Об’ємні насоси

Міністерство науки і освіти, молоді та спорту України

ДВНЗ «УДХТУ»

 

 

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

 «Об’ємні насоси»

 

 

 

 

 

 

 

Роботу виконала:

Студентка групи 3-ТНР-8

Курінна Анастасія

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ 2015

 

План

1.Загальна характеристика  насосів

2.Об’ємні насоси

3.Насоси подвійної дії та їх переваги над звичайними

4.Дифференціальні  насоси та їх переваги над звичайними

5.Список літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Загальна характеристика насосів

Насос — гідравлічна машина, призначена для створення потоку рідкого середовища, яка перетворює механічну енергію приводу насоса у кінетичну енергію та енергію тиску рідини. Робота насоса характеризується його подачею, напором, потужністю, коефіцієнтом корисної дії та частотою обертання.

Класифікація насосів:

За принципом роботи

Усі насоси за принципом роботи можна розділити на два типи: динамічні та об'ємні.

Динамічні насоси  — це насоси, в яких рідина під впливом гідродинамічних сил переміщається в камері, що постійно сполучена з вхідним і вихідним патрубками насоса.

Динамічні насоси в свою чергу поділяються на лопатеві насоси, насоси тертя та насоси інерційного типу. Найбільшого поширення набули лопатеві насоси.

Лопатеві насоси  — це ті насоси, в яких рідина переміщається за рахунок енергії, що передається їй при обтіканні лопатей робочого колеса. Лопатеві насоси поділяються на два види: відцентрові та осьові. У відцентрових насосах рідина переміщається через робоче колесо від центру до периферії, а в осьових - через робоче колесо в напрямку його осі.

У насосах тертя рідина переміщається за рахунок сил тертя. До насосів цього типу відносяться: вихрові, дискові, черв'ячні та гідроструминні.

Робота інерційних насосів базується на збудженні в рідині коливань, що сприяють її руху. Конструкція всіх вібраційних насосів є однотипною. Насос складається з електромагніту, вібратора, поміщених в корпус.

Об'ємні насоси  — це насоси, в яких рідина переміщається за рахунок періодичної зміни об'єму робочої камери, що поперемінно сполучається з вхідним і вихідним патрубками насоса. До них відносяться поршневі, пластинчасті, мембранні, гвинтові, шестеренчасті, перистальтичні.

За призначенням

За призначенням насоси підрозділяють на: водопровідні, вугільні, ґрунтові, землесоси, шламові, піскові, суспензійні, нафтові.

 

 

 

 

 

2.Об’ємні насоси

 

Основні параметри об’ємних насосів 
 
 
Для характеристики насосів об’ємного гідропривода використовують такі параметри: 
 
1 Робочий об’єм  - різниця найбільшого і найменшого значень об’єму робочої камери за один оберт вала або за подвійний хід робочого органу насоса. 
 
2 Подача насоса   - об’єм рідини, що подається насосом за одиницю часу. 
 
3 Тиск насоса  - різниця між тиском   на виході з насоса і тиском   на вході в нього:

 

4 Потужність N ,кВт, споживана обертальним насосом (підведена від двигуна):

 

де M – крутний момент на валу насоса; 
 - частота обертання вала. 
5 Корисна потужність насоса  - потужність, яку насос передає перекачуваній рідині:

 

6  ККД насоса  - відношення корисної потужності до потужності насоса:

 

Поршневі насоси 
 
 
Поршневі насоси - це найпростіші об’ємні машини із зворотно-поступальним рухом поршня в циліндрі 
 
 
 
 
Схема поршневого насоса: 
 
1 – робоча камера; 2 – поршень; 3, 4 – клапани; 5, 6 – напірний і всмоктувальний трубопроводи; 7 – резервуар; 8 – кривошипно-шатунний механізм 
 
 
Під час роботи двигуна обертальний рух його вала за допомогою кривошипно-шатунного механізму перетворюється у зворотно-поступальний рух поршня. Якщо поршень рухається вправоруч, то об’єм робочої камери збільшується, а тиск у ній зменшується. Всмоктувальний клапан відкривається, і рідина з резервуара по всмоктувальному трубопроводу надходить у насос. Якщо поршень рухається ліворуч, то об’єм робочої камери зменшується, а тиск у ній збільшується, всмоктувальний клапан закривається, а напірний - відкривається, і рідина надходить у напірний трубопровід. За один подвійний хід поршня насос виконує одне всмоктування і одне нагнітання, тому він називається насосом односторонньої дії. 
 
