Учебное пособие 800407

101

8.Отключить насос.

9.Определить расход воды в исследуемом участке трубопровода, пользуясь объемным методом ( Q = V / , где V – объем мерного бака; - время его наполнения ), а также по показаниям ротаметров

X, Y и тарировочному графику, полученному при выполнении лабораторной работы № 2.

объемным способом и при помощи ротаметров X и Y.

2.6.4.Порядок выполнения работы на ПЭВМ

1.Выполнить работы по п.п. 1-5, приведенным в разделе 2.1.4.

2.Нажатием клавиши Tab переместить курсор в меню фай-

лов

Q BASIC и при помощи клавиши ↓ установить его на разделе

Л.р.6.bas.

3.Нажимая клавишу ENTER войти в файл программы Л.р.6.bas.

4.Для запуска программы Л.р.6.bas одновременно нажмите кла-

виши Shift и F5. На экране монитора откроется окно, содержащее информацию в соответствии с рис. 32.

5. На место мигающего курсора за знаком ? с помощью клавиа-

туры введите положение вентиля B VIII (1-7) и нажмите клавишу

102

Рис. 32. Содержание первого окна программы Л.р.6.bas ENTER.

6. После нажатия клавиши ENTER откроется второе окно про-

грамммы Л.р.6.bas (см.рис. 33), в котором можно наблюдать дина-

мику протекания лабораторного процесса, по окончании которого появится команда «нажмите клавишу пробел».

Рис. 33. Содержание второго окна программы Л.р.6.bas.

7. После нажатия клавиши «пробел», откроется третье окно

(см.рис. 34) программы, в котором появятся результаты измерений физических величин, фиксируемые в соответствующих графах табл. 17 отчета по лабораторной работе.

103

Рис. 34. Содержание третьего окна программы Л.р.6.bas

8.Выполнить работы по п.п. 10-11 раздела 2.6.3.

9.По окончании проведения исследований выполните работы в соответствии с требованиями п.п. 12-15, приведенных в разделе

2.1.4.

2.6.5. Содержание отчета и его форма

Отчет по работе должен содержать основные сведения и формулы, необходимые для выполнения данной работы, расчетную схему

104

Цель работы - изучение рабочих характеристик объемных гид-

ромашин с устройствами для регулирования подачи в зависимости от внешней нагрузки.

Содержание работы - ознакомление с конструкцией и принципом работы шестеренного насоса с переливным клапаном, методикой проведения энергетических испытаний и снятием рабочих характе-

ристик.

2.7.1. Теоретические основы

Шестеренный насос относится к типу объемных гидромашин с непрерывным вращением выходного звена, для которых характер-

ными являются: цикличность рабочего процесса и связанная с ней неравномерность подачи, герметичность, т.е. постоянное отделение входа от выхода, самовсасывание, т.е. способность поднимать жид-

кость с некоторой глубины, жесткость характеристики Q f (P) и

независимость давления от скорости вращения рабочего органа.

Шестеренные насосы нашли широкое применение в гидросистемах металлорежущих станков и приспособлений , работающих в диапа-

зоне средних и низких давлений при больших скоростях перемеще-

ния исполнительных органов (шлифовальные, хонинговальные и другие станки). Насосы отличаются простотой изготовления и на-

дежностью в эксплуатации. Рабочие давления, развиваемые этими

щихся, как правило, во внешнем зацеплении и помещенных в кор-

пусе насоса 1 (см.рис. 35). Одна из шестерен - ведущая 2 - приво-

дится во вращение от внешнего источника энергии (двигателя), а

105

вторая - ведомая 3 - получает вращение от ведущей 2. При враще-

нии шестерен в направлении, указанном на рисунке, жидкость, за-

ключенная во впадинах зубьев, переносится из полости всасывания

4 корпуса насоса в полость нагнетания 5, благодаря чему во всасы-

вающей полости создается вакуум, который обеспечивает непре-

рывную подачу жидкости в насос. При вступлении зубьев шестерен в зацепление объемы рабочей жидкости, заключенные в межзубных

Рис. 35. Схема шестеренного насоса

впадинах, вытесняются зубьями, входящими во впадины и повы-

шающими давление в полости нагнетания, причем вытесняется часть объема жидкости, равная объему зуба в пределах его рабочей высоты, а оставшаяся часть рабочей жидкости возвращается из межзубных пространств во всасывающую полость корпуса насоса.

Основными параметрами, характеризующими работу шестерен-

ного насоса, являются: подача (производительность) Q, полное дав-

ление нагнетания P, потребляемая мощность NПОТР и полный ко-

эффициент полезного действия . Между указанными параметрами устанавливают связи в результате испытаний насоса, т.е. получают зависимости в виде: Q f1 (P); NПОТР f2 (P); f3 (P). Зависимости подачи, потребляемой насосом мощности и КПД от полного

106

давления нагнетания, развиваемого насосом при постоянном числе оборотов и постоянной вязкости перекачиваемой жидкости, назы-

ваются рабочими характеристиками шестеренного насоса.

