Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 41
Текст из файла (страница 41)
95. В насосах применяют положительное перекрытие, при котором рабочая клетка (отмечено гочеч" ной штриховкой).в ее среднем положении размещается на переваль- м~ ной (рааделительной) перемычке, будучи отсеченной (изолированной) как от полости всасывания, так и от полости нагнетания. Рвс. Зэ. Схема пластккчатого Для избежания компрессии жидкости в рабочей клетке (камере) при проходе ее череа перевальную перемычку и уменьшения неравномерности подачи перекрытие камеры перемычкой должно бысть возможно малым, однако таким, чтобы было обеспечено рааделение полостей всасывания и нагнетания. Минимальное значение этого перекрытия соответствует соотношению размеров перемычки и раствора концов пластин, при котором кромки окон питания касались бы внутренних сторон пластин (соответстзует углу (э расположения пластин в роторе).
Ведение пластин и плотность их контакта со статором осуществляют с помощью давления жидкости, подводимой в прорези под пластины, или при помощи пружин и прочих механических средств. Подобные насосы обычно имеют 8 — 12 пластин. Прн увеличении числа пластин уменьшается действующая на них нагрузка и повышается равномерность потока нагнетаемой жидкости. При уменьшении числа пластин (меньше восьми) поток становится неравномерным. Расчетная производительность (подача) насоса Подача насоса равна объему, описываемому рабочей частью пластины, контактирующей с верхней перевальной (разделительной) перемычкой. Из расчетной схемы рис.
96 (см. также рис. 95) следует, что рабочая высота Й пластины изменяется при прохождении ею пере205 вальной перемычки, причем в нейтральном положении (при расположении на оси симметрии) она будет максимальной, равной Ь = 2е, где е — эксцентрицитет насоса. Допуская, что толщина пластины равна нулго и пренебрегая изменением рабочей высоты )г при повороте ротора на угол в пределах которого пластина находится в контакге с верхней перемычкой, макснмачьную расчетную подачу насоса можно выразить () = сор)гЬ = 2л7)Ьеп, (227) где Й вЂ” диаметр колодца (статора) в корпусе; Ь вЂ” гпирина ротора (длина пластины); и — число оборотов в минуту. В р = - — расстояние от центра дав- 2 ления рабочей высоты пластины до оси вращения ротора; ю — угловая скорость. числа з пластин производительность = 2Ьеп (лг0 — га).
(228) Рвс. 06. Расчствая схема пластввчатогс насоса С учетом толщины з и Снижение расчетной производительности обусловлено в этом случае тем, что часть вытесняемой кгидггости расходуется на компенсацию объема пластин при утапливании их в прорези ротора.- ег~ Згс а! б! б! Рвс. 97. Схемы рсгулярованвя провавсдвтельвсств пластввча. того насоса Регулирование производительности Ч' и изменение направления подачи осуществляются соответствующим изменением величины и знака эксцентрицитета е (рис. 97).
В положении а насос установлен на максимальный эксцентрицитет е, что соответствует максимальному расходу ч),аа„; в положении б значения е = О и () = О и в положении в — максимальный эксцентрицитет обрат- ного знака и соответственно максимальная подача противоположного направления. В некоторых конструкциях насосов полости прорезей ротора под пластинами последовательно соединяют с нагнетательной и всасывающей линией, благодаря чему пластины соадают дополнительную подачу, работая в этом случае как прямоугольные поршни. Очевидно, подача такого насоса ч = 2я.0Ьеп.
(229) Р = 2Ьж (~1) — — "), (230) где и — угол наклона пластин к радиусу. Поскольку центр вращения ротора имещен относительно центра направляющего кольца (статора), который представляет круг диаметром П (см. рнс. 95), принятое условие й = 2е будет справедливо лишь для мгновенного (среднего относительно разделительной перемычки) положения пластины, в иных же положениях ее рабочая высота будет переменной и меньше Ь ( 2е. В соответствии с этим подача будет носить пульсирующий характер, причем неравномерность подачи, обусловленная изменениями высоты, такая же, как и у роторных поршневых насосов (см.
