Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.2 Гидравлические приводы и системы. Основы (1053469), страница 14
Текст из файла (страница 14)
характеризует гютери энергии, обусловленные внутренними утечкамив насосе, потерями давления на трение жидкости о стенки внутренних каналов аппаратов и машин, а также вследствие потерь на механическое трение в движущихся элементах конструкции. Классификация насосов основывается на их конструктивных особенностях, отражающих вид вытеснителей, т.е. рабочих органов насоса, совершающих работу всасывания и вытеснения рабочей жидкости, кинематическую схему качающего узла насоса, способ распределения жидкости при всасывании и нагнетании, возможность регулирования рабочего объема и тд. 54 В зависимости от конструкции вытеснителей обьемные насосы бывают следующих типов: я шестеренные; е роторно-пластинчатые; я аксиально-поршневые; в радиально-поршневые; в винтовые.
Насосы, рабочий объем которых может изменяться путем внешних настроек, либо автоматически в зависимости от параметров потока, называют регулируемыми. Нерегулггруемые насосы — насосы, в которых рабочий объем регулировать нельзя. К общим свойствам объемных насосов, которые обусловлены принципом действия и отличают их от лопастных насосов (центробежных и осевых), относятся следующие: а цикличность рабочего процесса и связанная с ней порционность и неравномерность подачи; в герметичность насоса, т.е. постоянное отделение напорного трубопровода от всасывающего; в самовсасывание, т.е.
способность объемного насоса создавать вакуум во всасывающем трубопроводе, заполненном воздухом, достаточный для подъема жидкости до уровня расположения насоса; я жесткость характеристики, т.е. крутизна ее в системе координат р — Ц, что означает малую зависимость подачи насоса от развиваемого им давления; я независимость давления, создаваемого объемным насосом, от частоты вращения приводного вала. 3.3.1. Шестеренные насосы Шестеренные насосы, являясь нерегулируемыми, отличаются простотой конструкции, малыми габаритами и весом. В качестве вытеснителей в них используются две цилиндрические шестерни, находящиеся в зубчатом зацеплении. В зависимости от вида зацепления шестерен, различают насосы с внешним (рис. 3.10) и внутренним зацеплением (рис.
3.11). Рис. 3.10. Шестеренный насос с внешним зацеплением Насос с внешним зацеплением состоит из корпуса 1, в котором находятся в зацеплении две одинаковые шестерни 2 и 3. Одна из них (2) является ведущей и приводится ао вращение валом 6, связанным муфтой с валом приводного электродвигателя. Вторая шестерня (3) является ведомой, так как ее вращает за счет зубчатою зацепления ведущая шестерня 2. 3.
Энергообеспечиаающая подсистема При вращении шестерен 2 и 3, когда зубья выходят из зацепления объем камеры б увеличивается, давление в гюлости В уменьшается и происходит всасывание жидкости. Жидкость, попавшая во впадины между зубьями 4, перемещается по радиусу внутренней поверхности корпуса 1 и, наконец, вытесняется входящими в зацепление зубьями в нагнетательную полость Р. При мапых зазорах в зубчатом зацеплении возможно образование полости с защемленным объемом рабочей жидкости, что может привести к резкому увеличению давления и радиальной силы, действующей на оси и валы насоса. Для устранения резкого роста давления (компрессии жидкости) предусматривают каналы во впадинах шестерен, на боковых крышках и на нерабочих поверхностях зубьев (для нереверсивных насосов).
При изменении направления вращения ведущей шестерни направление нагнетания жидкости также меняется на противоположное. Недостатком шестеренных насосов с внешним зацеплением является бопьшая пульсация (неравномерность) подачи и обусловленный ею довольно высокий уровень шума. Насосы с внутренним зацеплением шестерен имеют достаточно низкий уровень шума и практически избавлены от пульсаций давления. Это обусловлено большим угпом зоны зацепления зубьев и меньшей скоростью изменения объема рабочих камер.
Они имеют меньшие габариты, чем насосы с внешним зацеплением, но являются конструктивно бопее сложными (см. рис. 3.11). Рис. 3.11. Шестеренный насос внутреннего зацепления В насосе с внутренним зацеплением внутренняя шестерня 2 является ведущей и вращает в том же направлении внешнкко шестерню 3. Свободные от зацепления межзубные впадины заполняются жидкостью из полости всасывания 8.
