Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Подача такого насоса про- исходит по синусоидальному авиону. Для выравнивания и увеличения подачи применяют двухплунжерные насосы с приводом от общего электродвигателя. Насосы с кривошипным приводом обычно применяются при давлениях до 3000 кГ/сма. Производительность (подача) насоса регулируется изменением числа ходов его плунжера при постоянном рабочем объеме или изменением величины хода плунжера при постоянном числе ходов, что достигается с помощью регулирования длины хода поршня приводного гидравлического двигателя насоса (рис.
129) или с помощью регулирования величины кривошипа е (рис. 130). Объемные характеристики насоса. Основными факторами, влияющими на объемные характеристики насоса сверхвысокого давления, являются сжимаемость жидкости и упругость рабочих камер насоса, а также размеры вредного пространства. В первую очередь объемные характеристики насоса зависят от сжимаемости рабочей жидкости (см. стр. 35), и особенно при больших размерах вредного пространства, под которым для одноцилиндрового насоса понимается объем жидкостной камеры, включая каналы до нагнетательного клапана в конце рабочего хода плунжера (на рис.
129, а отмечено точечной штриховкой). Это влияние обусловлено тем, что при рабочем ходе плунжера некоторая часть хода расходуется на сжатие вытесняемой плунжером жидкости, а также жидкости, ааключенной во вредном пространстве для повышения ее давления с начального р, до р„ на выходе из насоса. При известных условиях потребный для этого ход плунжера может составить значительную часть полного хода. Поэтому теоретический объемный к. и. д. насоса, под которым адесь будем понимать отношение фактически вытесняемого объема жидкости в среду с давлением р„к описанному плунжером объему, будет аависеть при всех прочих одинаковых условиях от отношения пути перемещения плунжера, требующегося для сжатия жидкости в цилиндре и во вредном пространстве до давления р„, к полной величине его перемещения. Очевидно, чем больше отношение этого объема сжатия к объему, описываемому поршнем ва один ход, тем ббльшая часть последнего будет потеряна на повышение давления.
Обозначим через Ь объем, описываемый плунжером насоса за один ход, и через с — объем вредного пространства насоса. Пренебрегая утечками и считая Теааетооесноо сбоемноо «ав% насос абсолютно жестким, пВВВОВВВОРВ РО ВО а ааполнение цилиндра г жидкостью при ходе всасывания поршня полным, находим объем сжатия жидкости, необходимый для повышения ее давления в йш ь камере насоса объемом (Ь + с) с начального р, до давления нагнетания р„: Ьсд = (Є— Ра) )) (Ь + с), (271) О СРО РЖ .7ОО ООО ВОО ВОО ЕОО ВОО «Г/смг Аабленое «агнетаное где р — среднее значение коэффициента сжатия для рассматриваемого диапазона давлений (см. стр.
35). Для случая, когда начальное давление р, жидкости в камере насоса равно атмосферному или близко к нему, последнее выражение может быть представлено в виде Лд= р„)) (Ь+с). (272) В соответствии с этим объем жидкости, вытесняемой поршнем за один ход в среду с давлением р„, составит д = Ь вЂ” Лд = Ь вЂ” РЯ (Ь+ с). (273) Теоретический объемный к. и.
д. подобного насоса без учета влияния прочих факторов определится по формуле Ч.~= —,' =1 — р.1 (274) Ь+с Введя в это уравнение параметр г= —, можем написать Ь г1,~ = 1 — р„() г. (275) На рис. 131 приведены кривые, характеризующие влияние параметра г на величину теоретического объемного к. п. д., вы- Рнс.
131. Кривые аавнснмостн теоретического объемного к. и. д. насоса от параметра г н давленнм мсндссостн численную по приведенной формуле в зависимости от давления для жидкости на водной основе (см. стр. 55). Из графика следует, что при г = 14 теоретический объемный к. п. д. при вытеснении жидкости в среду с давлением р„= = 900 кГ>смв равен 50%, или иначе вытесненный в зту среду объем составит лишь половину объема, описанного плунжером. При построении рассмотренных кривых сжатие ясидкости принималось по иаотермному процессу (при постоянной ее температуре). Поскольку в действительности сжатие жидкости будет сопровождаться повышением температуры, понижение коэффициен- та р (см. рис.
