Насосы гидравлических систем станков и машин - Леонов А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Через площадь кольцевого сечения ММ, ограниченную радиусами статора R и г и шириной лопаток 6, при работе насоса непрерывно
б 1336
81
проходит масло, которое переносится лопатками от окна 1 к окну 5 и вытесняется через него (в связи с уменьшением объема между лопатками).
Уменьшение объема зависит от разности радиусов R и г. Между лопатками, ротором и статором всегда остается объем масла, величина которого зависит от разности малого радиуса статора г и радиуса ротора /С, который не нагнетается насосом.. Таким образом, полезная
площадь кольцевого сечения, участвующего в подаче масла, составит (R—г)Ьу где b — ширина лопатки.
Так как через это сечение за один оборот ротора пройдут все лопатки, то они перенесут из окна’ всасывания и вытеснят в окно нагнетания объем масла q, равный объему кольца с наружным радиусом R, внутренним радиусом г и шириной Ь.
q — (kR2 — кг2) b =
- = iz{R*-r*)b.
Лопастные насосы за один оборот совершают два рассмотренных цикла, поэтому общий объем, нагнетаемый насосом, составит:
q06 = 2тг (R*-r*)b.
Часть объема рассмотренного нами кольца занята лопатками, поэтому для определения теоретической производительности насоса от полученного значения следует вычесть удвоенный объем лопаток (в связи с двойным циклом нагнетания за один оборот).
Объем лопаток равен
V — ^ г
V лоп
Фиг. 27. Схема для определения производительности лопастного насоса.
cos а
где s — толщина лопатки; г — число лопаток; а —угол наклона лопатки к радиусу.
Таким образом, формула для определения теоретической производительности лопастного насоса за один оборот примет вид
Цт
= [2*(Д2-
¦ г2) Ь-
2(R-r)
COS а
bsz
10_3 см3.
(97)
Минутная теоретическая производительность насоса (при п об/мин) выразится формулой
От - 2 bn (R - г) |* (R + г) - 10-6 л/мйн. (98)
82
Поток масла, подаваемый лопастным насосом, практически не имеет пульсации, так как разрывы подачи масла, вызванные толщиной лопаток, практически неощутимы из-за малой толщины лопаток.
Коэффициенты полезного действия. При нагружении насоса давлением его производительность будет уменьшаться за счет внутренних утечек масла через зазоры: между ротором и статором (по ширине), цапфами ротора и отверстиями во втулках дисков, пазами ротора и лопатками, по линии контакта лопаток с профилем статора, а также в связи с неплотным прилеганием дисков к статору, корпусу и крышке.
Величины утечек зависят от размеров означенных зазоров и их периметров, величины давления, создаваемого при работе насоса, и вязкости рабочей жидкости. Давление до 65 am, создаваемое лопастными насосами, относительно велико. Поэтому для получения удовлетворительных объемных к. п. д. требуется высокая точность изготовления деталей насосов.
Практические значения объемных к. п. д. при испытаниях новых насосов при работе на масле индустриальное 20 и температуре 45— 50°С приведены в табл. 14.
Таблица 14
Значения объемных к.п.д. лопастных насосов
Тип насоса Производительность в л/мин при давлении 0 кг/см2 п ов/мин Объемный к. п, 25 кг/см1 д. при давлении 65 кг/см"1
Л1Ф-5 8,1 950 0,88 0,76
Л1Ф-8 11,3 950 0,90 0,82
Л1Ф-12 15,6 950 0,88 0,78
Л1Ф-18 22,8 950 0,90 0,82
Л1Ф-25 29,6 950 0,92 0,86
ЛЗФ-Зб 38,5 950 0,95 0,90
ЛЗФ-50 58,2 950 0,95 0,90
ЛЗФ-70 77,0 950 0,95 0,90
ЛЗФ-100 109,5 . 950 0,97 0,92
Л5К-150 170,5 950 0,98 . 0,95
Л5К-170 . 191,0 950 0,98 0,95
Л5К-200 222,2 950 0,98 0,95
В технических условиях завода-изготовителя на лопастные насосы установлены несколько меньшие значения объемных к. п. д., так как после первоначального износа деталей насоса (300—400 ч работы), зазоры возрастают и это влияет на уменьшение к. п. д. Допускаются отклонения от номинальной производительности йасосов до 10% в сторону уменьшения. ,
Значения условных механических и общих к. п. д. для лопастных насосов приведены в табл. 15 (при работе на масле индустриальное 20 и температуре 45—50°С); условные механические к. п. д. включают и гидравлические к. п. д.
6*
83
Как видно из табл. 16, при увеличении размеров увеличивается производительность насосов и, следовательно, механические и общие к. п. д. возрастают. Относительные потери приводной мощности у насосов больших размеров меньше, чем у насосов малых размеров, благодаря более высоким объемным и механическим к. п. д.
Как показывают исследования лопастных насосов, из общего объема механических потерь около 70% затрачивается на трение лопаток о статор и диски; рколо 30% на жидкостное трение и около 0,25% на трение в подшипниках и уплотнениях.
3. Особенности конструкций лопастных насосов
Лопастные насосы изготовляются в одинарном и сдвоенном исполнении. , ,
Сдвоенные насосы (фиг. 28) представляют собой спаренные в осевом направлении оданарйые насосы с общим приводным валом.
Фиг. 28, Сдвоенные лопастные Hisocbi типа Л1ФС.
i
Для спаривания применяются промежуточные фланцы /, которые; центрируются с корпусами обоих насосов при помощи выступов и впадин. Фланцы соединяются с корпусами насосов при помощи болтов 2 и 4.
Первый насос (от конца приводного вала) имеет специальную крышку 3 для соединения с промежуточным, фланцем.^
