Индикаторная диаграмма радиально-поршневого насоса

Идеальная индикаторная диаграмма радиально-поршневого насоса с распределением жидкости цилиндровым золотником с положительным перекрытием отверстий в донышках цилиндров ( ) в их нейтральных положениях (рис. 5.8) отличается от индикаторной диаграммы поршневого кривошипного насоса с клапанным распределением (рис. 4.21) наличием зон и хода поршня в рабочих камерах, которые герметично отделены от соответственно полостей всасывания и нагнетания.

Рис. 5.8. Идеальная индикаторная диаграмма цилиндра радиально-поршневого насоса с положительным перекрытием

Точка соответствует моменту перекрытия отверстия в донышке цилиндра по завершении цикла всасывания рабочей жидкости с давлением в рабочую камеру. Так как цилиндр не достиг нейтрального положения, то последующее вращение ротора на угол (рис. 5.6, а) сопровождается увеличением объема рабочего пространства цилиндра и снижением давления в нем, что соответствует процессу индикаторной диаграммы (рис. 5.8).

После прохода цилиндром нейтрального положения (точка ), поворот ротора на угол (рис. 5.6, а) приведет к уменьшению объема рабочего пространства цилиндра и увеличению давления жидкости (процесс , рис. 5.8). Моменту соединения рабочей камеры с полостью нагнетания соответствует точка , после чего давление в цилиндре мгновенно увеличится до величины (линия ). При этом давлении происходит вытеснение рабочей жидкости поршнем из цилиндра (процесс ).

Перекрытие отверстия в донышке цилиндра по завершении цикла нагнетания (точка ) происходит раньше его прихода в нейтральное положение, поэтому последующий поворот ротора на угол (рис. 5.6, а) приведет к уменьшению объема рабочего пространства и повышению давления жидкости (процесс , рис. 5.8). Точка соответствует нейтральному положению цилиндра, а процесс - повороту ротора на угол (рис. 5.6, а) с соответствующим увеличением объема рабочего пространства цилиндра и уменьшением давления жидкости. В точке (рис. 5.8) произойдет открытие отверстия в донышке цилиндра и соединение рабочей камеры с полостью всасывания. Давление в цилиндре мгновенно уменьшится до величины (линия ), которое и будет иметь место в течение цикла всасывания (процесс ). В дальнейшем процесс в рабочей камере радиально-поршневого насоса повторится.

В зависимости от соотношения величин ходов поршня и с закрытыми отверстиями в донышках цилиндров, а также симметричности этих ходов относительно оси нейтрального положения, описанная идеальная индикаторная диаграмма радиально-поршневого насоса может изменяться.

Действительная индикаторная диаграмма радиально поршневого насоса отличается от идеальной в основном тем, что при соединениях рабочих камер с нагнетательной и всасывающей полостями происходят кратковременные „пиковые” изменения давления в цилиндрах. Так, в момент соединения рабочей камеры с нагнетательной полостью (линия на идеальной индикаторной диаграмме, рис. 5.8) происходит гидравлический удар в результате обратных токов жидкости с мгновенным повышением давления в цилиндре до величины . Так же мгновенно происходит снижение давления до значения , при котором происходит процесс вытеснения рабочей жидкости поршнем из цилиндра.

Момент соединения рабочей камеры со всасывающей полостью (линия на идеальной индикаторной диаграмме, рис. 5.8) также может характеризоваться мгновенным падениям давления в цилиндре ниже в результате инерционности движения жидкости. В дальнейшем давление в цилиндре достаточно быстро выравнивается до значения , которое соответствует значению давления процесса всасывания жидкости в рабочую камеру.

Соответствующими конструктивными решениями (раздел 5.5.1) возможно значительно уменьшить явления колебательных изменений давления в цилиндрах радиально-поршневых насосов, предотвращая подобные негативные явления в гидравлических магистралях гидросистем.