Лекція 2.

Тема:Класифікація насосів по принципу дії. Насоси об’ємного принципу дії. Поршневі насоси їх принципові схеми і принцип дії.

Мета:Ознайомитися з видами об'ємних насосів та особливостями їх експлуатації.

План лекції

Класифікація насосів
Поршневі насоси
Роторні насоси
Роторно-пластинчасті і фігурно-роторні насоси
Водокільцеві насоси

За принципом дії суднові насоси розділяють на об'ємні, лопатеві і струменеві.

Об'ємними називаються такі насоси, в яких нагнітання рідини з робочих камер здійснюється витискувачами різної форми. В залежності від характеру процесу витіснення об'ємні насоси діляться на поршневі і роторні.

Поршневиминазиваються насоси, які всмоктують і нагнітають рідину за допомогою поршня, що рухається в робочому циліндрі. Насос називається прямодіючим, якщо поршень рідинного циліндра закріплений безпосередньо на одному штоку з поршнем парового циліндра, і приводним, якщо поршень рідинного циліндра рухається за допомогою кривошипно-шатунного механізму.

За кількістю працюючих порожнин в одному циліндрі поршневі насоси підрозділяються на насоси простої і подвійної дії. У насосах простої дії (рис. 159, а) при русі поршня в одну сторону відбувається витіснення рідини з циліндра в нагнітальний трубопровід, а при зворотному ході - всмоктування її з приймального трубопроводу. Ці насоси на судах найчастіше застосовують з ручним приводом. У насосі подвійної дії (рис. 159, б) кожна порожнина забезпечена прийомними та відпливними клапанами, які забезпечують всмоктування рідини з однієї порожнини і нагнітання її з іншої при кожному ході поршня. Найбільш широке застосування мають поршневі насоси чотирикратної дії, що представляють собою агрегат з двох насосів подвійної дії.

Схеми поршневих насосів.

Продуктивність поршневого насоса залежить від розмірів гідравлічних циліндрів, їх кількості та числа подвійних ходів, а створюваний ним натиск обмежується міцністю деталей і потужністю двигуна. Поршневі насоси мають гарну всмоктуючу здатність і використовуються для перекачування малих кількостей рідини при великих напорах, а також для перекачування в'язких рідин. Загальний к. к. д. поршневих насосів коливається в межах η = 0,7÷0, 9. Недоліками поршневих насосів є нерівномірність подачі, великі габарити, вага і складність конструкції.

Роторні насоси розрізняють по конструктивному виконанню витискувачів. До роторних насосів відносяться шестеренні і гвинтові насоси, часто вживані на судах для перекачки рідин з в'язкістю більшою, ніж в'язкість води.

Шестеренні насоси мають продуктивність від 0,5 до 250 м3 / год при тиску нагнітання від 2 до 40 кг/см2, 400 - 5000 об / хв і загальний к. к. д. η = 0,50÷0,85. У суднових установках шестеренні насоси використовують переважно для подачі масла до тертьових поверхонь двигунів, а також для перекачування рідкого палива.

Шестеренні насоси надійні в роботі, можуть бути безпосередньо з'єднані з швидкохідними двигунами, прості за конструкцією і мають невеликі габарити і вагу. Основними їх недоліками є висока чутливість до забруднення перекачуємої рідини механічними домішками, неврівноваженість радіальних сил тиску рідини на шестерні, а також збільшення зазорів в процесі експлуатації через знос шестерень.

Зачеплення шестерень в насосах може бути зовнішнім або внутрішнім, а зуби-прямими, косими, шевронними або спіральними. На рис. 160 показані характеристика насоса і конструктивні схеми шестеренних насосів з прямими і шевронними зубами.

Незалежно від форми зубів і зачеплення кожен шестерневий насос складається з ведучої і веденої шестірень, укладених в корпус. При обертанні шестерні перекачуєма рідина потрапляє з порожнини всмоктування у западини зубів і переноситься ними уздовж стінок корпусу в порожнину нагнітання.

На суднах поширені насоси із зовнішнім зачепленням і евольвентним профілем зуба шестерні.

