Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів




Скачати 104.02 Kb.
НазваТема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів
Дата конвертації11.04.2013
Розмір104.02 Kb.
ТипДокументы
uchni.com.ua > Військова справа > Документы
Лабораторна робота № 8
Тема: Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів.

Мета: Ознайомитися, користуючись моделями та розрізами діючих стендів, з конструкцією та принципом роботи основних гідравлічних насосів.

Навчитися здійснювати підбір типу та потужності насосів в залежності від конкретних умов його роботи.
I. Прилади і обладнання
1. Моделі та розрізи гідравлічних насосів різних типів.

2. Лінійка, штангенциркуль.

3. ПЕОМ.

2. Основні теоретичні відомості
Насосами називаються гідравлічні машини, які призначені для створення направленого потоку середовища. Насос, одержуючи механічну енергію від двигуна, перетворює її на енергію переміщуваного середовища. За принципом дії насоси бувають об’ємні та динамічні. В об’ємному насосі рідке середовище переміщується за рахунок періодичної зміни об’єму камери, яку воно займає, поперемінно сполучаючись із входом і виходом насоса. До цієї групи відносяться такі насоси: діафрагменні, поршневі, плунжерні, роторні, шестеренчаті, гвинтові тощо. У динамічному насосі рідке середовище переміщується під силовою дією на нього в камері, яка постійно з’єднана із входом і виходом насоса. До них відносять такі насоси: лопатеві, відцентрові, осьові, вихрові, інжекційні та інші.

Слід виділити такі основні параметри гідравлічних насосів.

^ Статистичний чи геометричний напір насосної установки є різницею відміток у верхньому Zв і нижньому Zн басейнах, тобто висота, на яку піднімається рідина:
Hст = Zв - Zн (60)
Якщо рідина подається в резервуар, в якому підтримується надлишковий тиск Р, то статичний напір становить:
, (61)

де - густина рідини в кг/м3,

g- прискорення вільного падіння в м/с2,

Нст - напір в м.

2. Висота всмоктування Нg визначається як висота насоса над рівнем в нижньому басейні. Вакууметричну висоту всмоктування насосу визначають за формулою:

, (62)

де ^ Hs - висота положення насосу, де визначається розрідження над нижнім рівнем

рідини,

V1 - середня швидкість потоку в цьому перерізі,

hвс - висота всмоктування.

^ 3. Тиск в напірному патрубкові P2 визначають за формулою:

, (63)

де V2 - середня швидкість потоку на виході насоса,

hн -гідравлічні втрати в напірному трубопроводі.

^ 4. Напір насоса дорівнює різниці питомих енергій рідини на вихідному e2 і вхідному e1 патрубках:

Н= e2 - e1 = Нст + hlm, (64)

де hlm = hl + hm - сумарні гідравлічні втрати по довжині і на місцевих опорах.

Таким чином, напір насоса дорівнює сумі статичного напору і гідравлічних втрат в мережі чи трубопроводах. Напір насоса вимірюється манометром, який приєднаний до вихідного патрубка і вакуометра, що встановлюється на вхідному патрубці.

^ 5. Тиск створений насосом становить:

, (65)

де P1, P2 - тиск на вхідному і вихідному патрубках, V1,V2 - середні швидкості потоку у відповідних перерізах.

При відомому тиску напір насоса можна визначити через залежність:

(64`)

6. Важливим параметром, що характеризує роботу насоса, є подача (витрати)

Q , тобто об’єм рідини, який подається насосом в напірний патрубок за одиницю часу.

7.Загальна корисна потужність, що надається насосом рідині;

, Вт (66)

де p - густина рідини в кг/м3,

Q - подача насосу в м3,

Н - напір в м.

8. Витрати енергії, які існують в насосі, враховуються через коефіцієнт корисної дії.

, , кВт (67)
де N - потужність насоса.

