43 Величины, характеризующие рабочий процесс объёмного насоса.

Основной величиной, определяющей размер объёмного насоса является его рабочий объём Vo.

Qu=Vo*n—идеальная подача

Qu=Vk*z*k*n , где Vk-рабочий объём одной камеры, z- число рабочих камер, k- кратность действия насоса (k=1,2). Действительная подача меньше идеальной вследствие утечек жидкости через зазоры рабочей камеры. Коэффициент подачи: Е=Q/Qu=(Qu-q ут.-q сж.)/Qu ,где q ут.—коэф. утечки, q сж—коэф. сжатия (q сж=0, то коэф. подачи равен: Е=(Qu-q ут.)/ Qu) Давление, создаваемое насосом рассматривают как разность на выходе и входе насоса: Pнас=P2-P1

Напор, создаваемый насосом—это давление, выраженное в метрах столба перекачиваемой жидкости: Ннас=Pнас./p*q

Гидравлическая или полная мощность насоса: Nr=Q*Pнас.=p*q*Ннас.*Q

М ощность подводимая к насосу: Nпод.=M*w ,где w—угловая скорость вращения вала, M—момент на валу насоса.

КПД насоса- отношение гидравлической мощности к подводимой :

КПД=p*q*Ннас.*Q/ M*w

Гидравлический КПД насоса: КПД=(P2-P1)/ Pинд.=Pнас./ Pинд. , где Pинд.—индикаторное (внутреннее) давление в рабочей смеси насоса

Объёмный КПД насоса. КПД=Qu-q ут./Qu

Механический КПД насоса --КПД мех =(N под-N мех)/N под =Ni/N под , где N мех- потери в узлах трения,Ni- внутренняя мощность насоса, N под- мощность двигателя, учитывающий мех. потери мощности в узлах трения насоса

Общий КПД насоса--КПД общ= КПДr* КПДo* КПД мех

44 Поршневые насосы. Устройство и принцип действия.

Поршневые насосы относятся к числу объёмных насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется путём вытеснения её из неподвижных рабочих камер вытеснителями. Под рабочей камерой объемного насоса понимают ограниченнее пространство, попеременно сообщающееся с входом и выходом насоса. Рабочий орган насоса, непосредственно совершающий работу вытеснения жидкости из рабочих камер, а также часто работу всасывания жидкости в эти же камеры, называется вытеснителем. Вытеснители поршневых насосов бывают собственно поршневые, плунжерные и диафрагменные.

S-ход поршня

4 -нагнетательный клапан

3- всасывающий клапан

Объём жидкости, всасываемой насосом за первую половину оборота и вытесняемый за вторую половину: Vo=F*S ,где F- площадь поршня, S-длина хода поршня, f – площадь штока.

Qu=F*S*n, V1=F*S, V2=(F-f)*S

45 Кинематический анализ кривошипно-шатунного механизма поршневого насоса.

З акон движения поршня. Обоснован кинематикой приводного механизма.

Х=AO-BO

AO=l-r

BO=BC+CO

BC=l*cos(beta)

CO=r*cos(fi)

BO=l* cos(beta)+r* cos(fi)

X=l(1- cos(beta))+ r*(1- cos(fi))

X=r(1- cos(fi)+лямбда/2*sin^2 (fi))

Лямбда=r/l<=0.2

Beta=0

X=r*(1- cos(fi))

fi=w*t; v=r*sin(fi)*d(fi)/dt=dx/dt

a= dx/dt=r*w*cos(fi)* d(fi)/dt;BC=l* cos(beta)

CO=r* cos(fi); BO=l*sin(beta)+r* cos(fi); A=r*w^2* cos(fi)

46 Мгновенная подача поршневого насоса . Характеристика объемного насоса

,где

Qид-идеальная секундная подача; -объемный КПД насоса Основной величиной, определяющей размер объемного насоса является её рабочий объем. Рабочий объем насоса и частота его рабочих циклов определяют идеальную подачу. Идеальной подачей объемного насоса называют подачу в единицу времени несжимаемой жадности при отсутствии утечек через зазоры. Осредненная по времени идеальная подача Q=V₀*n=V_R*k*z*n где V₀— рабочий объем насоса, т. е. идеальная подача насоса за один цикл n-частота рабочих циклов насоса; V_R — идеальная подача из каждой рабочей камеры за один цикл; z — число рабочих камер в насосе; к — кратность действия насоса, т. е. число подач из каждой камеры аа один рабочий цикл (один оборот вала). Таким образом рабочий объем насоса:V₀ = V_R zk Чаще всего k = 1, по в некоторых конструкциях k = 2 и более. Действительная подача насоса меньше идеальной вследствие утечек через зазоры из рабочих камер и полости нагнетания, а при больших давлениях насоса еще и за счет сжимаемости жидкости.

Отношение действительной подачи к идеальной называется коэффициентом подачи: ε = Q/Q_и = (Q_и - q_y – Q_сж)/Q_и Когда сжатие жидкости пренебрежимо мало, коэффициент подачи равен объемному КПД насоса (ε = η₀): η₀= Q/Q_и = (Q_и- q_y) /Q_и=Q/(Q + q_y)

Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к единице объема и, следовательно, выражают в единицах давления. Так как объемные насосы предназначены в основном для создания значительных приращений давления, то приращением кинетической энергии в насосе обычно пренебрегают. Поэтому давление насоса представляет собой разность между давлением р2 на выходе из насоса и давлением р1 па входе в него; Напор насоса:H_H=p_H(ρg) Полезная мощность насоса:N_n=Q* p_H Мощность, потребляемая вращательным насосом:N_H=M_n*ω_H где М_n — момент па валу насоса; ω_H – угловая скорость его вала. КПД насоса есть отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом потребляемой насосом:η_H= N_n/ N_H=Q*p_H(M_n*ω_H) Подобно тому, как это принято для лопастных насосов, для объемных насосов различают гидравлический η_r, объемный η₀ и механический η_M КПД, учитывающие три вида потерь энергии: гидравлические — потери напора (давления), объемные — потери на перетекание жидкости через зазоры, и механические — потери па трение в механизме насоса: η_r=(p2-p1)/p_ин=p_n/p_ин ; η₀=Q(Q+q_y) ; η_M=(N_H-∆N_M)/N_H=N_ин/N_H.

где p_ИН- индикаторное давление создаваемое в рабочей камере насоса и соответствующее теоретическому напору в лопастном насосе; ∆N_M- потери мощности на трение, сообщаемая жидкость в рабочей камере и соответствующая гидравлической мощности в лопастных насосах.КПД насоса (общий) равен произведению трех частных КПД —

гидравлического, объемного и механического.