Клапаны поршневых насосов

Способы регулирования производительности поршневого насоса.

Из ранее рассмотренных способов (см.с.19) можно применить изменение числа оборотов n кривошипного вала и байпассирование. Способ дросселирования применять нельзя, так как при его использование уменьшается производительность

за счет сбрасывания жидкости через предохранительный клапан при максимальном напоре H_max, т.е. реализуется байпас, но при наибольших возможных потерях энергии.

Наиболее экономичным является способ при котором регулируется момент закрытия всасывающего клапана. При реализации этого способа жидкость из рабочей камеры сбрасывается в линии всасывания с минимальной энергией. Если всасывающий клапан закрывается в точке 2,диаграмма имеет вид, приведенный на рис. 41

Клапаны поршневых насосов — это наиболее уязвимые узлы. Они должны плотно перекрывать седло и обладать малым гидравлическим сопротивлением. Клапаны всегда конструируются самодействующими, т. е. открытие и закры­тие их происходит под действием сил давления.

Конструктивно клапаны могут быть тарельчатыми (рис. 42), шаровыми и коническими.

Найдем характер движения тарелки тарельчатого кла­пана. Уравнение равновесия сил, действующих на тарелку (рис. 41), в проекции на ось y имеет вид

(50)

где m — масса тарелки; , — плотность материала та­релки и жидкости; S_Кл — площадь тарелки в проекции на го­ризонтальную плоскость; Т₀ — предварительное натяжение пружины; к — жесткость пружины; ∆p — сопротивление кла­пана,

(51)

v — скорость истечения жидкости из-под тарелки.

Для нахождения скорости V составим уравнение нераз­рывности для подтарельчатого пространства нагнетательного клапана.

(52)

Где cS — приток жидкости в подтарельчатое пространство; — отток жидкости из подтарельчатого пространства;

- накопление жидкости.

Совместное решение уравнений (50) — (52) позволяет установить характер движения тарельчатого клапана.

Решим задачу для частного теоретического случая m=k =0. Уравнения (50) и (51) позволяют найти

Исходя из этого соотношения и зависимости (45), в которой , нетрудно найти решение дифференциального уравнения (52)

(53)

где , (при решении принято начальное условие y= 0 при t =0, т. е. в начале нагнетания тарелка плотно

перекрывает седло). В графическом виде решение уравнения (53) показано на рис. 43.

Очевидно, что в момент окончания нагнетания клапан открыт, приподнят на высоту y_K и при ходе всасывания падает на седло с этой высоты. Для увеличения срока службы клапанов при проек­тировании их вводят ограничение как на величину y_k, так максимальное отклонение тарельчатого клапана у_т.

Рис. 43. Характер движения

тарельчатого клапана

Дата добавления: 2015-07-02