3.1.3.6. Насоси з обертовими поршнями

Для допоміжних цілей і, зокрема, для перекачування великих об’ємів в’язких рідин під невеликим напором (тиском), використовують насоси із зубчастими роторами (поршнями спеціальних профілів), які називаються насосами з обертовими поршнями (рис. 63). Профілі роторів таких насосів виконані так, що вони щільно замикаються між собою та з с колодязями корпусу. При напрямку обертання роторів, вказаному на рис. 63, а, об’єм верхньої камери а (відзначено крапковим штрихуванням) буде зменшуватись і рідина з неї витісняється, а об’єм нижньої камери  збільшується і рідина буде в неї засмоктуватися.

Оскільки подібні ротори не можуть передавати момент з ведучого ротору на ведений, то вони з'єднуються між собою шестеренною парою, яка розташована поза корпусом насосу.

Робочий об’єм (подача за один оберт) двороторного насосу (рис. 63,а) може приблизно дорівнювати об’єму кільця висотою b (на рис. 63 не показано) і зовнішнім радіусом R та внутрішнім радіусом r

, (3.49)

де R  зовнішній радіус (радіус розтоки корпуса); r  радіус внутрішньою частини (впадин) ротора; b  висота ротору.

У відповідності з цим продуктивність насосу з обертовими поршнями розраховується за рівнянням:

.. (3.50)

В насосі, який складається з двох роторів с трьома зубами (виступами) (рис. 63, б), контакт кожного з роторів відбувається по двох точках c та d. Профілі виступів утворюються в цьому на­сосі кривими, виконаними так, щоб контакт виступів при їх повороті відбувався на можливо більшому куті.

Рис. 48. Схеми насосів з обертовими поршнями:

а– двороторний насос;б– двороторний насос з трьома зубами;в– насос з обертовими поршнями у вигляді двох роторів, що обкатуються

На рис. 63, в показана схема насосу з обертовими порш­нями у вигляді двох роторів що обкатуються, а та b іншого профілю. Ротори з’єднані зовнішнім шестеренним зв’язком і обкатуються по окружностях, утворених відповідно діаметрами D і d. Подача такого насосу

, (3.51)

де b i п - висота роторів і частота їх обертання.

З огляду на те, що у наведену формулу входять лише параметри зі сталими розмірами, розрахункова подача рідини відбувається без пульсацій.

3.2. Інші види гідравлічних машин

Як було вказано на початку розділу, до гідравлічних машин, крім насосів, відносяться гідротурбіни і гідромотори. Гідротурбіною називається гідравлічний двигун, який служить для перетворення енергії потоку рідини в механічну енергію на валу турбіни. В залежності від конструкції і принципу їх роботи гідравлічні турбіни класифікуються на: ковшові, радіально-осьові (тихохідні, середньої швидкохідності, швидкохідні), пропелерні і поворотно-лопатеві (тихохідні, середньої швидкохідності, швидкохідні).

Принцип роботи турбіни базується, як і у відцентрових насосах, на використанні відцентрової енергії потоку. У зв’язку із фаховою спрямованість даного курсу окремо будову гідротурбіни тут не розглядаємо.

Гідротурбіни широко використовуються в гідродинамічних передачах, які розглядаються нижче (розділ 4).

Гідродвигуни є споживачами енергії рідини, вони передають механічну енергію виконавчому механізму. Гідродвигуни є складовою частиною гідравлічного приводу, який розглядається у 5 розділі.