Насосы гидравлических систем станков и машин - Леонов А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Каждый паз имеет окно О для соединения полостей поршней с окном всасывания ч и нагнетания Ш, имеющихся у оси 3.
При изменении знака эксцентриситета функции окон меняются.
Для подвода масла к окну всасывания и отвода его от окна нагнетания в оси имеются две цары отверстий.
Диаметры отверстий / должны иметь такие размеры, чтобы скорость масла в них при всасывании составляла не более 4 м/сек. Величина диаметра D уплотняющей части оси в основном определяется размерами диаметров отверстий /.
Размеры уплотняющей части оси, диаметры отверстий / и скорости масла во всасывающих каналах насосов серии НП, изготавливаемых заводом «Гидропривод», приведены в табл. 17.
Таблица 17
Размеры каналов осей насосов серии НП
Тип насоса Теоретическая производительность в л/мин Диаметр уплотняющей части оси D в мм Количество всасывающих отверстий в оси Диаметр всасывающих отверстий / в мм Скорость течения масла во всасывающем отверстии в м/сек
НПМ-705 М 111 62 2 18 3,60
НПМ-713 222 95 2 30 2,60
НПМ-714 333 105 2 32 3,46
НПМ-715 М 430 115 2 35 3,72
НПС-50 М 67,7 62 • 2 18 2,22
НПР-100 133,3 95 2 30 1,57
НПР-200 М 266,6 115 2 30 3,14
НПР-400 | | 500 125 2 35 4,33
Общий объем масла Qm, всасываемый насосом, проходит через окна О во втулке 2 с определенной скоростью. От величины этой скорости зависит спокойная работа насоса.
Площадь проходного сечения окон втулки должна быть такой, чтобы скорость течения масла в окне не превышала предельную.
С одним окном могут быть соединены несколько поршней, расположенных в параллельных рядах, или несколько таких групп поршней.
Наибольший поток масла проходит через окна втулки в период всасывания за время половины одного оборота ротора. В период нагнетания, за время второй половины оборота ротора, через окна втулки проходит меньший поток масла в связи с его потерями — утечкой через зазоры.
123
За один оборот ротора при всасывании через одно окно втулки проходит объем масла
__ Qt^ __ 2Qr / ^ пък\
Яо5-~-----------~л, (135)
Т2
где От— теоретическая производительность насоса в л/мин; п — число оборотов ротора в мин;
z — общее количество поршней в роторе;
i — число поршней, питаемых одновременно от каждого окна
втулки.
Число окон втулки составит
Так как относительная скорость движения поршня неравномерна, то в соответствии с условием неразрывности потока жидкости скорость движения масла в окне втулки будет также неравномерна.
Для расчета скорости движения масла в окне втулки необходимо принять не средний расход масла, равный теоретической производительности насоса, а максимальный, мгновенный расход, который больше среднего расхода в 1,586 (см. 184) при обычных соотношениях
у насосов данного типа ~ = 0,08 0,12.
Тогда из формулы (135)
2 • 1,586 QT i
(Qmaх)мгн ^ ~ Л. (136)
Этот расход проходит при всасывании через окно втулки с площадью f см2 за время одного оборота ротора, которое составляет
, 60 t — — сек. п
За одну секунду через окно проходит объем
Л (Qmax) мгн /ю^ч
Ясек — -----t---- (137)
Подставляя значение (qmax)мгн и t в формулу (137), получим
1,586 Qp i Чсск ~ ЗОг Л%
Скорость движения масла в окне
Qcetc 158,6 Qt i V = ~ =» —см1сек
или
1,586 QTi
V = —^— м/сек, (138)
где f — площадь окна втулки в см2.
Для обеспечения спокойной работы насосов не следует принимать вначение v более 3,5 м/сек.
124
Р'кв/см2
Для избежания соединения полостей всасывания и нагнетания насоса через окна втулки, ширина уплотняющей перемычки оси делается больше ширины окна С.
При диаметре оси Л> = 50 110 мм раз-
ность h — С принимается 2 мм, для D =
120 -г- 130 мм h — С = 3 мм.
Уменьшение величины перекрытия h — С приводит к повышенным утечкам масла в полость всасывания. Увеличение перекрытия окна также нежелательно, так как при вращении ротора и движении поршней к центру оси на участке перекрытия происходит сжатие масла, запертого в полостях Л.
Запертое масло выдавливается через зазоры при повышенном давлении, что вызывает его излишний нагрев, а также потери мощности.
Подшипники 4 и 5 воспринимают силы, нагружающие ротор.
К ротору приложены силы от действия барабана Rx (127) Ry (128), которые через поршни и жидкость передаются на его опоры и стремятся прижать ротор к оси.
Кроме того, в узле ротора действуют силы от давления масла в полости нагнетания Ш ив зазоре между втулкой и осью Ц, которые стремятся сдвинуть ротор в сторону полости нагнетания. При этом внутренняя поверхность втулки отжимается от оси в зоне нагнетания и прижимается к ней в зоне всасывания, что вызывает повышенный износ данного сопряжения.
В связи с симметричной конструкцией оси и втулки силы от гидравлического давления в полости нагнетания и в зазоре между втулкой и осью направлены вертикально и противоположно силе Ry.
С целью уравновешивания этих сил применяется гидравлическая разгрузка ротора, действующая следующим образом (фиг. 50).
На оси или в отверстии втулки на определенном расстоянии от окон делаются канавки ф. Масло из окна нагнетания, протекая по зазорам между втулкой и осью в канавки ф, теряет свое давление от р до рг. Заполнив кольцевые объемы канавок (сечением 2 X Г,5 мм), масло по всей периферии оси перетекает через зазоры наружу втулки, теряя давление от р до атмосферного.