19) и соответст">ар венно понижение теоретического объемного к. п. д. в Ъ ха действительности будет еще более значительным. Ъ На рис. 132 приведены расчетные кривые, характе- а ризующие влияние на вели- Е" чину объемного к. п. д. сжимаемости жидкости. Расчеты выполнены для насоса с плунйауление нагла>палия жером диаметром 11 лсм и Рве. !32. Зависимость теоретического ходом поршня 75 маг> объем наале кав>ерь! насоса равен 26 нвл жидкости длв различных значений среднего коэффициента сжвмаеыоств: и объем, описываемый плун! — жидкости вв ввпкса основе >З = 2,Ш- жерОМ аа ОДИН ХОд, 7,4 Сзаа сл'>кг>; я — кеп>лсвсгс спирта >з =.
2,88 х (г = 3,6). >г!О-' слв>кг» в — хлористого эп>лв >О = = 2,8 !О-' ск*>кт> что при работе в условиях высоких давлений следует применять жидкости с высоким объемным модулем упругости (см. стр. 37). Влияние способа регулирования производительности.
Объемные характеристики насоса аависят также от способа регулирования его производительности (подачи), которое в основном осуществляется изменением величины хода его плунжера. В схемах с гидравлическим приводом (см. рис. 129) это достигается ограничением величины обратного хода плунжера при сохранении крайнего (утопленного) его положения и в схемах с приводом от электродвигателя (см.
рис. 129) — изменением величины хода плунжера относительно центра вращения кривошипа. При регулировании подачи насоса, объем вредного пространства уве- Ь ав>вх личится на величину —, где >и= — коэффициент, характе- 2т' йрег ризующий уменьшение хода плунжера с максимального >!пи„до некоторого заданного апачеыия йр„, соответствующего новому расходу (подаче). 2йг Поэтому от способа регулирования будет аависеть и величина параметра г. Например, при уменьшении длины хода плунжера в лавах 2 раза (лт = — =2) описываемый им объем, также уменьшится Ьрев ы в 2 рава (будет равен — ) при регулировании как по первой, так и по второй схеме.
Однако изменение параметра г будет прн этом различным: при регулировании по первой схеме он повысится до величины Ь с+ 2 2о г= =1+— Ь Ь 2 (276) и при регулировании по второй схеме — до величины (277) 0 г е б д и и и ню «где Дадление Рве.
133. Зависимость теоретвческого объемного в. и. д. насоса от давленая жидкости для раалвчкых авачеввй хода плуажера йд„= бр„, (278) 233 т. е. в зависимости от схемы регулирования будет по-разному меняться также и теоретический объемныи к. п. д. насоса. !00 од 7бнвчг Дб На рис. 133 показаны кри- 2 00 вые, характеризующие влияние на теоретический объемный в ~ «од 7дкм;е.б к. п.
д. величины хода плун- й ~ 70 жера при регулировании по $ бд код гбначгмдд первой схеме. Расчеты произведены для жидкости со средним коэффициентом сжимаемости при давлении 1000 кГ/сма, равным р = 5,4 ° 10' смт7кГ (без учета деформации насоса). Очевидно, влияние сжимаемости жидкости на теоретический объемный к. п. д.
при регулировании по второй схеме будет еще более значительным. Влияние прочих факторов. На величину теоретического объемного к. п. д. насоса влияют также жесткость его жидкостной камеры и присутствие в жидкости воздуха в нерастворенном состоянии. Нетрудно видеть, что при повышении давления с атмосферного до р„объем камеры вредного пространства насоса увеличится вследствие деформации ее деталей на величину где 6 — коэффициент, характеризующий изменение единицы объема камеры при изменении давления на 1 кГ7сма. Аналогичным будет и влияние наличия в жидкости нерастворенного воздуха (газа), при котором коэффициент сжимаемости жидкости и в особенности при низких давлениях будет более высоким, чем чистой жидкости.
Допустим, что при начальном давлении (в начале рабочего хода плунжера) р, в единице объема жидкости содержится нерастворенный воздух в объеме иа. При атом содержание воздуха и жидкости объемом (Ь + с) при давлении р, составит (279) ша = го (Ь+ с). При сжатии этого воздуха до давления р„объем его уменьшится до величины (принимаем, что процесс сжатия пузырьков воздуха происходит по изотермному циклу) шк=во(Ь+с) Ра. Рн (280) Разность Лш = шо — ш„определяет объемную потерю насоса, обусловленную сжатием воздуха до давления р„: Аш = го (Ь+ с) (1 — Ра ), (281) Поскольку величина ро мала в сравнении с р„, можем принять Лш во(Ь+с) (282) С учетом потерь, обусловленных деформацией камеры и сжатием жидкости н воздуха, объем вытесняемой жидкости в среду с давлением р„(без учета утечек) составит д' = Ь вЂ” Лд — Лд„— Лш = Ь ((Ь+ с) (~р„+ а ) + сбр„).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
