Шестеренчатый насос. Принцип работы и частые проблемы
Шестеренчатый гидронасос (в простонародье «шестеренник») – настоящее сердце гидравлической системы. Чем он лучше аксиально-поршневого «собрата» и почему иногда выходит из строя? Ответы в нашем материале!
Шестеренчатые насосы весьма просты в конструктивном плане. Они состоят из крышки с приводным валом, опорных втулок валов, сальника, уплотнительных пластин («восьмерок») и двух прямозубых шестерней.
Шестерни являются главными деталями. Они находятся в постоянной сцепке друг с другом. Во время работы насоса, в зоне выхода шестерней из зацепа образуется разреженное пространство. Благодаря этому рабочая жидкость поступает из гидробака в полость всасывания. После она описывает круг и оказывается в полости нагнетания, из которой попадает в гидросистему.
Простота конструкции делает шестеренные насосы более дешевыми и надежными по сравнению с аксиально-поршневыми. Они не так требовательны к качеству масла и всегда создают ровный, непульсирующий поток рабочей жидкости под нужным давлением.
Однако некоторые ругают «шестеренники» за то, что они часто ломаются или «не вытягивают» гидроцилиндр при большой загрузке полуприцепа. Но, как показывает практика, насос повинен в этой ситуации меньше всего.
«Порочный круг» в гидросистеме
Поломка почти всегда происходит из-за принудительного повышения давления в гидравлической системе. Так поступают, если гидроцилиндр стопорится, не в силах поднять сильно нагруженный полуприцеп.
На большинстве тягачей выходной шланг, ведущий от «шестеренника» к гидрораспределителю, имеет относительно низкую пропускную способность – примерно 100 литров в минуту. Этого вполне хватает для нормальной работы гидравлики при адекватной загрузке. Но в случае перегруза гидроцилиндр часто не может вытянуть все секции.
Тогда водитель не находит ничего лучше, как повысить обороты двигателя и «разогнать» насос. В этом случае шланг не успевает пропускать возросший объем рабочей жидкости. Распределитель заполняется, срабатывает предохранитель. В результате масло уходит не в гидроцилиндр, а в баки, и создается «порочный круг».
Усилия опять не хватает, поэтому водитель еще сильней раскручивает мотор. Из-за этого в точке выхода масла из насоса создается колоссальное давление. Оно воздействует на шестеренки, буквально вдавливая их в стенки рабочей камеры. Создается трение и насос приходит в негодность.
Не допускайте подобной ситуации! «Шестеренники» – достаточно тихоходные агрегаты, поэтому превышать давление в гидросистеме можно лишь имея достаточно широкий патрубок, ведущий к распределителю. Да и не виноват насос в том, что полуприцеп не может откинуться до конца. Если есть перегрузка, справиться с весом не может именно гидроцилиндр.
Недостаток сил
Гидроцилиндр самосвального полуприцепа имеет телескопическое строение. Чем ближе секция к сердцевине, тем меньшую площадь она имеет. При использовании стандартной гидравлики на 190 бар, каждому квадратному сантиметру рабочей поверхности цилиндра передается равное давление. Таким образом, внешняя секция цилиндра имеет грузоподъемность около 172 тонн, а четвертая по счету – лишь 72 тонны.
Это нормально в обычных условиях, например, в случае перевозки щебня. При подъёме п/прицепа часть груза высыпается, и вес уменьшается. В результате задача для последующих секций значительно облегчается. Но когда нужно выгрузить, например, мокрый песок, этого не происходит. Механизм стопорится, чаще всего на третей секции. И если мы в этот момент увеличим давление в гидросистеме, то либо сломаем насос, либо порвем стопорные кольца внутри цилиндра.
Чтобы этого избежать, не повышайте давление до той отметки, когда срабатывает колпачок-предохранитель в гидрораспределителе. Ну а наилучшим решением будет просто не перегружаться сверх нормы. Ведь даже самая надежная техника обязательно сломается при неправильной эксплуатации.
even-truck.ru
Шестеренчатый насос НШ: устройство, схема работы
Для того чтобы в определённой конструкции перекачивалась жидкость и устройство могло заработать, устанавливаются разного вида насосы. Они отличаются по количеству давления, по объему и габаритам. Один из самых распространенных является шестеренчатый насос НШ. Он является самым популярным видом гидравлического устройства перекачки жидкости.