^ 9. Питома корисна робота - це робота на валу машини віднесена до одиниці маси рідини. Вона менше від питомої роботи на величину втрат.

Загальний коефіцієнт корисної дії насоса показує ефективність використання енергії насосом і є відношенням корисної потужності насоса до його потужності.

^ Об’ємні насоси.

Поршневі насоси. Основними робочими органами поршневих насосів є поршень 1 і циліндр 2 (мал.29). Поршень робить у циліндрі зворотно-поступальний рух завдяки кривошипно-шатунному механізму. В циліндрі є дві групи клапанів: нагнітальні і всмоктуючі. З метою зменшення нерівномірності руху рідини в трубопроводах застосовують насоси подвійної дії (мал.30). Цей поршневий насос працює таким чином. При русі поршня вправо відкриваються лівий всмоктуючий клапан і правий нагнітальний. Рідина із магістралі 3 заповнює лівий об’єм циліндра, а правий витісняється в напірний трубопровід. При зворотному русі поршня - навпаки із лівого об’єму циліндра рідини витісняється, а в правий - всмоктується. В плунжерних насосах замість поршня використовують довгі циліндричні штоки - плунжери. У таких насосах можна створювати високі тиски (паливний насос дизельного д.в.з.), а також є можливість перекачувати ними в’язкі рідини.



Мал.29. Схема поршневого насоса.

1 – нагнітальний патрубок, 2,5 - нагнітальний та всмоктувальний клапани, 3 – циліндр, 4 – поршень, 6 – всмоктувальний патрубок, 7 – зворотній клапан, 8 – фільтр.


Мал.30. Схема поршневого насоса подвійної дії.

1 - поршень, 2 - циліндр, 3,4 - відповідно всмоктувальний та нагнітальний трубопроводи,

5 - клапан.

Подача насоса одинарної дії становить:

, (68)

де n- кількість подвійних ходів поршня,

D - діаметр поршня,

L - хід поршня,

0 - об’ємний к.к.д (0,70...0,97).

Подача насоса подвійної дії визначається таким чином:

, (69)

де d - діаметр штока.

Внутрішня або індикаторна потужність поршневого насоса:
, (70)

де S - площа поршня, Pі - індикаторний тиск.

Шестеренчаті насоси. Робочим органом є дві шестерні 1 і 3 (мал.31), які розміщені в корпусі, що має всмоктуючий 4 і нагнітальний 2 патрубки. При обертанні коліс, як це показано на малюнку, рідина надходить із патрубка 4 у западини між зубцями і подається в напірний патрубок. Такі насоси широко застосовуються в системах змащування (як приклад, масляний насос в системі змащення д.в.з.). Вони також можуть працювати і в режимі гідравлічного двигуна.

Подача шестеренчатого насоса при умові однакових параметрів двох зубчатих коліс становить:

, (71)

де Z - кількість зубів на одній шестерні,

- довжина зуба,

S - площа западини зуба,

n - кількість обертів шестерні за одиницю часу.



Мал.31. Схема шестеренчатого насоса.

1,3 - відповідно ведуче і ведене зубчаті колеса (шестерні),

2,4 - відповідно напірна та всмоктувальна порожнина.

^ Діафрагменний насос (мал.32) відрізняється тим, що має гнучку діафрагму 2 (гума або прогумована тканина), яка за рахунок зворотно-поступального руху штока 1 деформується на хід L і змінює об’єм камери, яка має два клапани: впускний і напірний. Коли мембрана прогинається вгору, то за рахунок розрідження в нижній камері відкривається всмоктувальний клапан і рідина заповнює простір під діафрагмою. Коли вона прогинається вниз, то рідина витісняється через напірний клапан у верхню частину робочого об’єму насоса. Використовують такі насоси при невеликих подачах рідини з невисоким тиском. Найпоширеніше їх використовують як бензонасоси карбюраторних д.в.з.



Мал. 32. Схема діафрагменного насоса.

