Объемного насоса

Работа 2.3. ИСПЫТАНИЯ НЕРЕГУЛИРУЕМОГО

Объемным насосом называется насос, в котором жидкость пе­ремещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. К объемным «насосам относятся: шестерёнчатые, пластинчатые, возвратно-поступательные и роторные насосы.

Шестерённые насосы. Бывают низкого и высокого давления.

Насосы низкого давления применяются в системах смазки или системах подпитки гидроприводов, насосы высокого давления- в гидро-приводах.

Рис. 2.11. Схема шестерённого насоса

Шестерённые насосы состоят из двух одинаковых цилиндри­ческих шестерен, совершающих вращательное движение (рис.2.11). При вращении шестерён в противоположные стороны зубья выхо­дят из зацепления и объем впадин шестерен заполняется жидкостью и переносится на сторону нагнетания, где и вытесняется при входе зубьев в зацепление. Шестерённые насосы малого давления (0,4...0,6 МПа) при-меняются в системах смазки различных машин, а с давлением 7... 16 МПа - в гидроприводах. Широкое распростра­нение получили насосы типа НШ. Они развивают номинальное давление 10...16 МПа и максимальное - до 25 МПа, объемный КПД их - 0,92, а КПД насоса - до 0,85.

Основными техническими показателями объемного насоса яв­ляются: подача, рабочий объем, давление, мощность и КПД. Все они, кроме рабочего объема, были рассмотрены ранее (см. работу 2.1), поэтому на них в данной работе останавливаться не будем.

Рабочий объем насоса q_н - разность наибольшего и наименьшего значений замкнутого объема за оборот или двойной ход рабочего органа насоса. Он связан с идеальной подачей зависимостью:

где Q_т и n_н- идеальная подача и частота вращения.

Характеристики нерегулируемых объемных насосов. Характеристи­ка объемного насоса - графические зависимости подачи Q, мощ­ности N и КПД - h) от давления р при постоянных значениях частоты вращения и плотности жидкости на входе в насос, т. е. Q= f(р), N= f(p), h= f(p). Объёмные насосы различных типов имеют аналогичные характеристики (рис. 2.13).

Напорная характеристика нерегулируемого насоса естьQ =f (p). Идеальная подача Q_т не зависит от давления, поскольку Q_т= q_нn_н. Очевидно, Q_т= f(р) при n_н= const изобразится пря­мой, параллельной оси р (см. прямую 1 на рис. 2. 13).

Рис. 2.13. Характеристика нерегулируемого объемного насоса

1. Напорная характеристика для реальной подачи Q = f(P) при n_н = const (прямая 2 на рис. 2.13) несколько отклонится вниз от прямой 1. Такое отклонение связано с наличием утечек жидко­сти DQ в насосе через зазоры из области нагнетания в область вса­сывания. Утечки жидкости прямо пропорциональны давлению и об­ратно пропорциональны вязкости жидкости. Если вязкость жид­кости m₂<m₁, то утечки будут больше и прямая 3 на рис. 2. 13 бу­дет проходить ниже прямой 2, если m₂>m₁- выше.

2. Напорная характеристика нерегулируемого насоса с пере­ливным клапаном (рис. 2.14 6).

Для того, чтобы обезопасить насос 2 и гидросеть 3 от чрезмерного повышения давления при уменьшении подачи до Q_c, параллельно насосу 2 ставят переливной (перепускной) клапан, который открывается под действием повышенного давления и пропускает часть подачи насоса Q_КЛ через клапан в бак. Наличие клапана изменяет (ломает) характеристику насоса в точке 2. Прямая 2-3 отклоняется от вертикали. Величина участка 3-4 составляет 10...15% от давления настройки клапана р_НК и зависит от характеристики клапана.

На участке 2-3 подача жидкости в гидросеть равна:

Наряду с рассмотренными находят применение универсальные или топографические характеристики. На них изображаются напорные характеристики для различных значений частот вращения n_Н и кривые равных КПД и мощностей. Эти характеристики получают при испытаниях насоса на специальных установках.

Цель работы: 1. Усвоить принцип действия и изучить работу насос­ной установки с объемным нерегулируемым насосом.

2. Освоить методику испытаний нерегулируемого объемного насоса.