У подобного вида установок основным механизмом для начала работы есть процесс всасывания жидкости из-за силы вращения рабочих деталей. В устройство насоса шестеренчатого входят зубчатые колеса, сердечники с поршнями или лопастями. Такие виды наиболее распространенные. Весь механизм вращения может быть регулируем вручную или же автоматически настроен производителем. Второй вариант такого устройства самостоятельно настраивать будет невозможно.
Виды шестеренчатых насосов
Существует несколько видов насосов. Их можно квалифицировать по таким признакам:
- характер сцепления может быть внутренними или наружным;
- механизм может быть оснащен винтовыми, шевронными или же прямыми зубьями;
- могут иметь правое, реверсное или левое вращение;
- по количеству сцепляющихся роторов, насос шестеренчатый масляный может быть двухроторным и многороторным;
- они делятся на одноступенчатые и многоступенчатые по количеству ступеней;
- также о наличия регулировки могут быть регулированными или неурегулированными;
- в зависимости от их работоспособности из подачи давления насосы могут быть неразгруженные, разгруженные или же иметь автоматическую регулировку торцевых зазоров.
Модель шестеренчатого насоса
Из-за того, что работа данного устройства может квалифицироваться исходя из нескольких признаков, то данная характеристика является условной.
Принцип работы
Хотя весь механизм имеет некоторые отличия, но все же работа шестеренчатого насоса имеет общую схему.
Ведущая и ведомая шестерни размещены в корпусе. Когда происходит вращение, то весь воздух, которым ранее был заполнен объем между зубьями, сразу переходит в линию нагнетания. Она размещена в полости всасывания. Здесь из-за этого процесса возникает перепад давления, из-за которого масло из бака получает возможность подняться. Оно на своём пути заполняет пространство между зубьями. Когда же шестерни обращаются, то жидкость попадает в полость нагнетания, и когда в зацепления входят зубья, то оно силой вытесняется в нагнетательный трубопровод.
При работе механизма стоит помнить, что весь процесс вращения жидкости происходит по определённому направлению.
Где применяются шестеренчатые насосы
Устройство имеет довольно широкий спектр применения. Так, гидравлический насос отлично справляется с назначением по перекачке низковязких и высоковязких жидкостей. Они обладают довольно высоким уровнем КПД, довольно надежные в работе. В основном насосы больше предназначены для высоковязких жидкостей, которые имеют температуру 320 градусов и больше.
Очень часто такие конструкции используют как для загрузки, так и для разгрузки цистерн. Но если оборудования имеет меньшую производность, то тогда они предназначаются для того, чтобы перекачивать жидкость с одной емкости в другую.
Из-за того, что устройство устойчиво к коррозии, то его часто используют в химической промышленности. Также они могут быть полезны в легкой промышленности, с помощью агрегата можно изготовлять обувь, картон и другие популярные товары. Механизм работы имеет и топливный насос. Его применяют для нормального функционирования бензина в моторе двигателя.
Конструкция насосов НШ
Из-за того, что схема работы этого вида устройств очень простая, то они популярны в гидроприводах дорожных автомобилей. Можно найти много чертежей, где очень доступно излагается принцип их работы. Агрегаты могут быть использованы как с помощью правого, так и левого вращения.
Схема шестеренчатого насоса, у которого внешнее зацепление.
Схема насоса
Цифрами означены такие его детали:
- Шестерня ведущая.
- Шестерня ведомая.
- Соединенный с приводом вал.
- Система по уплотнению вала.
- Задняя втулка.
- Передняя втулка.
Остальные виды имеют некоторые незначительные изменения в схеме.
Основные поломки насосов НШ
Чтобы весь механизм работал, часто приходится делать ремонт некоторых деталей или полностью всей установки. Есть такие основные виды поломок:
- используется масло низкой температуры;
- привод насоса в нерабочем состоянии;
- есть утечка масла или оно несоответственного качества;
- направление вращения привода и насоса разное;
- загрязнения гидросистемы.
Также встречаются и другие виды поломок.
Заключение
Для того чтобы выбрать идеальный вариант этого насоса, существует специальный каталог, где есть возможность просмотреть все установки, которые есть в наличии. Множество производителей предлагают товары высокого качества по доступной цене.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Вконтакте
Google+
traktoramira.ru
Шестеренные насосы (НШ): масляный, гидравлический, МТЗ
СодержаниеШестеренные насосы представляют собой агрегаты, которые относятся к роторному типу оборудования. Такие гидравлические устройства являются востребованными практически на любом современном производстве, а также в быту.
Шестеренный насос (вид в разрезе)
В этой статье мы поговорим о принципе работы агрегатов, основных видах, ремонте, а также об их преимуществах и недостатках.