Гвинтовий насос (рис. 6.2) - це роторно-обертальний насос, у якого рідина рухається вздовж осі обертання робочих органів. Тригвинтовий насос складається з корпусу 2, всередину якого найчастіше вставляють змінну робочу сорочку, ведучого гвинта 3, сполученого з приводним двигуном, двох ведених гвинтів 4, що виконують роль герметичних обкладок, всмоктуючої порожнини з патрубком 1 і напорної порожнини з нагнітальним патрубком 5. По лінії контакта ведучий і ведені гвинти утворюють систему ущільнень. Ці ущільнення геометрично відділяють порожнину нагнітання від порожнини всмоктування, а також робочі камери А, Б, В. Усмоктувальна і нагнітаюча порожнини з'єднуються запобіжно-перепускним клапананом 6. Коли ведучий гвинт обертається за годинниковою стрілкою, робочі камери переміщаються вгору вздовж осі гвинтів. При цьому обсяг порожнини В збільшується, тиск у ній знижується, вона заповнюється рідиною, обсяг порожнини А зменшується, і в результаті силового впливу гвинтових поверхонь на рідину тиск її підвищує і вона витісняється в порожнину нагнітання. Рідина в порожнині Б,

Рис. 6.2. Схема трехвинтового насоса

обсяг якої незмінний, переміщається в осьовому напрямку від порожнини всмоктування в порожнину нагнітання. Таким чином, потоку рідини в насосі надається потенційна енергія в той момент, коли робоча камера в порожнині нагнітання розкривається.

Шестерневий насос (рис. 6.3) - це роторний зубчастий насос, у якого робочі органи виконані у вигляді шестерень, забезпечующих геометричне замикання робочих камер і передавальних крутний момент. Корпус насоса 1 включає провідну 2 і ведену 3

шестерні, всмоктувальну порожнину з всмоктуючим патрубком А і нагнітальну порожнину з нагнітальним патрубком Б. Робочі камери насоса 4, 5, 6 і т. д. - це межзубцьові западини, обмежені корпусом ( або сорочкою) насоса. Осьові і радіальні зазори між шестернями і корпусом (сорочкою) виконують мінімальними. При обертанні шестерні (зазначеному стрілками) зубці у всмоктувальній порожнині виходять із зачеплення, приводячи до збільшення обсягу робочих камер. Тиск у них внаслідок цього знижується, і камери заповнюються рідиною. У певний момент межзубцевий обсяг відсікається від порожнини всмоктування, і рідина переноситься в порожнину нагнітання (вказано стрілками). У момент розкриття межзубцьової западини в порожнині нагнітання зубці шестерень входять в зачеплення, зменшуючи робочий об'єм. В результаті силового впливу поверхні зубця на рідину їй надається потенційна енергія, що підвищує тиск, і вона витісняється в порожнину нагнітання. Зубці шестерень, що знаходяться в зачепленні утворюють лінію безперервного ущільнення, яка геометрично роз'єднує усмоктувальну і нагнітаючу порожнини насоса.

Таким чином, робочий цикл об'ємного насоса включає процеси всмоктування, відсікання робочого об'єму від порожнини всмоктування, перенесення рідини до порожнини нагнітання і витіснення (нагнітання) її в цю порожнину. Процеси всмоктування і нагнітання можуть протікати роздільно (поршневі насоси) і одночасно (гвинтові і шестеренні насоси). Якщо за один оборот або подвійний хід робочого органу з всмоктуючої порожнини в нагнітальну здійснюється один робочий цикл, то насос називають насосом одноразової дії, якщо проходить кілька робочих циклів - насосом багаторазової дії. Кратність позначають буквою і.

На суднах знайшли широке застосування з зворотно-поступальних насосів - поршневі і плунжерні, з роторних - гвинтові, шестеренні і роторно-поршневі насоси, рідше водокільцеві. Бажана область використання за параметрами: великі напори, малі і середні подачі.

Об'ємні насоси входять до складу усіх типів суднових ГЕУ, більшої частини допоміжних установок і агрегатів; їх включають до системи гідравліки і загальносуднових пристроїв, об'ємні гідроприводи.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Класифікація насосів і область їх застосування	\|	Роторно-пластинчасті і фігурно-роторні насоси

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.