Вступ
Насосами називаються гідравлічні машини, призначені для переміщення рідин (води, шламу, масел та ін.) під тиском. Насос здійснює роботу за рахунок енергії, одержуваної від двигуна. Частина цієї енергії втрачається на подолання гідравлічних і механічних опорів, інша її частина витрачається на створення надлишкового тиску, завдяки якому і забезпечується рух рідини від насоса до місця її споживання.
Шестеренні насоси застосовуються для перекачування масла, нафти, мазуту, дизельного палива, легко застигають рідин (наприклад, бітуму, парафіну або віскози), але при цьому без механічних домішок. Вони широко поширені в машинобудуванні, нафтової та хімічної промисловості, комунальному та сільському господарстві, будівельному комплексі.
Шестеренний насос один з найнадійніших і універсальних типів насосів об'ємної дії, так як цей тип конструкції дозволяє ефективно транспортувати як рідкі та чисті середовища, так і високов'язкі абразивні пасти із включеннями. Надійний шестерневий насос вимагає педантичного підходу до якості матеріалів і комплектуючих, що використовуються для його виробництва, обробці поверхонь і професійної збірки. Особливої уваги в насосах такого типу заслуговують внутрішні зазори між шестернями, які обумовлюють параметри всмоктування, продуктивності, тиску і температури продукту!
У насосі практично відсутні зношуються, він розрахований на постійну роботу протягом декількох років. З нашого досвіду продажів насосів даного типу ми можемо сказати, що правильно підібраний і встановлений насос працює протягом декількох років без заміни комплектуючих та обслуговування.
Насоси шестеренні є одними з найважливіших компонентів гідравлічних систем машин. Насоси масляні шестерінчасті встановлюються в картери і призначені для подачі робочої рідини в мастильні системи гідравлічних систем управління, підживлення об'ємних гідроприводів сільськогосподарських і промислових тракторів, дорожніх машин. Масляні насоси переважно поділяються на два види, залежно від моделі двигуна на якому встановлений насос, тобто на тип нерегульований і регульований. Між собою вони різняться переважно тим, що нерегульовані насоси створюють і забезпечують безперервне тиск у системі змащення допомогою редукційного клапана, а в регульованих насосах безперебійне тиск підтримується на постійному рівні за рахунок регулювання продуктивності насоса.
Насоси виготовляються з правим або лівим напрямком обертання ведучого вала.
Шестеренні насоси
1.Зубчастий (шестерневий) насос складається з двох шестерень, розташованих в корпусі. Одна з шестерень приводиться в рух розташованим на одній осі електродвигуном, а друга отримує обертання від першого завдяки щільному зачеплення зубів. При роботі рідина захоплюється зубами коліс, віджимається до стінок корпусу і переміщається з боку всмоктування на сторону нагнітання. Перетікання рідини в зворотному напрямку практично відсутня через щільного зчеплення зубів.
Малюнок 1. Схема шестеренного насоса
1 - корпус; 2 – шестерня
Малюнок 2. Схема нагнетателя восьмерочного типа
1 - корпус; 2 - робоче колесо
До достоїнств нагнітачів даного виду слід віднести компактність, простоту конструкції, відсутність клапанів, можливість використання для приводу високошвидкісних електродвигунів, незалежність подачі від протитиску мережі, реверсивність, можливість отримання високих тисків (5 МПа для жердині-ренного насоса, 0,5 МПа для насоса "восьмерочного "типу). Основні недоліки полягають у швидкому зносі робочих органів, невисокою подачі і порівняно низькому ККД (до 0,75%).
2.Шестеренний насос з шестернями зовнішнього зачеплення
Шестеренні насоси є одним з найстаріших представників роторних гідромашин з витискувачами у вигляді зубчастих коліс.
Малюнок 3. Схема шестерневого насоса з шестернями зовнішнього зачеплення
За характером процесу витіснення ці насоси відносяться до класу роторно-обертальних машин, де витісняється рідина, рухаючись в площині, перпендикулярній осі обертання, переноситься ізвсмоктуючої порожнини в нагнітальних порожнину насоса. Витискувачі при цьому здійснюють лише обертальний рух.