Принцип работы оборудования
Гидравлические масляные шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других функционируют по следующему принципу работы. Если устройство объемного типа, то оно функционирует по принудительному типу смещения перекачиваемой воды.
При вращении шестеренок со стороны всасывания появляется разряжение, в результате чего вода под давлением начинает заполнять свободное место между зубчиками, проходя в сторону нагнетания. Попадая сюда, жидкость выталкивается через нагнетательную трубку.
Устройство шестеренного насоса с внутренним зацеплением
Зубчатые шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других оборудуются двумя шестеренками, находящимися в корпусе устройства. Одно колесо работает под воздействием электромотора, установленного на одной оси с самой шестеренкой. Следует отметить, что это колесо является ведущим, а второе, которое зацепляется от него, считается ведомым.
Когда агрегаты моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, вода захватывается зубчиками шестеренки, после чего перемещается в сторону нагнетания. Поскольку в гидравлических устройствах масляного типа плотность сцепления зубчиков максимальная, обратный ход жидкости минимален, такой принцип работы.
к меню ↑
Принцип работы шестеренчатых насосов DESMI (видео)
к меню ↑
Типы устройств
Если с принципом все ясно, перейдем к разновидностям. Шестеренные насосы моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других с муфтами и без, можно разделить на несколько основных видов:
- Устройство с внешним зацеплением. Такая разновидность агрегатов на сегодня является одной из самых распространенных и простых по своей конструкции. Вращение и смещение достигается путем изменения объемов в полостях соединенных между собой компонентов с независимыми приводами. Оборудование такого типа считается наиболее мощными и одним из самых дешевых вариантов. Такие масляные гидравлические НШ применяются для перекачки воды или другой жидкости с большой вязкостью. Агрегаты с внешним зацеплением могут функционировать на большом давлении, но по своим размерам они значительно больше.
- Устройства с внутренним зацеплением представляет собой агрегат такого типа, где ведомая шестеренка установлена внутри ведущей. Когда элементы начинают вращаться под давлением, НШ получает более высокий уровень объема вытеснения, соответственно, он обладает лучшими всасывающими характеристиками.
- Трехшестеренные устройства оснащаются одной ведущей шестеренкой и двумя ведомыми. Кроме того, в них находится четыре всасывающих лопасти, и пять – напорных. На практике данные масляные гидравлические агрегаты этого типа оптимально использовать в приводах, где следует иметь две напорные линии, независящие друг от друга. Также следует отметить, что количество зубчиков на шестеренках определяет равномерность подачи воды, в частности, чем зубчиков будет больше, тем подача будет равномернее, но производительность при этом немного теряется.
к меню ↑
Основные узлы конструкции
В зависимости от модели 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а или другой от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ и других, корпус установки может быть выполнен из разных материалов. Обычно для этих целей используется алюминий. Внутри корпуса устройства, будь то насос НШ 32, насос НШ 50 или любой другой, с муфтой или без, находится подшипниковый блок с шестеренками, а также уплотнительная конструкция.
Основные элементы шестеренного насоса НШ-К
Внутри последней расположены две сегментные поверхности, их обхватывают зубчики с определенным зазором, предназначенные для уплотнения валов. Уплотнения по торцам конструкции достигается за счет поджимных пластин, установленных в пазах блока. С левой стороны уплотнительной конструкции есть специальные углубления для резиновых прокладок.
В результате нагнетания воды происходит воздействие на пластины, прижимающиеся к торцам шестеренок. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить одинаковые утечки вне зависимости от рабочего давления устройства. Сама конструкция, вне зависимости от модели, будь то 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ или других, закрывается крышкой с уплотнительной резинкой.
к меню ↑
Технические характеристики
Устройства моделей 50а, 10, 87, 82, 100, 16, 25, 32у, 10у 100а, 32а и других от производителей МАЗ, НМШ, МТЗ с муфтами и без, обладают определенными техническими характеристиками. Такие установки используются в системах, функционирующих при высоком давлении.
Они характеризуются относительной простотой конструкции, минимальным числом элементов, из которых состоят, не особо высокой ценой и достаточной устойчивостью к загрязнениям. Параметр давления должен варьироваться в районе от 10 до 20 кПа, чтобы в ходе эксплуатации установки предотвратить вероятность кавитации.
- Давление НШ с внешним типом зацепления составляет не более 280 бар. В данном случае наибольшая скорость вращения шестеренок варьируется в районе 3800 об/мин, а показатель мощности составляет не более 85 кВт. Что касается объема, то здесь все зависит от производителя и объем а – от 0.5 до 250 см³.
