где F-- площадь поршня; r-- радиус кривошипа; w -- угловая скорость кривошипа.

Теоретически поршневой насос может развивать любой напор. Однако практически напор ограничивается запасом прочности отдельных двигателей и мощностью двигателя, приводящего насос в действие. Мощность (кВт), потребляемая поршневым насосом,

1- корпус, 2- полость всасывания, 3, 5- шестерни, 4- полость нагнетания

Основные параметры шестеренного насоса рассчитывают по следующим формулам. Действительная подача (м/с) шестеренного насоса

,

Объемный КПД шестеренного насоса

Ю_об = Ю_д/Ю_т,

где Ю_д, Ю_т -- действительная и теоретическая подача.

Винтовые насосы. К группе винтовых герметичных насосов относятся насосы, у которых благодаря специальному профилю нарезки винтов обеспечивается почти полное разобщение напорной и всасывающей камер. Рабочими органами являются три винта (трехвинтовой насос):

Пластинчатые (шиберные) насосы. Такие насосы применяют в гидроприводе автопогрузчиков и гидроусилителях рулевого управления автомобилей. Пластинчатый (шиберный) насос (рис. 5) состоит из барабана, приводимого во вращение двигателем, статора 7 и пластин 4. Барабан эксцентрично размещен в корпусе насоса.

Рис. 4. Винтовой насос:

I, 2, 3-- вшггы; 4 -- корпус

Пластины вращаются вместе с барабаном и одновременно совершают возвратно-поступательное движение вследствие их эксцентричного расположения в корпусе.

Рис. 5.

1 -- статор, 2, 5 -- всасывающие камеры, 3, 7--нагнетательные камеры, 4-- пластина, 6 -- ротор, 8 -- вал

Радиальные роторно-поршневые насосы. Такие насосы применяют в машинах большой мощности и гидроприводах стационарных установок.

Схема ротора радиально-поршневого насоса переменной подачи с автоматическим управлением приведена на рис. 6.

Рис. 6. Схема радиального роторно-поршневого насоса:

1 - цилиндры, 2 - пружины, 3 - ротор, 4 - статор, 5 - перемычки, 6 - поршни, 7 - корпус

3. Крыльчатые насосы

Крыльчатые насосы (четырехкратного действия) отличаются от других ручных насосов меньшей массой и более высокой подачей. Кроме того, чтобы привести их в действие, требуется меньшее усилие. Однако эти насосы могут засасывать жидкость снизу только в том случае, если сам насос и его всасывающая труба будут предварительно залиты перекачиваемой жидкостью.

Рис.7 Ручной крыльчатый насос:

1, 2, 3, 4 - внутренние полости, 5, 6 - всасывающие клапаны, 7, 8 - нагнетательные клапаны, I, II-- соответственно прямое и обратное движение крыльчатки

4. Основные сведения о гидропередачах

Гидропередача - это сочетание в одном агрегате рабочих органов двух лопастных машин - центробежного насоса и гидротурбины. Она состоит из рабочих колес, соосно расположенных в непосредственной близости друг от друга и заключенных в общий кожух.

Классификация и основные особенности. Гидропередачи классифицируют на гидродинамические муфты (гидромуфты) и трансформаторы (гидротрансформаторы). Их используют для переноса энергии от двигателя к приводимой машине потоком жидкости.

Поток жидкости в гидродинамической передаче характеризуется большим расходом и небольшим статическим давлением, поэтому в качестве ведущего элемента используют центробежные насосы с высокой подачей. Лопастям насосного колеса жидкости сообщается энергия динамического напора. В турбинном колесе гидравлическая энергия преобразуется в механическую. Гидродинамическая передача передает вращающий момент с одного вала на другой и мощность при отсутствии жесткого соединения ведущего и ведомого валов. Это обеспечивает защиту двигателя и приводимой машины от вредного влияния пульсаций нагрузки и перегрузок. Данные свойства значительно продлевают срок службы машин вследствие способности гидродинамической передачи плавно изменять величину, а иногда и знак передаваемого крутящего момента при соответственном изменении частоты вращения ведомого вала. Такие трансмиссии могут играть роль бесступенчатых редукторов, автоматически обеспечивающих нужное передаточное отношение. Эти и ряд других преимуществ привели за последние десятилетия к широкому распространению гидродинамических передач в промышленности и на транспорте.

5. Гидромуфта

Это - гидродинамическая передача с двумя колесами насосным и турбинным. Она имеет одинаковые крутящие моменты на ведущем и ведомом валах, т. е. не происходит трансформации энергии. А чтобы уменьшить передаваемый на ведущий вал вращающий момент, в гидромуфте установлен диафрагмовый порог 3. Передача энергии от насосного колеса на турбинное осуществляется при помощи рабочей жидкости. Чтобы рабочая жидкость не вытекала из внутренних полостей гидромуфты, предусмотрены уплотняющие устройства, расположенные между валом и корпусом.

При вращении насосное колесо забирает рабочую жидкость из турбинного колеса, она приобретает запас кинетической энергии и подвергается закручиванию, что приводит к увеличению количества движения рабочей жидкости. Раскручиваясь, жидкость поступает на турбинное колесо, оказывая давление на его лопасти, и при этом теряет часть своей энергии.

Рис. 8. Гидромуфта и гидротрансформатор:

а -- гидромуфта: 1-- корпус; 2, 5-- турбинные колеса; 3 -- диафрагмовый порог; 4--ведомый вал; 6, 8-- турбинные колеса; 7--ведущий вал; б, в--гидротрансформатор (б-- ведомая часть: 7-- неподвижный направляющий аппарат; 2-- насосное колесо; 3-- ведущий вал; 4-- ведомый вал; 5--турбинное колесо; 6-- тор; в--ведущая часть: У--неподвижный направляющий аппарат; 2 -- отверстие для пополнения системы маслом; 3 -- ведущий вал; 4 -- насосное колесо; 5--кожух; 6--ведомый вал; 7--турбинное колесо; 8--тор)

От турбинного колеса жидкость по его лопастям направляется к центру гидромуфты и поступает в насосное колесо. Итак, жидкость циркулирует от насосного к турбинному колесу, образуя вихревое кольцо, называемое кругом циркуляции.

6. Гидротрансформатор

Это - гидродинамическая передача с тремя лопаточными колесами (насосным, турбинным и направляющего аппарата), имеющая все свойства гидромуфт. Применяют гидротрансформаторы для регулирования крутящего момента или частоты вращения турбинного вала.

Гидротрансформатор состоит из ведущего вала, вращающегося от двигателя, насосного колеса, неподвижного направляющего аппарата, турбинного колеса в кожухе (которое служит для отвода масла из гидротрансформатора в холодильник), тора -- внутреннего кольца подшипника. Ведомый вал передает вращающий момент на силовой орган машины. Отверстие в направляющем аппарате предназначено для пополнения системы маслом с помощью вспомогательного насоса.

Различают два варианта исполнения гидротрансформатора, когда неподвижный аппарат установлен за турбинным колесом или за насосным. В первом варианте рабочая жидкость циркулирует от насосного колеса к неподвижному направляющему аппарату, затем к лопаткам турбинного колеса и возвращается к насосному колесу. Во втором варианте рабочая жидкость из насосного колеса поступает на лопатки турбинного колеса, откуда идет в направляющий аппарат и возвращается в насосное колесо. Второй вариант конструкции гидротрансформатора называют гидротрансформатором II класса.

Размещено на Allbest.ru