Используемый в лабораторной работе нерегулируемый шесте-

Рис. 36. Характеристика шестеренного насоса,

снабженного переливным клапаном

рен-

ный насос относится к классу объемных гидромашин, у которых теоретическая подача не зависит от величины рабочей нагрузки на выходе (см. рис. 36, линия АВ ). В силу технологических погрешно-

стей изготовления, сборки и монтажа реальная подача объемных гидрона-

сосов с ростом давления несколько уменьшается за счет утечек и перетечек жидкости в рабочих камерах (линия АС, см.рис. 36 ). Для регулирования подачи насоса в зависимости от рабочего давления в сети шестеренный насос снабжен переливным клапаном, рабочая характеристика которого представлена линией DE на рис. 36. На

клапан закрыт. Начиная от точки D , в которой давление в насосе

107

становится равным давлению открытия переливного клапана p0КЛ ,

реальная характеристика шестеренного насоса с переливным клапа-

ном круто отклоняется в сторону оси давления. В точке Е вся пода-

ча насоса идет через переливной клапан. Давление от точки D до точки Е возрастает незначительно, вследствие увеличения силы,

деформирующей пружину. Если шестеренный насос в совокупности с переливным клапаном рассматривать как единый агрегат, то КПД этого агрегата резко падает, когда жидкость переливается через клапан, и обращается в нуль, если вся подача перепускается через клапан. На участке DE подача рабочей жидкости в сеть (в мерный бак) определяется соотно-

шением (см. рис. 36, точка F) : QC QТН QКЛ QУТ. , где QТН теоретическая подача насоса; QКЛ - подача рабочей жидкости через клапан; QУТ . общая величина утечек в гидросистеме, которая за-

висит от давления в сети, числа оборотов насоса и температуры ра-

бочей жидкости и учитывается объемным КПД.

2.7.2. Методика выполнения работы

108

Рис. 37 . Схема стенда для испытаний шестеренного насоса с переливным клапаном

Лабораторная работа выполняется на специальном испытатель-

ном стенде (см. рис. 37), содержащем испытуемый шестеренный насос 3

типа ВГ11-П и переливной клапан 5 типа Г52-14 (предохранитель-

ный клапан с переливным золотником). Рабочие параметры насоса :

вуара 1 всасывается по трубопроводу через приемный фильтр 2

шестеренным насосом 3, непосредственно соединенным с электро-

двигателем переменного тока 4. На выходе из насоса 3 в ответвле-

нии установлен переливной клапан 5. Для регулирования давления в сети используют вентиль 6, также установленный на выходе из на-

соса 3. При повышении давления на выходе из насоса вследствие перекрытия вентиля 6, переливной клапан 5 открывается и пропус-

кает часть подачи насоса 3 в питающий резервуар 1, а остальная по-

дача насоса через вентиль 6 и распределительное устройство 10 на-

правляется в мерный бак 9, снабженный мерным стеклом со шка-

109

лой. Распределительное устройство 10 позволяет подаваемую насо-

сом жидкость направлять либо в мерный бак 9, либо непосредст-

венно в питающий резервуар 1. Опорожняется мерный бак 9 через отверстие сброса, закрываемое специальной запорной иглой. Для измерения давлений в конце всасывающей линии установлен ваку-

умметр 7, по которому измеряется давление на входе в насос, а дав-

ление жидкости на выходе из насоса измеряется манометром 8. По-

дача насоса в сеть меняется при помощи вентиля 6, установленного на напорном трубопроводе. Для определения потребляемой насосом мощности в электрической цепи питания электродвигателя 4 уста-

новлены амперметр 11 и вольтметр 12. В качестве рабочей жидко-

сти в испытательном стенде используется масло индустриальное 45

с кинематическим коэффициентом вязкости 0,5см2 / c .

Для установления рабочих характеристик шестеренного насоса с переливным клапаном - Q f1 (P), NПОТР f2 (P), f3 (P) - используется экспериментально-теоретический метод с графическим представлением результатов расчетов. Экспериментально опреде-

ляются давление на входе в насос pВАК ; давление на выходе из на-

110

2.7.3.Порядок выполнения работы

1.Перед пуском насоса 3 полностью открывают вентиль 6 на на-

порном трубопроводе.

2. Включается насос, затем тумблер амперметра ставят в поло-

жение «Включено»(Вкл.)

3. Измеряют подачу насоса при помощи мерного бака 9 и секун-

домера. Шкала мерного стекла бака проградуирована в литрах.

4. Снимают показания по приборам: вакуумметру 7,манометру 8,

амперметру 11 и вольтметру 12.

5. Прикрывают вентиль 6, изменяя давление в напорном трубо-

проводе, и повторяют измерения по п.п. 3 и 4. Давление в напорном трубопроводе следует увеличивать для каждого последующего из-

мерения на 0,5-1,0 кгс / см.2 Опыты проводят при 6 – 8 различных

режимах, изменяя давление нагнетания от 0 до 6 кгс / см2 .

6. По окончании экспериментальных работ насос 3 выключают.

2.7.4.Порядок выполнения работы на ПЭВМ

1.Выполнить работы по п.п. 1-5, приведенным в разделе 2.1.4.

2.Нажатием клавиши Tab переместить курсор в меню фай-

лов

Q BASIC и при помощи клавиши ↓ установить его на разделе

Л.р.7.bas.

3. Нажимая клавишу ENTER войти в файл программы Л.р.7.bas.