- Если говорить об устройстве с внутренним типом зацепления, то здесь уровень давления составляет не более 315 бар. Скорость вращения валов – около 3600 об/мин, а уровень мощности – не более 95 кВт. Что касается объема, то этот показатель составляет от 1,7 до 250 см³.
Таблица технических характеристик шестеренных насосов серии НШМ
к меню ↑
Преимущества и недостатки
Любой сдвоенный гидравлический масляный шестеренчатый насос НШ 40 или другой, с муфтой и без, вне зависимости от параметров и размеров, обладают рядом плюсов и минусов. Плюсы:
- Шестеренчатный гидравлический насос НШ 14 или другой модели – это надежное устройство с высоким сроком службы.
- Размеры. Масляные шестеренчатые агрегаты обладают небольшими размерами, что позволяет без проблем их транспортировать. Будь то круглая конструкция или другой формы.
- Шестеренчатые устройства обычно обладают простой конструкцией.
- Достаточно высокий коэффициент полезного действия.
- Возможность сдвоенного устройства перекачивать вязкие и горячие жидкости.
Минусов таких устройств с муфтами и безнемного, но они есть. Основной недостаток гидравлического масляного агрегата (круглой или любой другой формы) состоит в том, что на зубчатые шестеренки жидкость воздействует в одностороннем порядке.
Шестеренные агрегаты обладают простой конструкцией
Соответственно, есть большая вероятность столкнуться с необходимостью ремонта из-за расточки корпуса.
к меню ↑
Основные неисправности
Теперь перейдем к вопросу ремонта, который может быть вызван некоторыми неисправностями. Основной список поломок агрегата с муфтами или без, приведен ниже:
- Появление вибраций при работе агрегата. Неисправность может быть вызвана ослаблением крепления агрегата к кронштейну, выходом из строя муфты или несносности валов.
- Повышенный шум может быть обусловлен ослаблением затяжки насоса и моторчика либо износом подшипников.
- Резкие колебания давления свидетельствуют о необходимости ремонта всасывающей магистрали, а также пониженным уровнем жидкости в баке.
- Утечка масла требует ремонта уплотнительного узла либо более сильной затяжки фиксатора нагнетательного трубопровода.
- Если подача агрегата в целом снизилась, то это может свидетельствовать о необходимости ремонта качающего узла. Также это может быть связано с высокой температурой масла.
Если устройство греется, это также говорит о необходимости его ремонта. Иногда требуется заменить фланцы, а в некоторых случаях нужен полный разбор конструкции для дальнейшего ремонта.
Шестеренный насос НМШ 5-25-4.0/25
Если вы столкнулись с такой проблемой, то это дело лучше доверить профессионалу, самостоятельный ремонт может только усугубить ситуацию.
Главная страница » Насосыbyreniepro.ru
Центробежные и шестеренные насосы: в чем различия? | Статьи — Промышленный каталог статей
Насосы ЦНСГ, НМШ, Ш: принцип действия, конструктивные особенности, области применения
Везде, где стоит задача создать напор жидкости или переместить ее, применяются насосы. Эти гидравлические машины работают на принципе создания разности давлений между входным и выходным патрубками. По характеру сил, создающих эту разность, насосы принято делить на объемные и динамические. Центробежные насосы являются типичным и наиболее широко применяемым представителем класса динамических насосов: в них жидкость перекачивается под действием сил инерции.
Рабочим органом, с помощью которого центробежные насосы воздействуют на жидкость, является рабочее колесо с изогнутыми лопастями. Вращаясь, колесо развивает центробежную силу, выбрасывающую жидкость по направлению от центра к периферии. При этом такие насосы обеспечивают постоянное соединение входа и выхода с пространством рабочей камеры.
Иначе работают объемные насосы. В них жидкость перекачивается от входа к выходу порциями, и рабочий орган периодически прерывает их соединение с рабочей камерой. Самый распространенный вид объемных насосов роторного типа – шестеренные насосы. В них, казалось бы, участвуют те же основные части – с вращающимся ротором связан рабочий орган (шестерня), находящийся внутри рабочей камеры. Вот только центробежные силы здесь не при чем: перемещение жидкости осуществляется с помощью пазух, образуемых пространством между зубьями шестерни.
