Поршневой насос

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Виды машин

Энергетическая машина предназначена для преобразования одного вида энергии в другой.

Машина-двигатель - преобразующая какой-либо вид энергии в механическую.

Машина-генератор преобразующая механическую энергию в другой вид энергии.

Рабочая машина - предназначена для преобразования материалов.

Транспортная машина преобразует только положение материала.

Технологическая машина преобразует форму, свойства и положение материала или объекта.

Информационная машина предназначена для получения и преобразования информации.

Контрольно-управляющая машина предназначена для преобразования информации с целью управления энергетическими или рабочими машинами.

Математическая машина предназначена для получения математических образов, соответствующих свойствам объекта.

Кибернетическая машина предназначена для имитации или замены человека в процессах деятельности, присущих только ему или объектам живой природы, и обладающая элементами искусственного интеллекта.

Машинный агрегат - техническая система, состоящая из одной или нескольких машин, соединённых последовательно или параллельно между собой, и предназначенная для выполнения каких-либо требуемых функций.

Звено механизма - одна или несколько деталей, соединённых жёстко между собой.

Кинематическая пара соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

Элемент кинематической пары совокупность поверхностей, линий и отдельных точек звена, по которым оно соприкасается с другим звеном.

В высших кинематических парах элементом соприкосновения является линия или точка.

В низших кинематических парах элементом соприкосновения является поверхность.

Поступательная пара - одноподвижная пара, допускающая прямолинейно-поступательное движения одного звена относительно другого.

Вращательная пара одноподвижная пара, допускающая вращательное движение одного звена относительно другого.

Цилиндрическая пара - двухподвижная пара, допускающая вращательное и поступательное (вдоль оси вращения) движение одного звена относительно другого.

Числом степеней свободы механической системы называется число независимых параметров, определяющих положение всех элементов системы.

Кинематическая цепь система звеньев, соединённых между собой кинематическими парами.

2. Виды кинематических цепей

Замкнутые - в которых каждое звено входит в не менее, чем в две кинематические пары с другими звеньями.

Незамкнутые - у которых имеются звенья, входящие только в одну кинематическую пару с другим звеном.

Плоские - у которых траектории движения точек всех звеньев находятся в параллельных плоскостях.

Пространственные - у которых есть звенья, траектории движения точек которых, не лежат в параллельных плоскостях.

Механизм кинематическая цепь с неподвижным звеном, в которой при заданном движении одного или нескольких звеньев все другие звенья совершают вполне определённые движения.

3. Звенья механизмов

Стойка - неподвижное звено механизма.

Входное звено - звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в определённые движения других звеньев;

Выходное звено - звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.

Кривошип - звено, образующее вращательную пару со стойкой и способное совершать вокруг неё полный оборот.

Шатун - звено, не входящее в кинематические пары со стойкой.

Коромысло звено, образующее вращательную пару со стойкой, но не способное совершать вокруг неё полный оборот.

Ползун - звено, совершающее поступательное движение относительно стойки.

Кулиса - звено, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном поступательную пару.

При изображении механизмов на чертежах применяют:

· Структурную (принципиальную) схему с применением условных обозначений без соблюдения размеров звеньев.

·

· Кинематическую схему с соблюдением размеров звеньев, необходимых для кинематического расчёта.

Виды механизмов в зависимости от конструктивного исполнения звеньев:

· Рычажные - содержащие только низшие кинематические пары.

· Зубчатые - содержащие зубчатые колёса.

· Кулачковые - содержащие высшую кинематическую пару.

· Механизмы с гибкими звеньями содержащие звенья, не являющиеся твёрдыми телами.

· Фрикционные - в которых передача движения происходит за счёт сил трения.

Виды механизмов в зависимости от функционального назначения:

· Шарнирный механизм - механизм, звенья которого образуют между собой только вращательные пары.

· Кривошипно-коромысловый механизм - шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входит кривошип и коромысло.

· Двухкривошипный механизм шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входят два кривошипа.

· Двухкоромысловый механизм шарнирный четырёхзвенник, в состав которого входят два коромысла;

· Кривошипно-ползунный механизм - рычажный четырёхзвенный механизм, в состав которого входят кривошип и ползун.

· Кулисный механизм - рычажный механизм, в состав которого входит кулиса.

· Направляющий механизм - механизм для воспроизведения заданной траектории точки звена.

