Материал: 1804

Под вытеснителями понимается рабочий орган насоса, непосредственно всасывающий и вытесняющий жидкость из рабочих камер. Типичные вытеснители – поршень, плунжер, шестерня, пластина и др.

2.3. Объемные гидромашины характеризуются рядом параметров, основными из которых являются:

рабочий объем q; подача (расход) Q; давление p; мощность N;

частота вращения вала n; полный КПД η.

Термин подача введен для насосов, термин расход – для гидродвигателей.

Объемную теоретическую подачу насоса определяют по формуле

где Qт – теоретическая подача насоса, м3/с; q – рабочий объем насо-

са, м3 (м3/об); n – частота вращения вала насоса, с-1 обс .

где Qд – действительная подача насоса, м3/с; ηоб – объемный КПД

насоса.

Различают полезную (выходную) и потребляемую (входную) мощности гидромашины. Полезная мощность насоса представляет собой энергию, которая сообщается жидкости в единицу времени и определяется параметрами потока рабочей жидкости:

где Nнп – полезная мощность насоса, Вт; ∆pн – перепад давления на

насосе, Па, ∆pн = pвых −pвх , здесь pвых – давление на выходе из насоса, pвх – давление на входе в насос; Qн – подача насоса, м3/с.

5

2.4. Полный КПД гидромашины учитывает все потери мощности, которые возникают в гидромашине при движении рабочей жидкости. Существуют три вида таких потерь: гидравлические, механические и объемные.

Гидравлические потери на преодоление путевых и гидравлических сопротивлений каналов, окон гидромашин учитываются гидравличе-

ским КПД ηг .

Механические потери, возникающие в результате действия сил трения в подвижных звеньях гидромашины (в подшипниках, шарнирах, между поршнями и стенками гидроцилиндров и т.д.), учитыва-

ются механическим КПД ηм .

Объемные потери, связанные с утечками, перетечками и сжимаемостью рабочей жидкости, учитываются объемным КПД ηоб .

Таким образом, полный КПД гидромашины представляет собой произведение трех частных КПД:

η = ηгмηоб ,

где ηгм – гидромеханический КПД, ηгм = ηмηг .

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с назначением, классификацией объемных гидромашин, основными параметрами, терминами и определениями.

3.2. Используя литературу, оборудование, схемы, изучить устройство и принцип действия следующих гидромашин:

а) шестеренного насоса (рис. П.1.1, П.1.2); б) аксиально-поршневого насоса и гидромотора (рис. П.1.4 –

П.1.6);

в) гидроцилиндра с одно- и двусторонним штоками; г) пластинчатого насоса и гидромотора (рис. П.1.7); д) радиально-поршневого насоса и гидромотора.

3.3. Произвести расчет основных параметров объемных гидромашин.

3.4. Построить графические зависимости основных параметров объемных гидромашин (рис. П.1.3).

6

4. Расчет подачи, полезной мощности, гидромеханического КПД шестеренных насосов

По формулам (1.1) – (1.3) рассчитать подачу, мощность шестеренных насосов (при различных частотах вращения вала насоса) для вариантов, указанных в табл.1.1. Характеристики насосов приведены в табл. П.1.1.

При расчете полезной мощности насоса по формуле (1.3) принять давление на выходе из насоса равным номинальному, а давление на

входе в насос равным нулю, т.е. pвых = pном ; pвх = 0. Подача насоса

Qн =Qд.

Из формулы (1.4) определить гидромеханический КПД насоса. Результаты расчетов занести в табл. 1.2.

Таблица 1.1

Таблица 1.2

Тип насоса______________; рабочий объем____________; pном = _______

Примечание. Обратить внимание на размерности величин.

Сделать описание (проанализировать) построенных графических зависимостей.

7

5. Расчет подачи, полезной мощности, гидромеханического КПД аксиально-поршневых насосов

По формулам (1.1) – (1.3) рассчитать подачу, мощность аксиаль- но-поршневых насосов (при различных частотах вращения вала насоса) для вариантов, указанных в табл.1.3. Характеристики насосов приведены в табл. П.1.2.

При расчете полезной мощности насоса по формуле (1.3) принять давление на выходе из насоса равным номинальному, а давление на входе в насос равным нулю, т.е. pвых = pном ; pвх = 0. Подача насоса

Qн =Qд.

Из формулы (1.4) определить гидромеханический КПД насоса. Результаты расчетов занести в табл. 1.4.

Таблица 1.3

Таблица 1.4

Тип насоса_____________; рабочий объем____________; pном = _______

описание (проанализировать) построенных графических зависимостей.

8

6. Расчет рабочего объема шестеренного и аксиально-поршневого насосов

6.1. Рабочий объем шестеренного насоса определяется по форму-

ле

где m – модуль зубчатого зацепления, см; z – число зубьев шестерни; b – ширина шестерни, см.

Определить рабочий объем насосов для следующих параметров по одному указанному преподавателем варианту (табл. 1.5) и внести результаты расчетов в табл. 1.5.

Таблица 1.5

По данным табл. 1.5 построить графические зависимости рабочего объема насоса от влияющих факторов (модуля зацепления, числа зубьев, ширины шестерни).

Сделать описание (проанализировать) построенных графических зависимостей.

9