Промышленность выпускает насосы и других видов, однако описываемые два применяются, пожалуй, наиболее часто. Насосы ЦНСГ – центробежные, состоят из ряда совместно работающих секций со своими рабочими частями каждая. Их назначение – перекачивание жидкостей низкой вязкости (в основном, воды) с температурой до 105 0С (на это указывает буква Г в обозначении; вообще же насосы ЦНСГ расшифровываются как насосы центробежные секционные для горячей воды). С более вязкими жидкостями центробежный насос не справится. Здесь и приходят на помощь шестеренные насосы.
Насосы Ш (шестеренный) и насосы НМШ (масляный шестеренный) перекачивают жидкость и достаточно вязкую, например, машинное масло, нефть, мазут. При этом насосы НМШ имеют достаточно малые значения объемной подачи, а насосы Ш – большие (до 37,5 м3/час), то есть последние используют в более производительных агрегатах. Температура вязкой жидкости может также быть довольно значительной (до 150 0С).
Обозначение центробежного насоса: (на примере ЦНС 60-66-УХЛ4)
ЦНС — тип насоса (центробежный, насос, секционный)
60 — подача, м3/ч
66 — напор, м
УХЛ — климатическое исполнение
4 — категория размещения агрегата при эксплуатации
Обозначение шестеренного насоса:
НМШ, Ш — шестеренный с внутренними опорами на лапах
НМШФ — шестеренный с внутренними опорами фланцевый
НМШГ — шестеренный — горизонтальный
первое число — подача насоса (литры на 100 оборотов)
второе число — наибольшее давление, которое может обеспечить насос (кГс/см?)
числитель дроби — подача агрегата (м?/час)
знаменатель — рабочее давление агрегата (кГс/см?)
буква после дроби — условное обозначение материала гидравлической части насоса
цифра после дроби — модификация исполнения по электродвигателю
Рп — возможность регулирования подачи (если Рп отсутствует в обозначении — подача не регулируется)
www.12821-80.ru
Принцип действия шестерёнчатых насосов
Поиск ЛекцийВ камере всасывания зубья выходят из зацепления, давление падает и жидкость заполняет межзубцевые впадины.
Шестерни вращаются с постоянной угловой скоростью, направления вращения – противоположные. Камера нагнетания отделена от камеры всасывания зубьями в зацеплении. В камере всасывания зубья выходят из зацепления, объём увеличивается, давление понижается и тогда головки зубьев пересекают кромки шестеренных камер. Жидкость замыкается во впадинах и переносится на сторону нагнетания. Здесь зубья входят в зацепление, давление растёт, жидкость вытесняется в камеру нагнетания и в нагнетательный трубопровод.
Напор, подача шестерёнчатых насосов
Величина напора определяется сопротивлением трубопровода.
Подача определяется формулой:
,
где
– суммарный объём всех межзубцевые впадин насоса или теоретическая подача насоса за 1 оборот шестерней.
,
где
и – радиус наружной окружности шестерен и окружности межзубцевых впадин,
– ширина шестерен.
Действительная подача насоса рассчитывается по формуле:
.
Особенности действия шестерёнчатых насосов
1. Профиль зубьев шестерен эвольвентный. Когда зубья входят в зацепление, во впадины забирается небольшое количество жидкости, давление во впадинах увеличивается; а когда зубья выходят из зацепления, давление резко падает. В результате увеличивается вибрация шестерен, валов, подшипников, что ухудшает условия их эксплуатации.
Меры предупреждения: снабжение боковых крышек корпуса разгрузочными колодцами, с помощью которых запертый объём сообщается со смежными незапертыми шестеренными впадинами; высверливания отверстий в межзубцевых впадинах, с помощью которых через центральный канал вала запертые впадины сообщаются со стороной всасывания. Осуществляется подрезка зубьев.
2. Когда зубья выходят из зацепления, происходит заполнение межзубцевых впадин, на жидкость действует центробежная сила. Давление во впадинах понижается, из жидкости выделяется некоторое количество газов, в результате впадины заполняются не полностью. На стороне нагнетания давление высокое, впадины заполняются, при этом возникают гидравлические удары, что увеличивает вибрацию шестерен валов подшипников и снижает подачу насоса.
Меры предупреждения:
а) Ограничение окружной скорости шестерен.
б) Ограничение высоты всасывания.
в) Использование шестерен с прямыми, косыми или шевронными зубьями.
Подача шестерёнчатых насосов пульсирующая.
,
, – максимальная и средняя секундная подача насоса соответственно.
.
Винтовые насосы
Винтовые насосы – насосы, вытеснителями которых являются винты.
Для классификации винтовых насосов используются два основных признака:
§ число винтов,
§ вид нарезок винтов.
