книги из ГПНТБ / Петрина, Н. П. Объемные гидромашины (насосы и двигатели)

образом, рассмотрению подлежат только объемные и механиче­ ские потери.

I . Объемные потери и объемный к. п. д. Аналитическое толкование объемного к. п. д. для шестеренных насосов оста­ ется то же, что и для поршневых, но пределы спецификационных значений объемного к. п. д. и факторы, его определяющие, несколько отличаются от поршневых насосов. Величина объем­ ного к. п. д. при спецификационных параметрах шестеренных насосов, применяемых на кораблях (судах), находится в пре­ делах У[ = 0,584-0,96. Столь широкие пределы изменения ве­ личины объемного к. п. д. объясняются многочисленными причинами, влияющими на этот коэффициент. Приведем главные из них.

Зазоры, с увеличением которых r j , 0 уменьшается ( 2 . 6 5 ) . Допустимая при эксплуатации величина зазоров должна нахо­ диться в пределах 0,025-0,3 мм между торцом шестерни и крышкой насоса (осевой зазор); 0,05-0,3 мм между внутренней стенкой корпуса насоса и вершиной зуба (радиальный зазор). Неоднократными исследованиями установлено (Т.М.Башта, А.Ф.Осипов и д р . ) , что протечки через торцовые зазоры составляют 80-95% всех внутренних протечек. Это объясня­ ется тем, что сопротивление течению жидкости в торцовом зазоре меньше, чем в радиальном, где гидравлические сопро­ тивления больше, потому, что зубья шестерни с внутренней расточкой корпуса образуют лабиринт. Увеличение протечек с увеличением зазоров показано на рис. 3.12,а. Для насосов небольшой подачи и для насосов с напором больше 200 м вод. ст. желательно принимать меньшую величину ука­

занных зазоров или плавающие втулки (рис. 3 . 1 2 , 6 ) . Увели­ чение этих зазоров уменьшает объемный к. п. д. Зазоры могут увеличиваться вследствие перекачивания жидкости, загрязнен­ ной твердыми частицами и увеличения механического трения между деталями насоса. Особенно нежелательно смещение шестерен, так как при нем радиальный зазор $ становится неконцентричным, а это в свою очередь вызывает увеличение 162

Рис. 3 . 13 . Границы изменения объемного и ме­ ханического к. п. д. шестеренных насосов в зави­ симости от Q. и Н , выраженных в процентах от

чиваемой жидкостью, из-за чего объемный к. п. д. уменьша­ ется.

шое число оборотов, как и большая вязкость жидкости, также

рой объемный к. п. д. повышается. Это объясняется влиянием зазоров на протечки жидкости, которые с увеличением подачи насоса и, следовательно, его размеров увеличиваются незна­ чительно. Эта зависимость показана на рис. 3.13 линиями ОАВ и ОСД,- ограничивающими приблизительные пределы изменения объемного к. п. д. корабельных (судовых) шестеренных насо­ сов. Верхняя характеристика ОАВ представляет собой зависи­ мость между параметрами т| и Q. для насосов большой по­ дачи с небольшими напорами и другими благоприятными усло164

оси абсцисс принята подача насоса, в процентах от спецификационной, которая обозначена 100$. Чрезмерное увеличение

характеризующими кавитационный режим работы насосов. Воздух у растворенные в жидкости газы значительно

уменьшают подачу насоса, особенно, если вредное простран­ ство насоса большое ( 2 . 6 8 ) . Вредным пространством в шесте­ ренном насосе является объем впадины, образованный зубьями

способствует эмульсированию масла, что ухудшает его смазоч­ ные свойства.

впадин необходимо увеличивать угол i p 5 (рис. 3 . 1 1 ) , но при этом могут увеличиться протечки через радиальный зазор.

Объемный к. п. д. шестеренного насоса находят опытным путем, так как он зависит от весьма многих обстоятельств, которые не поддаются точному теоретическому учету. Поэто­ му существует много различных опытных формул для определе­ ния объемного к. п. д . , справедливых в границах конкретного типа насосов и для данного их производства.

2.Механические потери и механический к. п. д. т| .

трение шестерен о корпус и крышки.

К этим потерям, как уже было упомянуто, относятся и гидравлические потери энергии. Для механического к. п. д. шестеренных насосов применимы те же уравнения, что и для поршневых, с той лишь разницей, что у шестеренных насосов

=0,854-0,95, а характер его изменения в зависимости от пода­ чи или напора приведен на рис. З.ТЗ, где линией 0 L R пока­

ского к. п. д. в широких границах изменения подачи объяс­ няется тем, что суммарная величина механических потерь в этих пределах меняется мало. Однако при слишком большом напоре может значительно возрасти давление на шестерни, что выразится в чрезмерно большом удельном давлении на опоры валов. При этом может произойти нарушение их смазки вслед­ ствие выдавливания масляного слоя и появление сухого тре­ ния, что вызовет значительное снижение механического к. п. д. и даже аварию.

3 . Полный к. п. д . , который представляет собой произве­ дение объемного к. п. д. на механический, находится в сле166

РИС. 3.16. Универсальная характеристика шесте­

ренного гидродвигателя

167