковпаком.

3. Висота всмоктування поршневих насосів.

1. Графіки подачі

Як відомо рідина не стискується і не має розривів, тому вона невідступно слідує за поршнем, швидкість якого нерівномірна. Нерівномірною (пульсуючою) буде і подача, і, якщо не приймати спеціальних заходів, нерівномірним буде рух рідини в трубопроводах, а це дуже небезпечно з огляду на міцність трубопроводів при повторно-змінних навантаженнях. Зміну подачі для простого насоса на протязі одного подвійного хода поршня видно з рівняння

Q = F^{. .}r^. sin (1)

Як видно, величина подачі змінюється по закону синуса від нульової до максимальної на протязі одного ходу поршня. Для більшої зручності будують графік залежності подачі від кута повороту кривошипу.

Рис. 1. Графік подачі насоса простої дії

Найменша подача Q=0 буде в мертвих точках, найбільша Q_мах = F^{. .}r - при значенні = 90^о ( /2). Витіснення рідини з циліндру закінчується при =180^о ( ). При подальшому повороті вала від до 2 подача простого насоса відсутня, так як в цей час протікає процес всмоктування.

Відрізняють найбільшу подачу Q_мах, середню Q_ср і поточну Q_і, яка характеризує значення подачі у будь-який час. Середня подача – це відношення загального об’єму подачі до часу перекачування рідини. За один подвійний хід, який здійснюється за час t середня подача складе

Q_ср = F^.S^.n / t = F^.2r^.n^./ t (2)

Оскільки n = / 2 , а час одного обороту – t = 1/n = 2 / , то

Q_ср = 2F^. r^. /2 = F^{. .}r/ = Q_мах/ (3)

Степінь нерівномірності подачі характеризують коефіцієнтом нерівномірності

= Q_мах/Q_ср (4)

Для простих насосів степінь нерівномірності _I = =3,14. Насоси подвійної дії створюють більш рівномірну подачу, у них, без урахування об’єму штока _II = /2 = 1,57 (рис.2 а).

Рис.2. Графіки подач насосів подвійної дії і триплекс-насосів

Ефективним методом збільшення рівномірності подач являється використання багато плунжерних конструкцій з приводом від спільного вала. В трьох циліндровій машині з розташуванням кривошипів під кутом у 120^о (триплекс насоси) поршні, рухаючись несинхронно, забезпечують послідовність подач, і хоча подача кожного циліндра залишається нерівномірною, загальна подача насоса суттєво вирівнюється. В цьому випадку степінь нерівномірності подачі складає _III = /3 = 1,05 (рис.2 б).