3. Получить характеристику нерегулируемого объемного насоса.

Описание установки. Установка с открытой системой циркуляции жидкости (рис. 2.15) включает в себя: объемный насос 1, балансирный электродвигатель 114, бак 8, всасывающий 6 и нагнетательный 3 трубо-проводы, дроссель 15, теплообменнике, фильтр 10, предохранительный клапан 2 и контрольно-измерительную аппаратуру, служащую для замера: подачи (расходомер II), давления (манометр 4 и вакуумметр 5), мощности-насоса (балансирный электродвигатель 14 с весами и рычагом 13 и тахометром 12),.темпе­ратуры рабочей жидкости (термометр 7). При работе установки рабочая жидкость по всасывающему трубопроводу 6 поступает в насос, затем по напорному трубопроводу 3 через регулируемый дроссель 15 (если он открыт) к расходомеру 11, фильтру 10 и теплообменнику 9 в бак 8. В случае, если дроссель закрыт или открыт частично, давление за насосом повышается и, если станет больше давления настройки клапана р_НК, предохранительный клапан 2 откроется и будет пропускать через себя в бак всю жидкость или часть её.

Рис. 2.15. Установка для испытания нерегулируемого насоса

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных:

1.Включить установку и добиться требуемого температурного режима.

2. Изменяя положение дросселя 15, обеспечить давление на выходе из насоса равным: минимально возможному (нуль), 0.2; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0 и 1.05 номинального давления.

3. При каждом режиме работы снять показания: манометра - р_м, вакуумметра - р_в, расходомера - Q_on, тахометр а - n_оп, весов - F, термометра t°C и записать их в табл. 2. 6.

4. Выключить установку.

5. Вычислить технические параметры работы насоса и результаты записать в табл. 2. 6.

Таблица 2.6

№

Измеряемые параметры

Рассчитываемые параметры

Положение дросселя

рм, Па

Рн, Па

Qon, л/с

non, об/ мин

F, н

t, C

Pon, МПа

Non, кВт

Nnon, кВт

N, кВт

Q, л/с

hн

h0

hм

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.05

Давление насоса

При Z_м<2_м допускается принимать

Подача насоса Q_оп определяется расходомером или объемным спосо-бом, в последнем случае необходимо знать время наполнения измеряемого объема в мерном баке. Идеальная подача Q_т находится по графику Q_т= f(р) на продолжении кривой при значении давления р= 0.

Мощность насоса N_оп

где L- плечо балансирного электродвигателя, м;

F- усилие на весах, Н;

F₀- начальное усилие на весах (определяется при отключенном насосе), H.

Полезная мощность N_non

КПД насоса h_н

Объемный КПД h₀

Механический (гидромеханический) КПД* h_м

Характеристику насоса, т. е. графические зависимости Q = f(p), N= f(p), h_н= f(р), следует построить по приведенным к номинальной частоте вращения n_н значениям, подачи, мощности и значению КПД, вычисленному по формуле (2.32).

Дополнительно следует построить графики h₀= f(p) и h_m = f(p).

Разделить гидравлические и механические потери в объемных гидромаши­нах довольно трудно. Поэтому их определяют совместной оценивают одним гидромеханическим КПД, который для краткости часто называют мexaничecким h_м= h_м¢× h_г. Для объемных гидромашин h_н= h_м× h₀. В каталогах для объемных насосов приводятся значения h_н и h₀, а величину h_м получают вычислением.

Основные контрольные вопросы

1. Что называется объемным насосом, какие вы знаете объемные насосы?

2. Изложите основные сведения о роторных аксиально-поршневых насосах?

3. Какие насосы называются роторными радиально-поршневыми, основные сведения о них?

4. Приведите основные сведения о пластинчатых и шестеренных насосах.

5. Назовите и поясните основные технические показатели объ­емных насосов.

6. Что называется характеристикой объемного насоса? Изобразите характеристику этого насоса.

7. Что называется напорной характеристикой объемного нере­гулируемого насоса, каково её графическое изображение?

8. Изобразите напорную характеристику нерегулируемого насоса с переливным клапаном.

9. Что такое КПД насоса и как его определить при испытаниях?

Дата добавления: 2015-07-02