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

5 , 6 2 ^ м и н

где при Re = IOOrlOOO для циклоидальных насосов С = 270- - 1100; для эвольвентно-циклоидальных С - 75072900.

Из уравнений ( 4 . 3 0 ) , (4.31) и (4.32) следует:

1) при заданной подаче увеличивать число оборотов можно главным образом за счет уменьшения н££" , этим объяс­ няется применение погружных насосов, у которых Н ^ к ^ О

2)при большой подаче и большом числе оборотов необ­ ходимо применять насосы двухстороннего всасывания (рис.4.3);

3)при прочих равных условиях насосы с небольшой по­ дачей могут иметь большее число оборотов, чем насосы с большой подачей;

4)эвольвентно-циклоидальные насосы при прочих равных условиях могут иметь большее число оборотов, чем насосы циклоидальные.

Ввышеприведенных уравнениях не учитывается влияние воздуха. С увеличением количества воздуха уменьшаются до­ пустимые высоты всасывания, подача и число оборотов насоса, поэтому необходимо следующее:

1)хорошо уплотнять линию всасывания;

2)расходная цистерна, из которой насос засасывает жидкость, должна иметь размерыдостаточные для выделения воздуха (для отстоя жидкости);

3)всасывающий патрубок должен быть опущен в цистерну возможно ниже, чтобы не допустить подсоса воздуха;

4)при замкнутой масляной системе слив жидкости из напорной магистрали должен быть под уровень, так как сво­ бодная струя может интенсивно насыщаться воздухом.

228

§ 4 . 6 . Потери энергии, к. п. д . , мощность и характеристики циклоидальных и эвольвентно-циклоидальных насосов

I . Потери энергии. У винтовых насосов жидкость движется относительно хорошо отработанных поверхностей винтов со

от протечек жидкости через зазоры, что учитывается объемным к. п. д . , и от механического трения, которое учитывается механическим к. п. д.

2.Объемные потери и объемный к. п. д. Абсолютная вели­

чина протечек растет с увеличением напора и зазоров и с уменьшением вязкости и длины винтов; от числа оборотов она не зависит. При определении понятия объемного к. п. д. необходимо руководствоваться уравнениями § 2.10 и § 3 . 5 .

Рассмотрим более подробно влияние основных факторов на Q, и т\0 ,обозначив переменные (текущие) параметры индексом I .

Напор насоса (давление нагнетания). Опытами установле­ но, что протечки через кольцевые щели (зазоры) пропорцио­ нальны напору Н , если все остальные параметры (обороты, вязкость, зазоры) не меняются, т. е.

В соответствии с уравнением (4.33) для напора H-t будет

Учитывая уравнение ( 4 . 3 4 ) , получим

229

чему соответствует объемный к. п. д . :

(4.37)

Вязкость жидкости. Опытами установлено, что протечки обратно пропорциональны вязкости жидкости. По данным фирмы

что справедливо при вязкости меньше 300°Е,в противном случае устанавливается прямая пропорциональность. Подобно уравнениям (4.35) и ( 4 . 3 6 ) , получим

Учитывая, что Т|о 1 = -^р , вместо уравнения (4.39а) полу-

чим

(4.40)

230

Зазоры (щели). По уравнениям гидравлики, количество жидкости, протекающей через кольцевой зазор S длиной U ? равно

винтами больше, чем через зазоры между винтами и рубашкой (расточкой корпуса насоса). Однако при зазоре между рубаш­ кой и винтами больше 0,25-0,35 мм могут возникнуть значи­ тельные протечки, так как вследствие действия радиальной силы Р г (уравнение 4.17) вместо концентрических зазоров у ведомых винтов возникнут эксцентрические зазоры. Протечки жидкости через эксцентрические зазоры могут быть больше, чем в два раза по сравнению с протечками через концентри­ ческие зазоры при одной и той же площади живого сечения зазоров.

Совместное влияние Н , б и V на подачу и объемный к. п. д. При переменных режимах работы винтовых насосов,

что наиболее вероятно в условиях эксплуатации, могут изме­ няться все вышеуказанные параметры, чему соответствуют суммарные протечки по уравнению ( 4 . 4 1 ) :

4 Жмудь А.Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. Машгиз, 1963.

231

И— const; тогда мощность двигателя какого-либо переменного режима будет равна сумме гидравлической мощности N r и трения N-rV,,

то механический к. п. д. будет

(4.56) Число оборотов. При изменении только числа оборотов от

Пдо r\i ,как и для V , получим

234

ак. п. д. определяется по аналогии с предыдущим. Достоверность результатов при пересчете параметров по

вышеприведенным уравнениям, тем больше, чем меньше отлича­ ются опытные параметры от расчетных.

4 . Полный к. п. д. Вследствие незначительных гидравли­ ческих сопротивлений полный к. п. д. винтовых насосов при­ нимается в виде произведения:

П = Т 1 0 Т 1 М « 0 ^ 0 , 8 - Нижний предел относится к насосам геликоидальным и

эвольвентно-циклоидальным, работающим на жидкостях повышен­ ной вязкости при больших напорах.

5. Характеристики. На рис. 4 . 2 9 , 4.30 и 4 . 31 показаны спецификационные характеристики винтовых насосов соответст­ венно циклоидальных и эвольвентно-циклоидальных насосов

мание на линейный характер напорно-расходных характеристик. При чрезмерном износе винтов и рубашки в увеличившемся за­ зоре возникнет переходный режим движения (от ламинарного к турбулентному), вследствие чего эта характеристика не будет прямолинейной, что показано на рис. 4.29 пунктирной

линией. На рис. 4.7,а и 4 . 7,6 это явление выражено в боль­ шей мере, так как у геликоидальных насосов зазоры больше, чем у циклоидальных и эвольвентно-циклоидальных.

Совместно с характеристикой насоса и вышерассмотренными уравнениями можно решать ряд эксплуатационных задач:

1)по имеющейся характеристике можно найти параметры других режимов работы и определить соответствие этих (най­ денных) параметров требованиям условий эксплуатации по на­ дежности и экономичности;

2)параметры насоса, полученные путем испытаний в

235