Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров А.Л. - Машиностроительная гидравлика (1067412), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Средний объем воздуха в колпаке однопоршневого насоса определяется по формуле У,р 108й ° 10 —" й ° 10 ' ' 1,5 11,8 л. Полный объем воздушного колпака находим по формуле (11.151 Высота цилиндрического воздушного колпака й„—" = — '' = 5,6 дм 560 мм. як 4 ' 17.7 д~ 3,14 ° 2т 44.4. Индикаторная диаграмма.
Мощность и КПД насоса Индикаторная диаграмма насоса — зто графическая зависимость изменения давления от времени или перемещения рабочего органа в замкнутом объеме, попеременно сообщаемом со входом и выходом насоса (рис. 11.6). Теоретическая индикаторная диаграмма представляет собой прямоугольник аЬЬ'а'а, в котором линия аЬ характеризует изменение давлеиия в процессе хода всасывания, а линия Ь'а' — изьтенение давления в процессе нагнетания.
Нарастание ЬЬ' и падение а'а дав. ления в цилиндре происходят мгновенно. Длина линии аЬ соответствует ходу поршня й. Индикаторная диаграмма реального рабочего цикла поршневого насоса (сплошные линии на рис. 11.6) отличаегся от теоретической из-за податливости стенок цилиндра и сжимаемости жидкости: линии а'а, и ЬЬ, не вертикальные, а слегка наклонены; начало хода всасывания (участок а,а ) и начало хода нагнетания (участок Ь,Ь,) сопро вождаются колебаниями давления жидкости в цилиндре, обусловленными запаздыванием открытия всасывающего и нагнетающего клапанов. Площадь 11, ограниченная индикаторной диаграммой, выражает 4,. (в определенном масштабе) работу А, совершенную поршнем за время одного оборота кривошипа, в А = р„„й5 = 118, (11.16) где 3 — площадь поршня; й — ход порш- 4 аа .
ня; р„„ вЂ” индикаторное давление. а 4. Индикаторная мощность при частоте а, а~ вращения п равна т У„„= Аи = р„йЯл = Р„Д„, (! 1.17) 1 где Я„ — идеальная подача насоса. ИнТ дикаторным КПД насоса называется от' ношение полезной мощности насоса и Рис. 11,6 индикаторной мощности, т. е. мощно- сти, развиваембй насосом внутри рабочей камеры Чии = — "= — ' — -Ч,Ч., нп Р Я (11.18) Р 0и где Ч, — объемный КПД; т1„— гидравлический КПД. Механический КПД насоса равен отношению индикаторной мощности к мощности насоса.
~ин Ч Ф КПД поршневого насоса (11.19) (11.20) а = Чмчпчр = Чмчин. ПРИМЕР Подача насоса т гз —— 9,52 л!Ов У 600 Объемный КПД насоса !) = — = — ' = 0,895 0 9.62 10,64 Напор насоса О Рмви+Рввн 1 д 0,23' 10 +40' 10 1 0 8 283 РЕ в. 10' 9, 1 м. Полезная мощность насоса рв1„= рЯН = 1000 9,81 ° 0,01064 ° 28,3 = 2960 Вт. Мощность насоса !и'= Мре = ' 670 = 4210 Вт. З,Ы ° 60 30 КПД насоса 1) = —" = — = 0 70.
Уп 2960 Л 4210 11.8. При испытании насоса одностороннего действия (рис. 11.5), диаметр цилиндра которого О = 220 мм, ход поршня !! = 280 мм, измерены: частота вращения и = 60 мин-', среднее показание манометра рм.и = 0,23 МПа, среднее показание вакуумметра р„„= = 40 кПа, вертикальное расстояние между центром манометра и точкой подключения вакуумметра Дг'= 0,8 м, время наполнения водой мерного бака объемом У = 0,6 м', Т = 63 с, площадь индикаторной диаграммы 11 = 800 мми, крутящий момент М = 670 Н м. Определить КПД насоса, а также его механический, объемный, гидравлический и индикаторный КПД, если масштаб давления на индикаторной диаграмме равен М, = 5 ° 10 — и мм!Па, а основание индикаторной диаграммы 1и„=.42 мм. Решение. Средняя идеальная подача насоса 5ал л0вал 3,! 4 ° 2,2в ° 2,8 60 ви1н 60 4 60 2 0 10,64 л!с. Среднее индикаторное давление рии = — 3,81 ° 104 Па.
Г! 6ОО !инмй 42 ° 5 ° 10 Индикаторная мощность насоса )у рннсал риля!?иал 3,81 !Он 3,14 О,ии 0,28 60 4080 Ет 60 4 ° 4 ° 60 Находим индикаторный, гидравлический и механический КПД насоса: 7! = — = — 073 17 и 2060 л! и 4050 Чин О,тзо ч О,то Чо оин Чин 44.5. Характеристика поршневого насоса.
Режим работы насосной установки Характеристика поршневого насоса — это графическая зависимость основных технических показателей от давления при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкости на входе в насос (рис. 11.7). Ее получают опытным путем на заводских и лабораторных стендах. Режим работы насоса на заданный трубопровод определяется графически точкой пересечения кривой р — Я насоса и характеристики гидросети (рис. 11.8). ПРИМЕР.
