Визначення продуктивності насоса

Поточне значення теоретичної продуктивності можна визначити як добуток швидкості центра тиску пластини на її робочу площу , h=АА_1.

Елементарна витрата рідини, яка переміщується пластиною:

,

де = ;

 ширина пластини.

Повна теоретична продуктивність, з урахуванням вираження кутової швидкості , буде:

.

В отриманій формулі продуктивності не врахований вплив об’єму, який займають пластини.

З метою зменшення ефекту заклинювання пластин вони нахилені в пазу ротора під кутом (Рис.10.2). Заклинюванню пластини сприяє нормальна сила N, що розкладається на тангенціальну силу Т і радіальну R.

а)

б)

Рис. 10.2.  Розташування пластини на роторі:

а)  загальний вигляд; б)  до розрахунку об’єму пластини.

При товщині пластини S максимальне значення цього об’єму буде

( дивись Рис. 10.2, б).

З урахуванням останнього виразу, одержимо:

.

Звідки

,

де D = 2·R.

Навантаження, що діє на ротор, передається на вал і далі на опори. Тому пластинчасті насоси одинарної дії зазвичай не проектуються на тиск, що перевищує 7 МПа.

Цього недоліку позбавлені насоси подвійної дії, у яких за один оберт ротора кожен витискач (пластина) робить два зворотно-поступальних рухи щодо ротора. При цьому всмоктування рідини відбувається двічі, і двічі відбувається її нагнітання.

Принципова схема насоса подвійної дії представлена на рисунку 10.3.

Нагнітання всмоктування

Рис. 10.3. Принципова схема пластинчатого насоса подвійної дії

Статор має криволінійну симетричну форму з двома діаметрально розташованими вхідними 1 і 2 і двома нагнітальними каналами 3 і 4.

Всмоктування і витіснення рідини відбувається два рази за один оберт ротора. Так як тиск рідини діє на діаметрально протилежні сторони ротора, то підшипники розвантажені від цього тиску. Для повної зрівноваженості число камер, рівне числу лопаток, повинне бути парним.

Пластини 5 вільно переміщаються в пазах ротора 1, при пуску насоса вони виштовхуються відцентровою силою. Надалі при роботі контакт їх із внутрішньою поверхнею статора 3 здійснюється за рахунок відцентрової сили і тиску нагнітання, котрий з цією метою підводиться в кільцеву камеру 8.

Профіль статора всередині кута утвориться радіусом ₀ , проведеним з центра О.

За один оберт ротора через перетин (Рис. 10.3.) надійде об’єм рідини, який дорівнює об’єму кільця з радіусом R, r і шириною b.

Продуктивність насоса складатиме:

,

де .

Підставивши отриманий вираз у формулу витрати насоса і з огляду на об’єм рідини, котрий займають пластини, одержимо:

.

Звідки, після перетворень, маємо:

.

Насоси з розподільним диском, що плаває

Для підвищення зносостійкості торцевих поверхонь розподільних дисків і компенсації торцевих зазорів, один з них виконаний плаваючим з автоматичним притисканням його до статора тиском робочої рідини, що нагнітається.

Конструкція пластинчатого насоса Г12-2 з розподільним диском, що плаває, показана на рисунку 10.4.