Насосы возвратно-пост. действия. (ПоршневоЙ)

— наиболее простые объемные насосы. Основные элементы их: цилиндр, поршни, распределитель с помощью котор. цилиндр попеременно сообщается то с линией всасывания, то с линией нагнетания.

Применение поршня и цилиндра с очень малыми зазорами и наличие клапана обеспечивают работу поршневых насосов при высоком давлении 20-40 МПа на различных раб. жидкостях и при высоком значении полного КПД = 0,90-0,92

По принципу действия:

- насосы однократного действия

- насосы многократного действия

В качестве привода в этих насосах примен. КШМ и их модификации.

Схема поршневого насоса однократного действия на рис 1

 

 

Схема насоса двухкратного действия на рис.2

 

 

по числу цилиндров

по расположению цилиндров

по конструкции распределителя

- с клапанным и золотниковым распред-ем

Рабочий объем 1 цилиндра насоса однократного действия определяется изменением объема рабочей камеры за 1 оборот:

Vн= D² /4*L

L- ход поршня L=2r r- радиус кривошипа

Vн= D² *r/2

Рабочий объем насоса 2-го действия

Vн= /2*(D²- dш²)*r

Dш- диаметр штока

Теоретическая мгновенная подача насоса:

Qт= Vн*U

U-скорость поршня

Если пренебречь конечной длиной шатуна, то при повороте кривошипа на угол , скорость поршня:

(1)

Тогда (2)

Из (1) и (2) следует, что скорость поршня и мгновенная подача при nн=const изменяется sinусоидально: Qт=f() при nн=const, называется графиком подачи.

Для одноцилиндрового насоса, это полусинусоиды смещенные относительно друг друга на угол . Смотри рис 3

Для насоса двухкратного действия смотри рис.4

Неравномерность подачи насоса оценивается коэф-ом неравномерности:

 

 

Роторные насосы

К роторным относятся насосы в которых вытеснители при работе совершают сложное пространственное движение, но определяющим движением явл-ся вращательное.

Наиболее часто применяются роторные насосы:

- радиально-поршневые

- аксиально-поршневые

- пластинчатые

- шестеренные

- винтовые

Принцип действия и основные показатели этих насосов такие же, как и у поршневых.

Достоинства:

-высокая допустимая частота вращения вала (благодаря конструкции вытеснителей ротора)

- компактность

- реверсивность

-бесклапанное распределение жидкости, что повышает надежность работы

-возможность регулирования подачи за счет изменения рабочего объема

Недостатки:

-возможность запирания рабочей жидкости

-большие утечки рабочей жидкости

-более сложная конструкция

 

 

Шестеренчатые насосы

Это роторный насос с рабочими звеньями в виде шестерен обеспечивающих геометрическое замыкание рабочих камер и передающих вращающий момент(просты, надежны, малая стоимость) получили широкое распространение. В расточках корпуса 2 размещены ведущая 1 и ведомая 3 шестерни. При вращении ведущей шестерни по часовой стрелке в полости всасывания А создается разряжение, т.к. при выходе зубьев из зацепления объем полости возрастает. Под действием перепада давлений жидкость заполняет полость А-всасывания. После этого каждая из шестерен перемещает рабочую жидкость во впадины зубьев из А в Б – процесс вытеснения(нагнетания) - при котором встречные объемы рабочей жидкости сначала насущаются, а затем рабочая жидкость вытесняется из Б на выход насоса зубьями шестерен находящимися в зацеплении.

Шестерни имеют одинаковый модуль и число зубьев. Корпус – статор, ведущая шестерня – ротор, ведомая- замыкателем. Рабочий объем насоса определяется по выражению

где Dn- начальный диаметр шестерни

Dn = mz,

где h – высота зуба (h=2m)

m – модуль зубьев

z – число зубьев

b – ширина венца шестерни

Недостаток – значительное радиальное давление рабочей жидкости на шестерни и подшипники.

Шестеренные насосы выпускаются с внешним и внутренним зацеплением (более компактны, но сложны в изготовл.)

Параметры:

- рабочий объем 11,2-100см³

- подача насоса 12-135 л/мин

- давление насоса 2,5-12,5 МПа

- мощность насоса 1-28 кВт

Обозначения:

Насос постоянной подачи:

- одно направление передачи

- с 2-мя направлениями

 

Насос переменной подачи

 

 

Пластинчатые насосы

- роторный насос с замыкателями, выполненными в виде пластин.

Они наиболее просты по конструкции, имеют высокую удельную подачу при небольших габаритах.

1. Насосы однократного действия (рис)

 

 

 

2. Насосы двукратного действия (рис)

Каждая камера за 1 оборот нагнетает жидкость только 1 раз. Все камеры этого насоса за 1 оборот перекачивает в полость нагнетания объем жидкости = объему кольца шириной b и толщиной 2е за вычетом объема, занятого пластиной.

Рабочий объем равен:

Vh = 2eb(2πR-2δ) (1)

δ – толщина пластины

R- радиус

z- число пластин в роторе

Также насосы могут быть

- с постоянной подачей

- с переменной подачей (при помощи изменения е).Ротор и подшипники испытывают односторонние силы давления, что затрудняет создание насосов на большие давления.