стр. 141), т. е. изменение объема в процессе вытеснения жидкости одной пластиной носит синусоидальный характер. При нечетном числе пластин равномерность подачи повышается. Прн одностороннем вращении ротора насоса пластины целесообразно устанавливать вод некоторым (10 — 15') углом к радиусу (рис. 98, а), благодаря чему улучшаются условия их работы (уменьшается эффект ааклинивания пластины в пазу). Наклонное к радиусу расположение пластин позволяет обеспечить такое направление действия реакции статора на пластину, при котором силы трения вызывают минимальные изгибающие напряжения (угол наклона пластины принимается л1 равным углу трения) Рвс. 98. Схемы властявчатых насосов Расчетная производительность насоса для случая, когда пластины не создают дополнительной подачи, в этом случае будет Нетрудно видеть, что обусловленная этим пульсация подачи будет тем меныней, чем больше пластин, однако при увеличении их числа соответственно уменьшается величина расчетной подачи [см.
выражение (228)). Расчеты показыван1т, что в насосе с числом пластин з = 17 и з = 12 колебания подачи, обусловленные изменением рабочей высоты пластины, соответственно равны 1,7 и 3%. В насосах, у которых направляющая статора на участке между всасывающим и нагнетательным окнами спрофилирована по окружности, описанной из центра вращения ротора (рис. 98, б), колебание подачи, обусловленное изменением рабочей высоты пластины, отсутствует. Ведение пластин в последнем насосе осуществляется с помощью профильных направляющих Э, выполненных на боковых крышках насоса. Неравномерность подачи зо всех случаях вызывается дополнительно также тем, что некоторая часть жидкости расходуется на компенсацию объема пластин при утапливании их в прорези ротора, а также на сжатие жидкости в рабочих камерах при приходе их из полости всасывания в полость нагнетания.
В том случае, когда пластина прижимается к статору давлением жидкости, подведенным под ее торец, возникает повышенное трение. Усилие, с которым пластина, находящаяся в полости всасывания (с нулевым давлением), поджимается к статору, в этом случае равно Р=рбг, (231) где р — давление жидкости в камере под нижним торцом пластины; з н Ь вЂ” толщина и длина пластины (ширина ротора).
Пластины, находящиеся в полости нагнетания, будут полностью разгружены от радиальных сил давления жидкости, а пластины, разделяющие полости есасывания и нагнетания, — частично. Практически при расчетах нагрузки от давления жидкости, действующего на пластину в положении ее между полостями всасывания и нагнетания, условно относят к площади, равной '!э произведения ширины пластины на ее длину: Р 1 1 Для повышения герметичности пластяны снабжаются свободно посаженным в гнездо уплотнительным элементом а, кривизна внешней поверхности которого соответствует кривизне статора (см.
рис. 98, б). НЛАСТИНЧАТЫЕ НАСОСЫ ДВУКРАТНОГО ДЕИСТВИЯ Пластинчатые насосы однократного действия обычно применяются для вспомогательных гидросистем, не требующих высоких давлений, хотя в ряде стран они применяются и в системах силового привода. Основным недостатком этих насосов является большая нагруэка давления жидкости ка ось ротора и пластины. Поэтому в практике больше распространены ротациопиые иере. гулируемые пластипчатые насосы двукратного действия.
Насос состоит иэ корпуса 8 (рис. 99), в котором помещены боковые диски 2, и статора 4, внутренняя поверхность которого фасокной формы (профиля) выполнена так, что участки кривой, расположеккые между окнами питания б, 8, 7 и 8, прореэаииыми в дисках 2, являются дугами кругов, описанных из центра ротора, Рис. 99. Пластинчатый насос двойного действия а участки, приходящиеся ка эти окка, выполнены сопрягающими кривыми.
На валу насоса находится ротор 1 с наклонными и радиусам пазами (прореэями), в которых помещаются пластины 8. В каждом из боковых дисков 2 имеется по четыре окна, иа которых окна 8 и 8 соединены литыми каналами корпуса с полостью всасываиия, а окна б и 7 — с полостью нагнетания. При вращении ротора 1 без давления или при малом давлении ягидкости пластины 8 прижимаются к поверхности статора 4 под действием центробежной силы; при наличии давления иа пластину дополнительно действует сила давления ясидкости, которая подводится через кольцевые проточки 10 па боковых дисках в пазы ротора под торцы пластин (рис.
а00). Из приведенной схемы следует, что при вращении ротора пластины (лопасти), копируя форму статора, дважды увеличивают аа один оборот объем камеры (эаштриховако точечкой штриховкой) и дважды его уменьшают. Благодаря концентричности межоконных участков кривых статора относительно центра вращения ротора практически устраняется компрессия жидкости при проходе этих участков пла- стинамиЗ, а также уменьшается пульсация потока, которая в этом случае определяется лишь несимметричностью расходов жидкости пластинами при перемещении их в прорезях ротора, а также сжимаемостью жидкости и деформацией кбрпуса насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