Подача насоса односторонньої дії визначається за формулою

 

де   - робочий об’єм; h – хід поршня, h=2r; n – число подвійних ходів поршня за одиницю часу;   - об’ємний ККД ( ). 
 
^ Поршневі насоси застосовують для перекачування води, в’язких і забруднених рідин. Перевагою цих насосів є їх здатність до самовсмоктування. Під час пуску поршневий насос не потребує попереднього заливу. 

Пластинчасті насоси 
У пластинчастих насосах витискувачем є пластини. Робочі камери створені двома сусідніми пластинами і поверхнями ротора та статора.  
 
 
 
 
Схема пластинчастого насоса: 
 
1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластина; 4 – камера всмоктування; 5– камера нагнітання 
 
 
Насос складається із статора (корпуса) і ротора, в радіальних пазах якого встановлені пластини. Пластини при обертанні ротора здійснюють відносно нього зворотно-поступальний рух. Ротор розташований у статорі з ексцентриситетом е. Статор має камери всмоктування і нагнітання. При обертанні ротора пластини під дією відцентрових сил притискаються до внутрішньої поверхні статора. Рідина з камери всмоктування переноситься до камери нагнітання. 
 
Подачу пластинчастого насоса можна визначити за формулою

 

де в - ширина пластини; е- ексцентриситет; D - діаметр статора; z - кількість пластин;  - товщина пластини;n - частота обертання ротора;  - об’ємний ККД ( ). 
 
Пластинчасті насоси застосовуються в основному для подачі масла в системи гідроприводів верстатів, пресів, транспортних машин, а також для перекачування інших мастильних матеріалів і в’язких продуктів. 

 

 

 

 

 

 

Шестеренні насоси 

Схема шестеренного насоса

 
 
 
Шестеренні насоси широко використовують для подачі масла в системи гідропривода, а також для перекачування мастильних матеріалів. Найбільш поширені насоси з шестернями зовнішнього зачеплення. На рисунку наведена схема такого насоса. Він складається з двох однакових шестерень: ведучої і веденої, встановлених у корпусі з мінімальними зазорами. Шестерні обертаються назустріч одна одній. При обертанні шестерень рідина заповнює западини і переноситься з порожнини всмоктування в порожнину нагнітання і далі, при вступі зубів у зачеплення, витискується в напірне вікно. 
 
Подача шестеренного насоса визначається за формулою

 
 
 
Шестеренні насоси широко використовують для подачі масла в системи гідропривода, а також для перекачування мастильних матеріалів. Найбільш поширені насоси з шестернями зовнішнього зачеплення. На рисунку наведена схема такого насоса. Він складається з двох однакових шестерень: ведучої і веденої, встановлених у корпусі з мінімальними зазорами. Шестерні обертаються назустріч одна одній. При обертанні шестерень рідина заповнює западини і переноситься з порожнини всмоктування в порожнину нагнітання і далі, при вступі зубів у зачеплення, витискується в напірне вікно. 
 
Подача шестеренного насоса визначається за формулою

де m – модуль зачеплення; z - кількість зубів; n - частота обертання ротора;  - об’ємний ККД ( ).

3.Насоси  подвійної дії

Більш рівномірна й збільшена подача рідини, у порівнянні з насосом простої дії, може бути досягнута насосом подвійної дії, у якому кожному ходу поршня відповідають одночасно процеси усмоктування й нагнітання. Ці насоси виконуються горизонтальними й вертикальними, причому останні найбільш компактні. Теоретична продуктивність насоса подвійної дії буде:

     де f - площа штока, м2.

 

 

 

4.Диференціальні поршневі насоси 

Диференціальні поршневі насоси відрізняються від насосів простої дії більш рівномірною подачею, оскільки повна подача за подвійний хід розподіляється рівномірно між ходами. У цих насосах при ході поршня або плунжера вправо утворюється розрідження в камері А над усмоктувальним клапаном, і вона заповнюється рідиною. Одночасно об’єм рідини (який дорівнює об’єму поршня або плунжера, що виходить з внутрішньої порожнини насосу) витискується з напірної камери Б при закритому нагнітальному клапані. При зворотному ході (вліво) усмоктувальний клапан закривається, і об’єм рідини, що поступив до цього у камеру А, витискується з неї через нагнітальний клапан.

 

 

5.Список  літератури

1. http://zavantag.com/docs/index-22821453.html?page=4#172882

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D1%81%D0%BE%D1%81

3. http://studopedia.net/8_60426_porshnevi-nasosi.html

4. http://studopedia.ru/2_121828_porshnevi-nasosi.html