Графики подачи. Способы уменьшения неравномерности подачи
Рассматривая схему насоса (см. рис. 1), можно отметить, что поршень перемещается в цилиндре между крайними положениями - так называемыми мертвыми точками, скорость движения в которых равна нулю. Перемещение координаты х поршня определяется углом aповорота маховика и выражается известным из механики уравнением:
x = r(1 – cos a) (11)
Текущая скорость перемещения координаты х выражается первой производной:
, (12)
а текущее значение ускорения - второй производной:
, (13)
где - угловая скорость.
Текущее значение подачи жидкости равно произведению скорости поршня на его площадь:
Qт = Srw sin a. (14)
Таким образом, из формулы (12) видно, что подача жидкости изменяется по синусоидальному закону, т. е. при a, равном 0, 180°, 360° и т. д., Qт = 0, а при a, равном 90°, 270° и т. д., Qт достигает максимальных значений.
Графически это отражено на рисунке 2, а. Из графика видно, что насос простого действия имеет весьма неравномерную подачу. Степень неравномерности dн, представляющая собой отношение максимального расхода к среднему, для данного насоса составит:
. (15)
Неравномерность подачи может быть существенно уменьшена путем увеличения числа цилиндров насоса, поршни которых насаживаются на общий вал, а кривошипы располагаются под углом друг к другу (по аналогии с двигателем внутреннего сгорания).
Так, на рисунке 2, б представлен график подачи двухпоршневого насоса. Видно, что максимальная подача Qmax не изменилась, a Qcp увеличилась в 2 раза. Поэтому коэффициент неравномерности подачи также уменьшился в 2 раза:
. (16)
В трехпоршневом насосе кривошипы отдельных цилиндров сдвигаются на 120°. Поэтому на графике подачи (рис. 2, в) при одинаковых максимальных расходах общая подача возрастает в 3 раза, а неравномерность подачи значительно уменьшается; коэффициент неравномерности при этом практически равен единице:
. (17)
В целях уменьшения неравномерности подачи поршневых насосов возможны и другие конструктивные решения: установка воздушных колпаков, применение насосов дифференциального типа, двойного действия и др.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 1750;