Обобщённые координаты механизма - независимые между собой параметры (линейные или угловые), определяющие положения всех звеньев механизма относительно стойки.

Начальное звено - звено, которому приписывается одна или несколько обобщённых координат.

Структурная группа (группа Ассура) - элементарная кинематическая цепь, число степеней свободы которой относительно её внешних пар равно нулю.

Принцип Ассура образование сложных плоских рычажных механизмов осуществляется присоединением одной или нескольких структурных групп (групп Ассура) к начальному звену и стойке.

Кинематический анализ механизма - изучение движения звеньев механизма без учёта, действующих на них сил.

Основные задачи кинематического анализа:

· Определение положений звеньев механизма и построение траекторий движения отдельных точек.

· Определение скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев механизма.

· Определение ускорений точек звеньев и угловых ускорений звеньев механизма.

Методы кинематического анализа механизмов:

· Геометрический метод - основанный на анализе векторных контуров кинематических цепей механизмов, представленных в аналитическом или графическом виде.

· Метод преобразования координат точек механизма, решаемый в матричной или тензорной форме.

· Метод кинематических диаграмм - метод графического или численного дифференцирования или интегрирования.

· Метод планов положений, скоростей и ускорений, основанный на решении векторных уравнений, связывающих кинематические параметры, в графическом виде или аналитической форме;

· Экспериментальный метод.

Функция положения механизма - зависимость углового или линейного перемещения точки или звена механизма от обобщённой координаты.

Кинематические характеристики механизма производные от функции положения по времени.

Скорость - первая производная от функции положения по времени.

Ускорение вторая производная от функции положения по времени.

Кинематические передаточные функции механизма - производные от функции положения по обобщённой координате.

Аналог скорости - первая производная передаточной функции по обобщённой координате.

Аналог ускорения - вторая производная передаточной функции по обобщённой координате.

План положений механизма - графическое изображение с учётом масштаба кинематической схемы механизма, соответствующее заданному положению начального звена.

План скоростей звена - фигура, образованная векторами скоростей точек звена.

План скоростей механизма - совокупность планов скоростей звеньев механизма с одним общим полюсом.

План ускорений звена - фигура, образованная векторами ускорений точек звена.

План ускорений механизма - совокупность планов ускорений звеньев механизма с одним общим полюсом.

Масштабный коэффициент - отношение численного значения физической величины в её единицах к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину на чертеже.

поршневой производственный насос

4. Краткое описание работы механизма

Поршневой насос принадлежит к насосам объемного типа и характеризуется наличием одной или нескольких камер, в которых возвратно-поступательно двигаются поршни, сообщая перекачиваемой жидкости или газу избыточное давление. Изоляция камеры от полостей всасывания и нагнетания в процессе работы осуществляется с помощью впускного и нагнетающего клапанов. Особенностью поршневых насосов является периодический, пульсирующий характер подачи, обуславливающий неравномерность давлений и подачи по времени.

Для поршневых насосов наряду с кривошипно-ползунными механизмами для увеличения производительности применяются кулисные механизмы. В задании поршневой насос состоит из кулисного ОАB и шатунного ВCD механизмов. На ведущий вал О крутящий момент передается от вала электродвигателя через привод насоса. Рабочим ходом является процесс нагнетания. Нагнетание происходит медленнее, чем всасывание рабочего тела, соответственно этому необходимо выбирать направление вращения кривошипа ОА.

Кулачковые механизмы служат для открывания всасывающего и нагнетающего клапанов. В задании необходимо спроектировать кулачковый механизм, который служит для нагнетания рабочего тела. Кулачки получают вращение от вала кривошипа через ременную передачу с передаточным отношением. Диаграммы ускорений толкателя даются на схеме.

Принцип работы поршневого насоса заключается в следующем. При движении поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, - происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, - происходит нагнетание жидкости.

Поршневые насосы используются с глубокой древности. Известно их применение для целей водоснабжения со II века до нашей эры. В настоящее время поршневые насосы используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Диафрагменные насосы используются, например, в системах подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания.

Поршневой насос (плунжерный насос) - один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.

В отличие от многих других объёмных насосов, поршневые насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из-за наличия клапанной системы распределения.

Поршневые насосы не следует путать с роторно-поршневыми, к которым относятся, например, аксиально-поршневые и радиально-поршневые насосы.

Размещено на Allbest.ru