Далее в образованных шестернями и корпусом 1 замкнутых камерах жидкость переносится в полость нагнетания Р. В полости нагнетания зубья шестерен вновь входят в зацепление, тем самым не позволяя жидкости перетекать из полости нагнетания в гюпость всасывания. Серповидный сегмент 4, с которым почти плотно контактируют одновременно обе шестерни, является конструктивным элементом насоса, разделяющим всасывающую и нагнетатепьную полости. Рабочий объем шестеренного насоса, смз, определяют по следующей формуле: $~ = 2кгз~ЗЬ10-з где гк — модуль зубчатого зацеппения,мм; з — число зубьев шестерни; Ь вЂ” ширина венца шестерни, мм. 56 З.З. Насосы Шестеренные насосы относятся к группе нерегулируемых насосов (параметры, определяющие рабочий обьем шестеренного насоса являются величинами постоянными).
Невозможность регулирования подачи у шестеренных насосов компенсируется их приспособленностью для соединения друг с другом при создании насосных агрегатов. 3.3.2. Пластинчатыа насосы Пластинчатые насосы, как и шестеренные, относятся к числу так называемых роторных насосов — объемных насосов, в которых вытеснение жидкости производится из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного ипи вращательно-поступательного движения вытеснителей относительно статора. Часть роторного насоса, вращаемая непосредственно приводным валом, называется ротором. Статором называют неподвижную часть насоса — корпус, имеющий приемную (всасывающую) и выходную (напорную) полости. На рис.
3.12 представлена полуконструктивная схема пластинчатого насоса с нерегулируемым рабочим объемом. Рис. 3.12. Полуконструктивная схема пластинчатого нерегулируемого насоса двукратного действия Насос состоит из статора 1, во внугренней расточке которого (в плоскости рисунка она имеет форму овала) расположен ротор 2, в радиальных пазах которого установлены пластины (вытеснители) 3. На боковых стенках корпуса насоса имеются окна б и 4, сообщающиеся соответственно с всасывающими (8) и напорными (Р) пиниями, условно показанные на схеме в виде наружных подвсдов. При вращении ротора 2 подвижные пластины 3 постоянно прижимаются к внутренней поверхности статорв 1 под действием центробежных сил, а в зоне нагнетания также давлением масла и, следовательно, совершают возвратно-поступательное движение в направляющих пазах.
Пространство между рабочими поверхностями статора, ротора, двух сосе дних пластин и боковых стенок корпуса образует рабочие камеры насоса, объем которых при вращении ротора изменяется, При прохождении окон всасывания б рабочие камеры увеличиваются и наполняются жидкостью, т.е. осуществляется процесс всасывания. Проходя окна нагнетания 4, рабочие камеры уменьшаются, и находящаяся в них жидкость вытесняется на выход из насоса в напорную линию, осуществляется процесс нагнетания.
Поскольку зоны нагнетания и всасывания расположены диаметрально относительно ротора, на него не действуют радиальные силы, что положительно сказывается на долговечности подшипников приводного вала. 57 3. Энергообеспечиаающая подсистема В зависимости от того, сколько раз за один оборот ротора происходит всасывание и нагнетание, различают насосы однократного и двукратного действия.
Рабочий объем пластинчатого насоса двукратного действия, смз, определяется как сумма объемов всех его рабочих камер: $'а 23(Я вЂ” г)1к (Я + г) — Д).10-з где Я и г — максимальный и минимальный радиус расточки статора, мм; Ь вЂ” ширина статора, мм; Г' — толщина пластины, мм; ~ — число пластин. В пластинчатых насосах однократного действия движение пластин ограничивается статором с цилиндрической внутренней расточкой. Изменение объемов рабочих камер происходит за счет эксцентричного расположения статора и ротора насоса. Изменяя величину эксцентриситета, можно регулировать рабочий объем, а, следовательно, и подачу пластинчатого насоса однократного действия при неизменном числе оборотов приводного двигателя (рис.
3.13). Рис. 3.13. Пластинчатый насос однократного действия с регулируемым рабочим объемом В пластинчатых насосах однократного действия с регулируемым рабочим объемом статор выполняют в виде подвижного в поперечном направлении (относительно оси приводного вала) кольца 3, которое с одной стороны опирается на упор 2 и с другой стороны поджимается в эксцентричное относительно ротора 4 положение пружиной 6. Предварительная настройка максимального эксцентриситета (максимальной подачи насоса) производится с помощью упора 2. В процессе работы насоса статорное кольцо 3, опирающееся на неподвижную 5 и подвижную 8 опоры, может перемещаться в поперечном направлении, изменяя эксцентриситет относительно ротора 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