1 - важіль, 2 - діафрагма, яка закріплена у фланцях 3.
^ Гвинтовий насос. Його робочими органами є два гвинти: ведучий 3 і ведений 4 (мал.33). Гвинти мають спеціальну форму різьби, в результаті чого між корпусом і впадинами утворюється простір, в якому переміщується рідина. Рідина із всмоктувальної порожнини 2 переміщується вліво і вправо вздовж осі обертання гвинтів і подається в нагнітальний патрубок 1. Такі насоси можуть розвивати високі тиски, здійснюють рівномірну подачу, але в основному використовуються для перекачки змащуючих рідин. На мал.34 зображено схему ротаційного (циберного) насоса, які застосовуються в системах гідроприводу. У корпусі 1 обертається ексцентрично розташований ротор 2, в радіальних пазах якого вільно ходять пластини (шибери) 3. Пластини захвачують у лівій частині рідину. При цьому об’єм камери по мірі обертання ротора зменшується, а тиск зростає. Після чого рідина нагнітається у праву частину. Ці насоси характеризуються оборотністю, тобто можуть працювати в режимі гідравлічного двигуна.



Мал. 33. Схема гвинтового насоса.

1,2 - відповідно нагнітальна та всмоктувальна порожнини,

3,4 - ведучий і ведений гвинти.



Мал. 34. Схема ротаційного (шиберного) насоса.

1 - корпус, 2 - ротор, 3 - шибери, 4,5 - відповідно всмоктувальний та нагнітальний трубопроводи.
^ Динамічні насоси.

Відцентровий насос складається із робочого колеса з криволінійними лопастями 6, яке насаджене на вал, і камери, де розміщене робоче колесо (мал.35). Рідина поступає в насос через всмоктувальний патрубок 2 до центральної частини робочого колеса і за рахунок дії відцентрової сили викидається із нього в спіральну камеру 5. Динамічна дія лопастей на потік приводить до того, що тиск в напірному патрубці буде значно більшим, ніж у всмоктувальному. Такі насоси мають широке застосування в системі водозабезпечення, в системі охолодження д.в.з. і тощо. Детально з роботою та основними параметрами, характеристики відцентрових насосів можна ознайомитися при виконанні наступних лабораторних робіт .

В осьових насосах робоче колесо має форму пропелера, який насаджений на вал. При обертанні вала створюється спрямований потік рідини вздовж осі обертання. Розрізняють вертикальні і горизонтальні варіанти (мал.36а) таких насосів. Застосовують їх при великих подачах (до 30 м3/с) і при напорах 10-15 м. Осьові насоси доцільно встановлювати на насосних станціях каналів, систем зрошування, нафтопроводів.



Мал. 35. Схема відцентрового насоса.

1,4 - фасоні диски, 2 - всмоктувальний патрубок, 3 - порожнина робочого колеса, 5 - нагнітальний патрубок, 6 - профільовані лопасті.



Мал. 36. а) Схема пропелерного (осьового) насоса; б) Схема

вихрового насосу: 1 - корпус, 2,5 - робочий канал, 3 - робоче колесо, 4 - утворені вихри в робочому каналі, 6 - напірний канал, 8 - вхідний канал.

^ Вихровий насос (рис.36б) складається із робочого колеса 3 і корпуса 1 з кільцевим каналом, який має перемичку 7. Короткі прямолінійні лопасті робочого колеса частково перекривають циліндричний канал і при обертанні рідина захоплюється лопатстями і одночасно під дією відцентрових сил закручується. Таким чином, по кільцевій камері діє спарений вихровий валець, який створює “зчеплення” рідини з робочим колесом і змушує її рухатися до напірного каналу 6. Поряд з цим до динамічних відносяться струминні насоси.
^ 3. Послідовність виконання роботи
1. Користуючись літературою та стендами з розрізами насосів ознайомитися з будовою, принципом роботи об’ємних (поршневих, плунжерних, діафрагменних, шестеренчатих, гвинтових, ротаційних) та динамічних (відцентрових, осьових, вихрових, струминних) насосів.