По первому признаку – одно-, двух-, трёх-, четырёх- и пяти-винтовые.
По второму признаку – герметичные и негерметичные. У герметичных камера нагнетания отделяется от камеры всасывания герметичными нарезками винтов. Во втором случае герметичность отделения от камеры нагнетания от всасывания отсутствует, т.к. большой зазор. Герметичные насосы бывают 3-х или 5-и винтовые.
Нарезки винтов эвольвентного, циклоидного или эвольвентно-циклоидного профиля. При таком профиле нарезок, теоретическая линия зацепления нарезок и линия касания нарезок по цилиндрическим поверхностям получается сплошной. Обеспечивается герметичное отделение камеры нагнетания от всасывания. В действительности между нарезками винтов существует зазор, необходимый для смазки винтов.
Нарезки винтов двухзаходные. Передаточное отношение равно единице. Направления вращения ведущего и ведомого винтов противоположные.
Поперечное сечение винтов представляет 3 или 5 шестерен специального профиля в зацеплении. Зацепление нарезок подчиняется закону зубчатого зацепления.
Во время действия винт вращается с постоянной скоростью. Под действием осевой составляющей давления винта на жидкость, жидкость движется в направлении нагнетательного патрубка в пространстве между поверхностью винта и обоймой.
Лекция 17
Пластинчатые насосы
Пластинчатые насосы – насосы, сообщение энергии жидкости в которых производится с помощью ротора, снабжённого подвижными пластинами. Основной классификационный признак – кратность действия, в соответствии с которой насосы делятся на насосы простого и двукратного действия.
В насосах простого действия . За один рабочий ход в каждой рабочей камере осуществляется одно всасывание и одно нагнетание, а у двукратного в каждой рабочей камере – два всасывания и два нагнетания.
Принцип действия
Рассмотрим на примере насоса простого действия.
1.– ротор.
2.– паз ротора.
3.– окно всасывания.
4.– пластина.
5.– окно нагнетания.
6.– рабочая камера.
7.– направляющее кольцо.
Пластины посажены в пазы ротора со скользящей посадкой. Ротор внутри направляющего кольца с эксцентриситетом.
,
– наружный диаметр ротора.
Ротор крепится внутри направляющего кольца между двумя прижимными дисками, в одном из которых окно всасывания и нагнетания, а рабочими камерами является пространство между пластинами. Во время действия насоса пластины прижаты к поверхности направляющего кольца действием центробежной силы и давлением жидкости под торцы пластин. Ротор вращается с постоянной угловой скоростью, вращение ротора сопровождается изменением величины объёма рабочих камер. В результате в верхней части круга вращения происходит всасывание, а в нижней – нагнетание.
Напор, подача
Напор создаётся в результате давления пластин на жидкость. Его величина равна сопротивлению трубопровода.
,
где
– суммарный объём,
–частота вращения.
,
– толщина пластин,
– число пластин,
– ширина ротора,
– эксцентриситет.
.
.
– величина несущественная.
.
Особенности действия
1. Подача пульсирующая, степень неравномерности определяется формулой:
.
2.Во время действия вал нагружен действием поперечной силы от радиальной составляющей давления. Радиальная составляющая изгибает вал и нагружает его знакопеременной нагрузкой.
Указанные особенности отсутствуют у насосов двукратного действия.
Водокольцевые насосы
Сообщение энергии жидкости производится с помощью лопастного рабочего колеса и водяного уплотняющего кольца.
Различают 2 вида водокольцевых насосов:
простого ( ) и двукратного ( ) действия.
Рекомендуемые страницы:
Поиск по сайту
poisk-ru.ru
Принцип действия шестерёнчатых насосов — КиберПедия
В камере всасывания зубья выходят из зацепления, давление падает и жидкость заполняет межзубцевые впадины.
Шестерни вращаются с постоянной угловой скоростью, направления вращения – противоположные. Камера нагнетания отделена от камеры всасывания зубьями в зацеплении. В камере всасывания зубья выходят из зацепления, объём увеличивается, давление понижается и тогда головки зубьев пересекают кромки шестеренных камер. Жидкость замыкается во впадинах и переносится на сторону нагнетания. Здесь зубья входят в зацепление, давление растёт, жидкость вытесняется в камеру нагнетания и в нагнетательный трубопровод.
Напор, подача шестерёнчатых насосов
Величина напора определяется сопротивлением трубопровода.
Подача определяется формулой:
,
где
– суммарный объём всех межзубцевые впадин насоса или теоретическая подача насоса за 1 оборот шестерней.
