Міністерство освіти та науки україни

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

ВИВЧЕННЯ БУДОВИ ТА ПРИНЦИПУ ДIЇ ГIДРОНАСОСIВ

МЕТОДИЧНІ·ВКАЗІВКИ

до лабораторної роботи № 32

з дисципліни "Гідравліка, гідро- та пневмоприводи"

для студентів базової вищої освіти за напрямком

6.0902 "Інженерна механіка"

Затверджено

на засіданні кафедри

автоматизації та комплексної

механізації машинобудівної промисловості·

Протокол №2 від 22.09.2004 р.

ЛЬВІВ – 2004

Вивчення будови та принципу дії гiдронасосiв: Методичні вказівки до лабораторної роботи №32 з дисципліни "Гідравліка, гідро-та пневмоприводи" для підготовки студентів базової вищої освіти за напрямком 6.0902 "Інженерна механіка" / Укл.: В.М. Боровець, О.В.Гаврильченко , В.С. Шенбор. Львів: Національного університету “Львівська політехніка”. 2004. –14 с.

Укладачі Боровець В.М., канд. тех. наук, доц.,

Гаврильченко О.В., канд. тех. наук, доц.,

Шенбор В.С., ст. викладач.

Відповідальний за випуск О. В.Гаврильченко, к.т.н., доцент.

Рецензенти Кодра Ю.В., канд. тех. наук, доц.,

Савчин Б.М., канд. тех. наук, доц.

ВСТУП

Лабораторна робота присвячена вивченню будови і принципу дії гідронасосів, які використовуються в гідроприводі металорізальних верстатів та автоматизованому обладнанні.

1. Мета роботи

1. Вивчення основних типів гідронасосів та принципу їх дії.

2. Вивчення основних параметрів гідронасосів.

3. Експериментальне визначення об'єму робочої камери та продуктивності насосу.

2. Класифiкацiя гідронасосів. Основні визначення

2.1. Гідромашини - широке коло машин, механізмів та при­строїв, призначених для перетворення механічної енергії в енергію стиснутої рідини і навпаки. До гідромашин відносяться гідронасоси, гідродвигуни та гідроперетворювачі.

Гідронасоси - це гідромашини, призначені для перетворення механічної енергії в енергію потоку стиснутої рідини. За принципом роботи гідронасоси бувають динамічними та об'ємними. В динамічних насосах робоча рідина постійно переміщується від входу до виходу під силовою дією.

В об'ємних гідронасосах подача робочої рідини до гідроприводу здійснюється в результаті періодичної зміни об'єму робочих камер насоса. Під час збільшення об'єму камера гідронасосу з'єднується з баком робочої ріди­ни, а під час зменшення об’єму з напірною магістраллю гідроприводу.

Об'ємні гідронасоси бувають роторні та безроторні. В роторних машинах рухомі елементи здійснюють обертовий або сумісний обертово- зворотньо-поступальний рух.

В залежності від форми робочих камер розрізняють поршневі, пластинчасті /шиберні/ та шестеренчасті об'ємні гідронасоси.

3. Основні технічні показники гідронасосів

Кількість рідини /об'єм/, який подається насосом до гідро­системи в одиницю часу, без врахування втрат, називається теоретичною продуктивністю (подачею) гідронасоса. Теоретична подача визначається залежністю

_{, л/хв (1)}

де q - об'єм робочої камери, мм³;

n - частота обертання вала гідронасоса, об/хв ;

- параметр регулювання.

Продуктивність гідронасоса можна змінити регулюванням об'єму робочої камери. Можливість регулювання продуктивності насосу характеризується параметром регулювання

_{, (2)}

де q', q - змінне та максимальне значення об'єму робочої камери.

Корисна потужність гідронасосу визначається параметрами стиснутої робочої рідини, яка подається до гідродвигунів

_{, (3)}

де - різниця тисків робочої рідини на вході і на виході гідронасоса;

Q – подача гідронасоса.

Вхідний тиск - тиск рідини, що всмоктується гідронасосом, і він практично рівний атмосферному.

Необхідна потужність, яку споживає гідронасос від електродвигуна

_{, (4)}

де М_Т - крутний момент на валу насоса;

- кутова швидкість обертання вала.

Потужність, яку споживає насос, завжди більша від корисної потужності насосу, внаслідок неминучих втрат. Ефективність конструкції насосу визначається загальним коефіцієнтом корисної дії (ККД) _з, який рівний відношенню корисної потужності робочої рідини до потужності, прикладеної до валу насоса.

_{. (5)}

В результаті перетворення механічної енергії в енергію стиснутої рідини частина прикладеної до насосу енергії втрачається. Втрати енергії і враховує сумарний коефіцієнт корисної дії

_{, (6)}

де _об=Q/Q_Т – об’ємний ККД, що враховує об’ємні втрати рідини під час протікання в щілинах рухомих елементів конструкції, в тому числі і за рахунок недостатньої герметичності;

_мех=М/М_Т – механічний ККД, що враховує втрати моменту на тертя у механічних елементах конструкції;

_р =Р/Р_Т – коефіцієнт втрат тиску, що враховує опір протіканню робочої рідини по каналах насоса через тертя частинок рідини, що призводить до зниження вихідного тиску.

Частота обертання вала гідронасоса, для забезпечення оптимальних режимів роботи, повинна знаходитися в певному діапазоні. Під час збільшення частоти обертання вала насоса об’ємні втрати є спочатку незначними і різко зростають при критичній частоті обертання. Робота насосу в цьому режимі недопустима в зв'язку з появою в робочих камерах кавітації - розриву потоку рідини, що призводить до інтенсивного руйнування насоса.