Шестеренні насоси виконуються з шестернями внутрішнього і зовнішнього зачеплення. Найпоширенішим типом шестерневого насоса є насос з шестернями зовнішнього зачеплення. Такий насос складається з пари защемляють однакових циліндричних шестерень - провідною і відомою, поміщених в щільно охоплює їх корпус, званий статором. При обертанні шестерень в напрямку, вказаному стрілками, рідина, укладена в западинах зубів, переноситься з порожнини всмоктування в порожнину нагнітання (відзначена штрихуванням), яка утворена корпусом насоса і зубами a1, b1> b2, a2. Зуби a1 і a2 при обертанні шестерень витісняють великий об'єм рідини, ніж той, який може поміститися в просторі, звільняються зубами b1 і b2, що знаходяться в зачепленні. Різниця обсягів рідини, що знаходиться під тиском p2, витісняється в нагнітальну лінію насоса. На другому етапі бурова головка замінюється на розширювач, яким діаметр свердловини доводиться до необхідного розміру.
Шестеренні насоси з шестернями зовнішнього зачеплення прості по конструкції і надійні, мають малі габарити і масу. Найчастіше застосовуються насоси, що складаються з пари прямозубих шестерень з однаковим числом зубів евольвентного профілю. Для збільшення подачі іноді вживаються насоси з трьома і більше шестернями, розміщеними навколо центральної провідної шестерні. Для підвищення тиску рідини застосовують багатоступінчасті шестеренні насоси. Подача кожної наступної ступені цих насосів менше подачі попередньої. Для відведення надлишку рідини кожен ступінь має перепускний клапан, відрегульований на відповідний максимально допустимий тиск. Максимальний тиск, що розвивається цими насосами, зазвичай 10 МПа (100 а) і рідше 20 МПа (200 а). Для наближеного розрахунку хвилинної подачі насосів з двома однаковими шестернями можна користуватися формулою:
Q = η0πA(Dг- A)bn,
де η0 - об'ємний ККД насоса, що залежить від конструкції, технології виготовлення і тиску насоса і приймає рівним 0,7-0,95; А - відстань між центрами шестерень, рівне діаметру початкової окружності D; Dг - діаметр окружності головок зубів; b - ширина шестерень; n - частота обертання ротора, об / хв.
На малюнку як приклад наведена характеристика шестерневого насоса марки ШГ 8-25А при n = 1430 об / хв.
Малюнок. 4. Характеристика шестерневого насоса ШГ 5-25А при
n = 1430 об / хв.
3. Шестеренний насос з шестернями внутрішнього зачеплення
Шестеренні насоси з шестернями внутрішнього зачеплення застосовують при невеликих тисках (до 7 МПа).
Малюнок 4. Шестеренний насос з шестернями внутрішнього зачеплення
Вони відрізняються компактністю і малими габаритами в порівнянні з насосами зовнішнього зачеплення. При тій же подачі рідина, що заповнює меж зубовие западини шестерень, переноситься в порожнину нагнітання, де видавлюється через радіальні свердління в денцях западин зовнішньої (кільцевий) шестерні. Провідною шестернею є шестерня з внутрішніми зубами, пов'язана з приводним валом. Ця шестерня посаджена на своїй зовнішній поверхні в підшипник ковзання. Для відділення порожнин всмоктування і нагнітання в насосах, представлених на малюнках, застосований серпоподібний розділовий елемент с. При розвороті цього елемента на 180 ° (малюнок б) відбувається реверсування подачі (на малюнку напрямок руху рідини вказано стрілками).
