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

Управление

|Л1ри6оЭной~!

гиЭроЭби-

("исполнитель"-"}

Насос

ный .механизм.)

1^ дбиготель ["

г а т е л ь

\ (ногрцжа) |

РИС.

1.3. Структурная схема

гидропривода

системой циркуляции жидкости

21

различают объемную подачу Q. ,

выражаемую в м3 /час,м3 /мин,

л/сек

и т. д. и весовую G = )(Q.

т/час, кГ/сек

и т . д . ;

у -

удельный вес жидкости, который в единицах

измерения

подачей

М , которая представляет собой расход массы m

кг

в единицу времени,

т. е .

М=^г

кг/сек.

Между неподвижными и подвижными частями машины имеются

щелевые

зазоры ( §

2 , 1 0 , 3 . 5 ) ,

где протекает

(циркулирует)

некоторое количество жидкости из полости

высокого

в

полость

низкого

давления. В связи с этим

существуют

понятия:

а) для насосов - теоретическая подача (производитель­

ность) ,

имеющая следующее

уравнение

течек о;д для двигателя

необходим

больший расход (^называе­

мый действительным

расходом.

Следовательно,

для

обратимых

гидромашин вместо

уравнений

( I . I )

и (1.2)

получим

Q=Q-r±q,

,

где знак " + " относится

к работе

гидромашины

в режиме

двига­

теля, а знак " - " к работе в режиме насоса (генератора).

Подача насоса

От и расход двигателя 0 Л

определяют раз­

меры рабочих

полостей

(камер) гидромашины,в связи с чем

эти величины иногда называют геометрической подачей

и г е о ­

метрическим

расходом.

Подачу

(расход) относят к конечному промежутку

времени,

т. е. осредняют по времени, а именно:

где V

- объем жидкости,

проходящий через машину за

неко­

торый промежуток времени

t a - t H

. Так поступают

потому, что

в рабочих полостях гадромашин движение жидкости

неустановив­

шееся, и поэтому за равные промежутки времени

d t

через

машин}' проходят разные

объемы жидкости dV, Дня изучения

гидромалины часто

бывает

необходимо знать истинную,

м г н о в е н н у ю

подачу (расход)

п

d V

м г н = " e f t -

'

( 1 > 3 )

Q M r H = t p ( t ) .

Объемные

к. п.

д. насоса и гидродвигателя,

учитывающие

протечки

через

щелевые зазоры,

соответственно

равны:

Q

П 0 =

Т Т

( 1 - 4 )

и

Q A

(1.5)

насос,

называется

н а п о р о м

и измеряется в едини­

цах

столба

жидкости или в единицах давления кгс/смг . Он

определяется

как раз­

Рман

ность механической

Рвок

энергии в напорном

патрубке Ен

и в прием­

г/.

Уг^-

ном (всасывающем)Е6.

Принимая в

качестве

0

У

0

плоскости

сравнения

2ьак

ось насоса 0-0

(рис. 1.5), получим

следующие

уравнения

энергии относительно

Рис.1.5. Схема насосного агрегата

этой плоскости

с -

Рн

.

. Сн

_

Р мин

< 1

(1.6)

Е г у

+

У* + 1 д -

2д

Е 6 = Т ~ У 1 ' 2д

У

у * +

2д

(1.7)

где

давления в кгс/м*

Рн и р а

-

абсолютное в напорном и приемном

патрубках;

Рман= Рабе- Ра~

монометрическое,

избыточное

в напор­

ном патрубке;

Рбак~Ра~Рь~ вакуумметрическое

(вакуум)

в прием­

ном (всасывающем)

патрубке;

р а

-

барометрическое,

атмосферное, которое

в качестве

номинального

принимается

равным 760 мм/рт. ст. или

10.33 м вод.

ст.

Сь и Сн

-

скорости

в приемном и напорном

патрубках,

м/с .

Высота расположения вакуумметра z 6 Q K

на величину р в а к

не

влияет, т. к. трубка, соединяющая вакуумметр с патрубком

насоса заполнена не жидкостью, а воздухом. Поэтому в урав­

нении (1.7) допущено,

что z 6 a K = Q ,

это

не

сделано

в

уравне­

нии (1.6) д л я 2 м п н , т .

к. трубка манометра

всегда

заполнена

жидкостью.

В соответствии с понятием напора по уравнениям ( 1 . 6 ; и

(1.7) получим:

н = Е н - Е в

= ^ + у

+ % ^

-

м с т .

жи9к. {^Р);

( 1 . 8 )

или

Н=

^

+ У + 2 м а н + —

(1.9)

В условиях эксплуатации (для простоты пользования этими

уравнениями) можно допустить,

что

у » 0 *

2 M a H » Q

И С Н « С В ,

так как допустимая при этом погрешность

находится в

преде­

лах погрешности отсчета по шкалам приборов. При этих усло­

виях еледует,что -^р* - высота,на которую могла

бы

поднять­

ся идеальная жидкость от насоса,

а ^ ~

- высота подъема

до насоса.

В технической документации и каталогах для насосов

величина напора часто

дается в м вод. ст. при

температуре

воды 20°С и ее

удельном весе

t -

1000 кгс/м3.

Это условие

Вследствие

движения жидкости в проточных полостях (каме­

рах)

гидромашин и в магистральных трубопроводах

возникает

гидравлическое

трение,

на что затрачивается удельная энер­

гия:

в насосе -

hmZyB

двигателе

- п д . и в трубопроводах -

П т .

В связи с

этим существуют

понятия:

а.) теоретический

напор насоса - удельная

энергия,

которая передается жидкости при помощи рабочих

органов

ления сопротивлений п н а с

в самом насосе

H T = H + t W ,

(1.10)

т . е . это тот напор, который имел бы насос,

перекачивая

идеальную

жидкость;

б;

располагаемый напор гидродвигателя

Н А , перепад

давления

рд-p-j-,(рис. 1.6; или рабочее

давление Рд=ЯНд

гидродвигателя - энергия,

расходуемая

в гидродвигателе на

выполнение им какой-либо

работы;

в)

теоретический

напор гидродвигателя

Нд_т,теоретический пе­

репад давления р 1 - р 1 д Т

или теоретическое ра­

бочее давление р д т =

=

7 Н А т -

это энергия,

которой было бы до­

статочно

для выполне­

ния полезной работы,

если бы не было по-

Рис. 1.6.Схема гидропередачи

терь И А ,т . е. это тео­

ретически

необходимая

энергия

НА.т = Н Л - 11 А

( I . I I )

Следовательно, для

о б р а т и м ы х

гидромашин

справед­

ливо уравнение

Н т — H±h,

где знак " + " для насосов (генераторов), а знак " - "

для

гидродвигателей.

Отмеченные потери удельной энергии

(напора) оцениваются

г и д р а в л и ч е с к и м

к. п. д . :

в.)

для

насоса

г?=-У-

i

( I . I 2 )

1 гНт

'

б)

для

гидродвигателя

НА.т

( I . I 3 )

т ц Р = — ^

в;

для магистральных

трубопроводов Т[ =

> ( I . I 4 )

ВЫХ

где Ыд ь %

- мощность, затрачиваемая на работу гидродвигате­

ля (входная его

мощность;

и

N b b l x

- полезная мощность насоса (выходная его

мощ­

ность;

(рис. 1.7).

гидропередачи. Мощность

гидромашины есть

произведение с е ­

кундного расхода & = 3 Q

кгс/с жидкости

на ее удельную