,
где
и – радиус наружной окружности шестерен и окружности межзубцевых впадин,
– ширина шестерен.
Действительная подача насоса рассчитывается по формуле:
.
Особенности действия шестерёнчатых насосов
1. Профиль зубьев шестерен эвольвентный. Когда зубья входят в зацепление, во впадины забирается небольшое количество жидкости, давление во впадинах увеличивается; а когда зубья выходят из зацепления, давление резко падает. В результате увеличивается вибрация шестерен, валов, подшипников, что ухудшает условия их эксплуатации.
Меры предупреждения: снабжение боковых крышек корпуса разгрузочными колодцами, с помощью которых запертый объём сообщается со смежными незапертыми шестеренными впадинами; высверливания отверстий в межзубцевых впадинах, с помощью которых через центральный канал вала запертые впадины сообщаются со стороной всасывания. Осуществляется подрезка зубьев.
2. Когда зубья выходят из зацепления, происходит заполнение межзубцевых впадин, на жидкость действует центробежная сила. Давление во впадинах понижается, из жидкости выделяется некоторое количество газов, в результате впадины заполняются не полностью. На стороне нагнетания давление высокое, впадины заполняются, при этом возникают гидравлические удары, что увеличивает вибрацию шестерен валов подшипников и снижает подачу насоса.
Меры предупреждения:
а) Ограничение окружной скорости шестерен.
б) Ограничение высоты всасывания.
в) Использование шестерен с прямыми, косыми или шевронными зубьями.
Подача шестерёнчатых насосов пульсирующая.
,
, – максимальная и средняя секундная подача насоса соответственно.
.
Винтовые насосы
Винтовые насосы – насосы, вытеснителями которых являются винты.
Для классификации винтовых насосов используются два основных признака:
§ число винтов,
§ вид нарезок винтов.
По первому признаку – одно-, двух-, трёх-, четырёх- и пяти-винтовые.
По второму признаку – герметичные и негерметичные. У герметичных камера нагнетания отделяется от камеры всасывания герметичными нарезками винтов. Во втором случае герметичность отделения от камеры нагнетания от всасывания отсутствует, т.к. большой зазор. Герметичные насосы бывают 3-х или 5-и винтовые.
Нарезки винтов эвольвентного, циклоидного или эвольвентно-циклоидного профиля. При таком профиле нарезок, теоретическая линия зацепления нарезок и линия касания нарезок по цилиндрическим поверхностям получается сплошной. Обеспечивается герметичное отделение камеры нагнетания от всасывания. В действительности между нарезками винтов существует зазор, необходимый для смазки винтов.
Нарезки винтов двухзаходные. Передаточное отношение равно единице. Направления вращения ведущего и ведомого винтов противоположные.
Поперечное сечение винтов представляет 3 или 5 шестерен специального профиля в зацеплении. Зацепление нарезок подчиняется закону зубчатого зацепления.
Во время действия винт вращается с постоянной скоростью. Под действием осевой составляющей давления винта на жидкость, жидкость движется в направлении нагнетательного патрубка в пространстве между поверхностью винта и обоймой.
Пластинчатые насосы
Пластинчатые насосы – насосы, сообщение энергии жидкости в которых производится с помощью ротора, снабжённого подвижными пластинами. Основной классификационный признак – кратность действия, в соответствии с которой насосы делятся на насосы простого и двукратного действия.
В насосах простого действия . За один рабочий ход в каждой рабочей камере осуществляется одно всасывание и одно нагнетание, а у двукратного в каждой рабочей камере – два всасывания и два нагнетания.
Принцип действия
Рассмотрим на примере насоса простого действия.
1. – ротор.
2. – паз ротора.
3. – окно всасывания.
4. – пластина.
5. – окно нагнетания.
6. – рабочая камера.
7. – направляющее кольцо.
Пластины посажены в пазы ротора со скользящей посадкой. Ротор внутри направляющего кольца с эксцентриситетом.
,
– наружный диаметр ротора.
Ротор крепится внутри направляющего кольца между двумя прижимными дисками, в одном из которых окно всасывания и нагнетания, а рабочими камерами является пространство между пластинами. Во время действия насоса пластины прижаты к поверхности направляющего кольца действием центробежной силы и давлением жидкости под торцы пластин. Ротор вращается с постоянной угловой скоростью, вращение ротора сопровождается изменением величины объёма рабочих камер. В результате в верхней части круга вращения происходит всасывание, а в нижней – нагнетание.
Напор, подача
Напор создаётся в результате давления пластин на жидкость. Его величина равна сопротивлению трубопровода.
