3.3. Влияние на объемные характеристики способа регулирования подачи

Поскольку величина параметра r зависит от объемов q и с, объемный КПД при регулировании подачи насоса изменением рабочего хода h поршня будет переменной величиной, т. е. объемный КПД насоса при регулировании его подачи изменением рабочего объема понизится по сравнению с его значением при максимальной подаче.

Кроме того! объемные характеристики насоса зависят также от способа регулирования подачи, которое в основном осуществляется изменением хода h его плунжера (поршня).

В схемах с гидравлическим приводом (рис. 6) это достигается ограничением обратного хода плунжера при сохранении крайнего (утопленного) положения последнего (с = const), а в схемах с приводом от электродвигателя постоянной частоты вращения (рис. 8) - изменением хода плунжера относительно центра вращения кривошипа (с = const). Поэтому от способа регулирования будет зависеть и величина параметра r и, соответственно, величина теоретического объемного КПД насоса. Например, при уменьшении хода плунжера в 2 раза описываемый им объем также уменьшится вдвое как при регулировании по первой, так и по второй схеме. Однако изменение параметра r будет при этом различным. При регулировании по первой схеме (с = const) он повысится до величины

r == 1+

На рис. 11 показаны кривые, характеризующие влияние на теоретический объемный КПД хода h плунжера при регулировании по первой схеме. Расчеты произведены для жидкости со средним коэффициентом cсжимаемости при давлении 100 МПа, равным

β = 5,4·10^-11 м²/Н (без учета деформации камеры насоса).

Рис. 11. Зависимость расчетного объемного КПД от хода плунжера h

В большинстве конструкций поршневых насосов регулирование подачи осуществляется изменением величины хода поршня h = 2е относительно центра вращения кривошипа механизма, т. е. осуществляется по второй схеме. При регулировании по этой схеме изменение величины хода поршня вызовет также изменение величины мертвого объема, так как поршень в этом случае не будет занимать в конце рабочего хода того положения, которое он занимал при максимальном ходе.

Из рис. 8 следует, что мертвый объем при этом регулировании изменится на половину величины изменения объема, описываемого поршнем (на половину изменения при регулировании рабочего объема):

r = == e – e_тек,

где q, h, q_тек, h_тек, е и е_тек - соответственно максимальные и текущие значения рабочего объема, хода поршня и эксцентриситета.

С учетом безразмерного параметра регулирования последнее выражение может быть представлено в виде

Δс = е(1 - ε).

В соответствии с этим мертвый объем при регулировании подачи по второй схеме определится выражением

с₁ = с + Δс = с + е(1 - ε),

где с - мертвый объем при максимальном рабочем ходе h поршня (при максимальном эксцентриситете е).

Соответственно мертвый объем при рассмотренном выше уменьшении хода поршня (в 2 раза по сравнению с максимальным значением) увеличится до

значения с = с + , а следовательно, величина параметраr определится при этом способе и величине регулирования из выражения

r == 1,5+

Следовательно, влияние сжимаемости жидкости на теоретический объемный КПД при регулировании по второй схеме будет более значительным, чем по первой.