4.Умовні позначення:
Наприклад: НМШФ 0,6-25-0,25/25Ю-3 ОМ2 ТУ26-06-1558-89
Ш - шестренный насос
НМШ - насос масляный шестеренный на лапах
НМШФ - насос масляный шестеренный фланцевый
НМШГ - насос масляный шестеренный с обогревом (охлаждением) корпуса
0,6 - подача насоса в литрах на 100 оборотов
25 - наибольшое давление насоса, кгс/см2
0,25 - подача насоса в агрегате, м3/ч
25 - давление на выходе из насоса в агрегате, кгс/см2
Ю - условное обозначение материала проточной части насоса
без обозначения - чугун
Б - бронза
Ю - алюминий и его сплавы
К - нержавеющая сталь
3 - исполнение двигателя (морское)
ТУ 26-06-1558-89 - обозначение технических условий
Условные обозначения, принятые на графических характеристиках масляного насоса:
Q — подача, м3/час;
Р — давление насоса в агрегате, кгс/см2;
N — мощность насоса, кВт;
n — частота вращения, об/мин;
— КПД, %;
— вакуметрическая высота всасывания, м;
5.Де використовують:
Шестерні насоси застосовуються в різних сферах промисловості: нафтопереробної, і харчової, і селькохозяйственнойі деяких інших. Оскільки типів шестеренних насосів кілька (БГ, насос Ш, 6Ш8, насос Ш40, НМШ), для того, щоб правильно вибрати насос для конкретного обладнання, необхідно точно підібрати потрібний тип конструкції шестерневого насоса. Вибір типу шестеренчатого насоса залежить від характерних особливостей середовищної рідини і умов експлуатації.
Так шестеренні насоси типу БГ призначені роботи з мінеральними маслами без механічних домішок з кінематичною в'язкістю від 17 до 400 мм2 / с при температурі від +10 до + 55оС. Шестеренні насоси типу НМШ (насоси масляні шестерні) застосовують для перекачування нафтопродуктів, а також інших рідин, що володіють змазує здатність і не викликають корозію робочих частин. А шестерні насоси типу НШ призначені для нагнітання в гідравлічних системах сільськогосподарської, комунальної та дорожньо-будівельної техніки мінерального масла з кінематичною в'язкістю від 0,15 мм2 / с до 0,75 мм2 / с і температурою до + 80оС.
Призначення шестерних насосів полягає в перекачуванні рідин вузьких і органічних середовищ. Це обладнання з успіхом використовується в хімічній, харчовій нафтопереробної промисловості для перекачування грузлих і органічних рідин. Не оминуло увагою насоси шестерневого типу і машинобудування. Ці механізми використовуються в конструкціях великої техніки: сільськогосподарської, будівельної, збиральної. Розрізняють декілька типів шестерних (шестеренних) насосів: насос типу БГ, насоси типу Ш та 6Ш8 та насоси типів Ш40, НМШ. Вибір типу шестеренчатого насоса залежить від характерна застосування конструкції в цілому і умов його експлуатації. Наприклад, великі шестерні насоси типів Ш і НМШ відмінно зарекомендували себе в системах подачі палива і нафтопродуктів. А насос БГ широко використовується в гідравлічних і змащувальних системах металорізальних верстатів.
Робочим органом в шестеренних насосах є шестерні. Вони встановлені на обох (веденому і провідному) валах. Принцип роботи шестерних насосів складається в обертанні шестерень, що створюють на стороні всмоктування розрідження повітря. Виникаючий за рахунок цього перепад тиску змушує рідину рухатися і заповнювати собою простір між зубами. Рідина переміщується у бік нагнітання і далі витісняється в нагнітальний патрубок.
Наступним кроком у виробництві шестеренних насосів можна вважати з'єднання їх з двигуном еластичною муфтой. Установлени обидва механізму на загальній жорсткій рамі (плиті). Таку конструкцію прийнято називати «насосним агрегатом». Їх призначення - перекачування що не містять домішок нафтових продуктів. На базі шестерних насосів виробляються насосні агрегати, призначені для перекачування чистих нафтопродуктів, що не містять механічних домішок. Додатково насосні агрегати можуть бути забезпечені регулюючими потік механізмами.
Внаслідок того, що конструкція шестеренних насосів досить проста, головним незаперечним її перевагою є недороге обслуговування. Додайте до нього ще високу продуктивність, рівномірний потік, можливість перекачування рідин різного ступеня в'язкості, і вибір стане очевидним!
Шестерні насос (рис. 5) являє собою дві поєднані шестерні, розміщені в корпусі. При обертанні зазначених шестерень захоплювана (її вбирали) ними з камери робоча жідкость через простору (між зубами шестерень, а також між зубами шестерень і корпусом насоса) направляється в нагнітальних порожнину і далі під тиском в трубопроводи.