11.9. Поршневой насос одностороннего действия с рабочим объемом Уи = 7,2 л подает воду на высоту Ь, = 25 м по трубопроводу длиной 1 = 420 м и диаметром д = 100 мм. Определить подачу и напор насоса, если частота вращения и = 60 мин †', коэффициент гидравлического трения трубопровода ?н = 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений ь = 24, а характеристика насоса выражается уравнением Я = — а- — 0,03 †' где р — давление насоса. Как Ул р 60 ' ра необходимо изменить частоту вращения вала насоса, чтобы уменьшить его подачу на 30 %? Рас.
11,7 Рвс. 11.6 Реиание. 1. Для построения рабочей характеристики насоса подсчитаем его подачу при различных давленияхв 3 при р 0 Я= '; — 0,03 ° 0=7,2 л/с) при р = 3 ° 10' Па 1,/ — — — 0,03 — й — — — 6,3 л/О. 7,2 ° 50 3 ° 1Ов По этим данным строим зависимость р / Я)' (рис.
11.9). 2. Строим характеристику насосной установ- 0302 4ЙФ ФМВ/а ки по формуле Рис, 11.3 Рааса = РЕ/Вс+ (2' 1 + ~) а1в ° 10а е 9,81 ° 25+ (0,03 — + 24) (2 45 1 1 22. 1ОвЯв) 10в Результаты расчетов, по которым построена кривая, р„а = /М): О 10, ив/с 7,5 5,0 рав,а 1О~, Па 2,45 2,53 2,75 3,14 ГЛАВА 12. РОТОРНЫЕ НАСОСЫ И ГИДРОМОТОРЫ 42А. Общие сведения Роторным называется объемный насос с вращательным и возврат. но-поступательным движением рабочих органов независимо от характера движения ведущего звена насоса. К ним относятся зубчатые Точка А пересечения характеристики насоса и насосной установки определяет режим работы насоса: подача Я = 6,3 л/с и давление р = 3 ° 10' Па.
3. На кривой /т„„р — — / Я) находим точку А„которая соответствуег расходу 1;1, =, 0,74/ = 0,7 ° 6,3 = 4,41 л/с и давлению р, 2,69 ° 10' Па. Из формулы находим частоту вращения вала насоса, при которой его подача уменьшится на 30 % и станет'равной с/, = 4,41 л/с: о (шестеренные), винтовые, шиберные, роторно-поршневые и другие насосы. Особый характер процессов всасывания и вытеснения жидкой среды в роторных насосах, перенос рабочих камер с жидкостью из полости всасывания в полость нагнетания позволяет отказаться в конструкции этих насосов от всасывающих и нагнетательных клапанов.
Роторный насос, как правило, состоит из статора (неподвижного корпуса), ротора, жестко связанного с ведущим валом насоса, и вытеснителей. Рабочий процесс роторного насоса можно разделить на чри этапа; 1) заполнение рабочих камер жидкостью из полости всасываиия; 2) замыкание рабочих камер н перенос нх из полости всасывання в полость нагнетания; 3) вытеснение жидкости из рабочих камер в полость нагнетания. Конструктивные особенности роторных насосов, их рабочий процесс позволяют указать на ряд характерных свойств — обратимость — возможность переводить насос в режим гидро- мотора; — значительная быстроходность (частота вращения ротора может достигать 5000...7000 мнн — '); — высокая равномерность подачи, обусловленная большим количеством рабочих камер; — сравнительно малая подача и высокое давление; — самовсасывание — способность создавать вакуум, достаточный для подъема жидкой среды во всасывающем трубопроводе до уровня расположения насоса (разумеется, в пределах допускаемой высоты всасывания).
Роторные насосы и гидромоторы могут быть регулируемыми, если в их конструкции предусмотрена возможность изменять рабочий объем, илн нерегулируемыми. 12.2. Устройство, рабочий процесс и основные параметры роторных гидромашии 12.2.1. Шестеренные гидромашины. Шестеренные гидромашины, особенно шестеренные насосы (рис. 12.1), в силу простоты конструкции получили широкое распространение. Шестеренным называют зубчатый насос с рабочими органами в виде шестерен, обеспечивающих геометрическое замыкание рабочей камеры и передающих крутящий момент. В простейшем случае это пара шестерен, находящихся в зацеплении, установленная в плотно охватывающем корпусе (с малыми зазорами).
При вращении шестерен жидкость, заполняющая их впадины, переносится из полости всасывання в полость нагнетания, где при вступлении очередной пары зубьев в зацепление происходит вытеснение жидкости, перенесенной во впадине одной шестерни зубом другой шестерни. Рис. 12.1 Рабочий объем шестеренной гидромашины У, =2япгвхЬ = 2пй,шЬ, й, (12. 1) где т — модуль зацепления; г — число зубьев; Ь вЂ” ширина шестерни; )9„ †диаме начальной окружности. Подача шестеренного насоса Рис. !2.2 У, =(Я вЂ” Ю,)т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