,
где
– суммарный объём,
–частота вращения.
,
– толщина пластин,
– число пластин,
– ширина ротора,
– эксцентриситет.
.
.
– величина несущественная.
.
Особенности действия
1. Подача пульсирующая, степень неравномерности определяется формулой:
.
2. Во время действия вал нагружен действием поперечной силы от радиальной составляющей давления. Радиальная составляющая изгибает вал и нагружает его знакопеременной нагрузкой.
Указанные особенности отсутствуют у насосов двукратного действия.
Водокольцевые насосы
Сообщение энергии жидкости производится с помощью лопастного рабочего колеса и водяного уплотняющего кольца.
Различают 2 вида водокольцевых насосов:
простого ( ) и двукратного ( ) действия.
cyberpedia.su
2.4 Шестеренчатые и винтовые насосы
1 – корпус; 2 – шестерни
Рисунок 18.10 – Шестеренчатый насос
В корпусе 1 шестеренчатого насоса заключены две шестерни 2, одна из которых (ведущая) приводится во вращение от электродвигателя. Когда зубья шестерни выходят из зацепления, образуется разрежение, под действием которого происходит всасывание жидкости. Она поступает в корпус, захватывается зубьями шестерен и перемещается вдоль стенок корпуса в направлении вращения. В области,где зубья вновь входят в зацепление, жидкость вытесняется и поступает в напорный трубопрвод.
1 – корпус; 2 – цилиндр; 3 – винт; 4 –полость; 5 – напорный трубопрвод
Рисунок 18.11 – Винтовой насос
В корпусе 1 одновинтового насоса, в котором заключен цилиндр 2 с внутренней профилированной винтовой поверхностью, называемой обоймой, устанавливается однозаходный винт 3. Между обоймой и винтом образуются замкнутые полости, заполняемые при работе насосом с жидкостью; при вращении винта они перемещаются вдоль оси насоса.
В произвольном сечении насоса, в том числе и в сечении, соответствующем входу жидкости в насос, при вращении винта объем полости 4 не остается постоянным, изменяясь от 0 до некоторого максимального значения (при определенном угле поворота винта). С увеличением объема полости 4 происходит всасывание жидкости, которая захватывается винтом и перемещается в осевом направлении к напорному трубопроводу 5.
2.5 Пластинчатый насос
Насос представляет собой массивный цилиндр 1 с прорезями постоянной ширины (ротор), который расположен эксцентрично в корпусе 2. Вал ротора через сальник в торцевой крышке выводится из корпуса для соединения с валом электродвигателя. В прорези цилиндра вставляются прямоугольные пластины 3, которые при вращении ротора под действием центробежной силы плотно прижимаются к внутренней поверхности цилиндра, разделяя серповидное рабочее пространство 4 между корпусом и ротором на камеры. Объем каждой камеры увеличивается при движении пластины от всасывающего патрубка 5 к вертикальной оси насоса, в результате чего в камере образуется разрежение и происходит всасывание жидкости через патрубок 5. При движении платины от вертикальной оси в направлении вращения объем камеры уменьшается и жидкость вытесняется из насоса в напорный трубопровод 6.
1 – ротор; 2 – корпус; 3 – пластина; 4 – рабочее пространство; 5 – всасывающий патрубок; 6 – нагнетательный патрубок
2.6 Монтежю
1 – корпус; 2-6 – краны; 7 – труба для переливания
Рисунок 18.13 — Монтежю
Монтежю представляет собой горизонтальный или вертикальный резервуар 1, в котором для перекачивания жидкости используется энергия сжатого воздуха или энертного газа. Монтежю работает переодически.
Жидкость поступает в монтежю по трубе наполнения через открытый кран 2, для чего открывается кран – воздушник 3 (если наполнение происходит под атмосферным давлением) или кран 4, соединяющий монтежю с вакуум-линией (если наполнение происходит под вакуумом). При передавливании жидкости закрывают краны 2,3 и 4, и открывают кран 6 на нагнетательной трубе 7 и кран 5 подачи сжатого газа, давление которого контролируется по монометру. После опорожнения монтежю закрывают краны 5 и 6, и открывают кран 3 для сообщения монтежю с атмосферой. Достоинством монтежю является отсутствие в них движущихся частей, которые наиболее быстро разрушаются из-за истирания и коррозии. Поэтому монтежю применяют для перекачивания загрязненных, химически агрессивных и радиоактивных жидкостей несмотря на низкий КПД (10-20%).
studfiles.net