ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Изучение конструкций поршневых кривошипных насосов

Цель работы: закрепление и более глубокое изучение материала лекций, относящегося к поршневым кривошипным насосам; ознакомление с конструктивными особенностями поршневого кривошипного насоса.

Общие сведения

Поршневые насосы предназначены для перекачивания воды, нефтепродуктов, кислот, глинистых растворов и других жидкостей. Промышленность выпускает поршневые насосы различных типов для работы в стационарных и транспортных условиях. Для привода кривошипных насосов применяются, в основном, электродвигатели. В качестве приводных двигателей насосов могут быть использованы также двигатели внутреннего сгорания.

Поршневые кривошипные насосы классифицируются по различным признакам. Наиболее характерный является классификация насосов по способу их действия. Различают поршневые насосы одностороннего (простого) и двухстороннего (двойного) действия. На рис. 1,а приведена схема гидравлической части поршневого насоса одностороннего действия.

а)

б)

Рис. 1. Схема гидравлической части поршневого насоса

При движении поршня 2 из крайнего левого положения вправо, объем рабочей камеры увеличивается и давление в ней понижается. Всасывающий клапан 3 открывается и жидкость под действием внешнего давления поступает в рабочую камеру насоса. По достижении поршнем крайнего правого положения всасывание жидкости прекращается и всасывающий клапан закрывается. В дальнейшем поршень при движении справа налево будет давить на находящуюся в рабочей камере жидкость и вытесняет ее через нагнетательный клапан 1 в напорную магистраль.

На рис. 1,б приведена схема гидравлической части поршневого насоса двустороннего действия. Всасывание и нагнетание у этого насоса совершается при каждом ходе поршня. При ходе поршня 2 вправо открыты всасывающий 5 и нагнетательный 3 клапаны. Через клапан 5 происходит всасывание жидкости в рабочую камеру, а через клапан 3 – вытеснение жидкости в напорную магистраль. В это время клапаны 1 и 4 закрыты. При обратном ходе поршня через клапан 4 жидкость поступает в рабочую камеру, а через клапан 1 производится подача жидкости в напорную магистраль; клапаны 3 и 5 при этом закрыты.

Устройство поршневого кривошипного насоса ПН 1,6/16М

Насос ПН 1,6/16М – горизонтальный, двухпоршневой, двустороннего действия. Предназначен для перекачивания чистой пресной воды температурой до 353 К (80). Насос может быть использован для перекачивания других чистых жидкостей вязкостью не более 800·10^-6 м²/с (800 оСт) неразрушающих материалов, из которых изготовлена проточная часть. Максимальная объемная концентрация твердых частиц для перекачивания жидкостей – 0,2%, максимальный размер твердых частиц – 0,2 мм. Детали проточной части изготовлены из серого чугуна, цветных металлов и сплавов из нержавеющих сталей.

Конструкция насоса приведена на рис. 1.2. насос состоит из двух частей – приводной и гидравлической.

Приводная часть насоса размещена в корпусе 2, служащем одновременно резервуаром для масла. Корпус снабжен крышкой 1, через которую производится осмотр и монтаж приводного механизма. Привод насоса осуществляется от электродвигателя, установленного на башмаке 3, шарнирно соединенном с корпусом. Вращательное движение вала электродвигателя через клиноременную передачу и шкив 29 передается на ведущий вал 31, установленный в двух роликовых подшипниках 30. Шестерня, выполненная заодно с ведущим валом, входит в зацепление с зубчатым колесом 36, насажанным на ведомый вал 38, также установленный в двух роликовых подшипниках 35. На эксцентриковые шейки ведомого вала, расположенные под углом 90º, на шариковых подшипниках 37 установлены шатуны 28, передающие движение на ползуны 27 через пальцы 26. Каждый ползун соединен с поршнем 13 через шток 21. Для предотвращения утечек масла из корпуса по штоку в корпусе сальника привода 24 установлена резиновая манжета 23. Болты 32 и 33 предназначены для регулировки осевых зазоров подшипников ведущего и ведомого валов.

Гидравлическая часть насоса состоит из блока гидроцилиндров 15, клапанной коробки 8, крышек 5 и 10. В блоке гидроцилиндров запрессованы втулки 16, в которых поршни совершают возвратно-поступательное движение. Поршни гидравлических цилиндров с уплотнительными кольцами 14 закреплены на штоках гайками 12. Уплотнение штоков гидравлической части осуществляется двумя манжетами 19 с манжетодержателем 20 и кольцами 18, размещенными в корпусе сальника 17. Для предотвращения попадания масла по штоку в гидравлическую часть на штоке установлен отбойник 22. Блок гидроцилиндров, прижимая корпуса сальников гидравлической части насоса, соединяется шпильками с фланцем корпуса приводной части.

Рис. 2. Поршневой кривошипный насос ПН 1,6/16М.

Рис. 2 (продолжение).

В клапанной коробке установлены четыре всасывающих и четыре нагнетательных клапана 6.

Для предотвращения утечек рабочей жидкости по плоскостям разъемов между блоком гидроцилиндров, клапанной коробкой и крышками установлены прокладки 7, 9, 11.

1. После изучения конструкции рассчитать параметры насоса. Для этого определить:

1. теоретическую подачу насоса

где Q_т – теоретическая подача насоса;

Z – число цилиндров;

 - частота вращения кривошипа (число двойных ходов поршня)

d_п – диаметр поршня;

d_ш – диаметр штока;

S – ход поршня;

б) эффективную подачу насоса

,

где Q_н – эффективная подача насоса;

_о – объемный КПД насоса.