Общая характеристика насосов и их классификация

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

Насосы – это гидравлические машины, в которых происходит преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости.

Насосы подразделяются на два основных класса: динамические и объемные (рис.6.1).

Рисунок 6.1 – Классификация насосов

К динамическим насосам относятся центробежные, осевые, вихревые и др. Рабочим органом этих насосов, как правило, является вращающееся рабочее колесо (рис.6.2).

Рисунок 6.2 – Схема центробежного насоса:

1 – подвод; 2 – р.к; 3 – отвод; 4 – диффузор

Энергия от рабочего колеса передается жидкости путем динамического взаимодействия лопастей колеса с обтекающей их жидкостью.

В объемных насосах рабочий процесс основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении ее при помощи вытеснителя. Вытеснителями могут быть поршни, плунжеры, шестерни, винты, пластины и т.п.

Остановимся более подробно на характеристике объемных насосов, которые применяются в объемном гидроприводе. По характеру процесса вытеснения жидкости объемные насосы разделяются на поршневые и роторные.

В поршневом насосе жидкость вытесняется из неподвижных камер в результате возвратно-поступательного движения поршней.

В роторном насосе жидкость вытесняется из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного или вращательно-поступательного движения вытеснителей (поршней, винтов, пластин).

К общим свойствам объемных насосов, которые отличают их от динамических (лопастных), относятся цикличность рабочего процесса, самовсасывание, малая зависимость подачи насоса от развиваемого ими давления.

Основные параметры объемных насосов

Для характеристики насосов объемного гидропривода используют следующие параметры:

1 Рабочий объем - разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса.

2 Подача насоса - объем жидкости, подаваемой насосом за единицу времени.

3 Давление насоса - разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него

. (6.1)

4 Мощность N, кВт, потребляемая вращательным насосом (подводимая от двигателя):

, (6.2)

где M – крутящий момент на валу насоса;

- частота вращения вала.

5 Полезная мощность насоса - мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости:

. (6.3)

6 К.п.д. насоса - отношение полезной мощности к мощности насоса

. (6.4)

Поршневые насосы

Поршневые насосы представляют собой простейшие объемные машины с возвратно-поступательным движением поршня в цилиндре. Схема однопоршневого насоса одностороннего действия показана на рис.6.3.

Рисунок 6.3 – Схема поршневого насоса:

1 – рабочая камера; 2 – поршень; 3, 4 – клапаны; 5, 6 – напорный и всасывающий трубопроводы; 7 – резервуар; 8 – кривошипно-шатунный механизм

Во время работы двигателя вращательное движение его вала при помощи кривошипно – шатунного механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. Если поршень движется вправо, то объем рабочей камеры увеличивается, а давление в ней уменьшается. Всасывающий клапан открывается, и жидкость из резервуара по всасывающему трубопроводу поступает в насос. Если поршень движется влево, то объем рабочей камеры уменьшается, а давление в ней увеличивается, всасывающий клапан закрывается, напорный открывается, и жидкость поступает в напорный трубопровод. За один двойной ход поршня насос производит одно всасывание и одно нагнетание, поэтому он называется насосом одностороннего действия.

Подача насоса одностороннего действия определяется по формуле

, (6.5)

где - рабочий объем; h – ход поршня, h=2r; n – число двойных ходов поршня в единицу времени; - объемный к.п.д. ( ).

Поршневые насосы применяют для перекачивания воды, вязких и загрязненных жидкостей. Достоинством этих насосов является их способность к самовсасыванию. При запуске поршневой насос не нуждается в предварительном заливе.

Пластинчатые насосы

В пластинчатых насосах вытеснителем являются пластины. Рабочие камеры образованы двумя соседними пластинами и поверхностями ротора и статора. Схема пластинчатого насоса показана на рис. 6.4.

Рисунок 6.4 – Схема пластинчатого насоса:

1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластина; 4 – камера всасывания; 5– камера нагнетания

Насос состоит из статора (корпуса) и ротора, в радиальных пазах которого установлены пластины. Пластины при вращении ротора совершают относительно него возвратно-поступательное движение. Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом е. Статор имеет камеры всасывания и нагнетания. При вращении ротора пластины под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности статора. Жидкость из камеры всасывания переносится в камеру нагнетания.

Подачу пластинчатого насоса можно определить по формуле

, (6.6)

где в - ширина пластины; е-эксцентриситет; D - диаметр статора;

z - число пластин; - толщина пластины; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).

Пластинчатые насосы применяются в основном для подачи масла в системы гидропривода станков, прессов, транспортных машин, а также для перекачивания других смазочных материалов и вязких продуктов.

Шестеренные насосы

Шестеренные насосы получили широкое распространение для подачи масел в системы гидропривода, а также для перекачивания смазочных материалов. Наиболее широко применяются насосы с шестернями внешнего зацепления. На рис. 6.5 приведена схема такого насоса. Он состоит из двух одинаковых шестерен ведущей и ведомой, установленных в корпусе с минимальными зазорами. Шестерни вращаются навстречу другу. При вращении шестерен жидкость заполняет впадины и переносится из полости всасывания в полость нагнетания и далее, при вступлении зубьев в зацепление, вытесняется в напорное окно.

Рисунок 6.5 - Схема шестеренного насоса

Подача шестеренного насоса определяется по формуле

, (6.7)

где m-модуль зацепления; z-число зубьев; n - частота вращения ротора; -объемный к.п.д. ( ).

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