Тема 6. Насосы объемного типа.

6.1 Насосы роторного типа

6.1.1 Общие положения

6.1.2. Шестеренные насосы

6.1.3 Винтовые насосы

6.2. Поршневые насосы

6.2.1 Подача поршневых насосов.

6.2.2. Характеристики поршневых насосов

6.2.3. Неравномерность подачи и ее сглаживание в поршневых насосах

6.2.4. Регулирование подачи поршневых насосов.

6.1 Насосы роторного типа

6.1.1. Общие положения

Роторные насосы — это объемные насосы, в которых силовое воздействие рабочих органов-вытеснителей на жидкость производится в результате их вращательного или вращательно-поступательного движения.

По характеру движения рабочих органов-вытеснителей роторные насосы подразделяются на роторные с вращательным движением рабочего органа и с поступательным. К насосам первого типа относятся шестеренные, винтовые насосы, к насосам второго– радиально–поршневые, аксиально–поршневые, пластинчатые.

Основной отличительной особенностью роторных насосов является то, что за счёт вращательного движения рабочего органа в них осуществляется перенос жидкости в отсекаемом объеме из полости всасывания, в полость нагнетания, поэтому в их конструкциях отсутствуют всасывающие и нагнетательные клапаны.

Основными техническими характеристиками насосов объемного типа так же, как и динамических насосов являются: производительность насоса (подача), развиваемое давление (напор), полезная и потребляемая мощность и КПД. Все эти показатели могут быть определены через рабочий объем насоса.

Рабочим объемом роторного насоса Vpназывается объем пространства, предназначенный для заполнения перекачиваемой жидкостью, которая переносится из полости всасывания в полость нагнетания за один оборот ротора насоса. Рабочий объем зависит от конструкции и принципа действия насоса.

По известному рабочему объему (м³) определяется подача роторного насоса:

(6.1)

где объемный КПД;

n - частота вращения приводного вала насоса, об/с.

Момент М на валу насоса и рабочий объем без учета потерь энергии связаны формулой:

(6.2)

гдер — давление, создаваемое насосом, ;здесь: давление нагнетания; давление всасывания.

Крутящий момент на валу двигателя определится с учетом механических и гидравлических потерь энергии как:

(6.3)

где – механический КПД; - гидравлический КПД.

Мощность роторного насоса

(6.4)

где - угловая скорость вала насоса.

Подставляя уравнение (6.2) в (6.3)и далее в (6.4) с учетом, что уравнение (6.1), получаем в виде:

(6.5)

где – полезная мощность насоса; - КПД насоса. Гидравлические потери в роторных насосах относительно малы, поэтому обычно = 1.

Другой отличительной особенностью роторных насосов является их обратимость, т.е. способность работать в качестве гидродвигателей (гидромоторов). Это означает, что если в насос под давлением нагнетать жидкость, то ротор насоса будет вращаться и таким образом энергия жидкости может быть преобразована в механическую энергию.

Роторные насосы по сравнению с поршневыми обладают большей быстроходностью. Частота вращения роторных насосов достигает n = 2000-5000 об/мин.