2. Користуючись лінійкою та штангенциркулем, визначити на розрізах насосів основні геометричні розміри робочих елементів відцентрового, шестеренчатого та шиберного насосів.

3. Розрахувати подачу цих насосів при заданій кількості обертів вала (згідно паспорта насоса).

^ 4. Методичні рекомендації для самостійної роботи

1. Ознайомитися з основними параметрами, умовами роботи та призначенням відцентрових насосів в системі охолодження д.в.з та шестеренчатих насосів в системі змащування д.в.з.

2. Визначити, від яких факторів буде залежати подача і створюваний напір гвинтового, ротаційного, вихрового і струминного насосів.

3. Ознайомитися з конструктивними різновидностями діафрагменних насосів, які використовуються як паливні насоси в карбюраторах д.в.з.

4. Проаналізувати, як раціональніше ознайомлювати учнів школи з гідравлічними насосами при вивченні будови і принципу роботи систем автомобіля, трактора.

^ 5. Поради до оформлення звіту по роботі

1. Коротко записати основні теоретичні відомості і зарисувати схему шестеренчатого і шиберного насосів.

2. Записати послідовність виконання роботи.

3. Результати вимірів і розрахунків звести в таблицю.

Таблиця




Типи насосів

n, об/хв

Геометричні параметри

лопасті (зуба)


К.К.Д

Подача, Q ,

м3

Площа міжпорожнинного простору S, мм2

Довжина l, мм

1

Шестеренчатий
















2

Шиберний
















3

Відцентровий

















4. Зробити конкретні висновки щодо можливого застосування досліджуваних насосів.

^ 6. Контрольні запитання

1. Які гідравлічні машини відносяться до гідравлічних насосів

2. За якою ознакою класифікуються гідравлічні насоси

3. Які бувають різновидності гідравлічних насосів Будова, принцип роботи поршневого, плунжерного, діафрагменного, шестеренчатого, гвинтового, осьового, вихрового, струминного, відцентрового насосів.

4. Якими параметрами характеризуються гідравлічні насоси і від яких факторів вони залежать

5. В яких випадках використовують динамічні, а в яких об’ємні гідравлічні насоси і чим це обумовлено

6. Як ви плануєте використати вивчений матеріал у майбутній роботі вчителя трудового навчання

7. Техніка безпеки

1. Слідкувати, щоб моделі насосів були надійно закріплені на стендах.

2. Приводити в рух робочі тіла насосів лише за допомогою провідного валу.

Схожі:

Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів icon1. Призначення та галузь застосування
Дана Настанова з експлуатації (далі настанова) призначена для вивчення принципу дії, будови та правил експлуатації сигналізатора...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconОфициальный дистрибьютор
Вт та 75 кВт. При існуючій продуктивності роботи компресорної станції установлена продуктивність насосів є надлишковою. Це обумовлює...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconТема. Вивчення зовнішньої будови та характеру рухів кільчастих червів
Мета: встановити характерні ознаки зовнішньої будови дощового черв”яка, їх відповідність умовам життя в грунті; провести спостереження...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconТема. Вивчення зовнішньої будови та поведінки риб
Мета: ознайомитися з особливостями зовнішньої будови риб та їх поведінкою, виявити риси
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconМетодичні рекомендації щодо вивчення фізичної культури у п’ятих класах...
Програма характеризується спрямованістю на реалізацію принципу варіативності, який передбачає планування навчального матеріалу відповідно...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconУрок 4 Тема: Різноманітність рослин у природі. Водорості, мохи, хвощі...
Налічується понад 300 тисяч видів рослин. Залежно від особливостей будови представників царства Рослини традиційно поділяють на нижчі...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconТема: Які бувають дерева?
Мета. Поглиблювати поняття про різноманітність природних форм, подібність І відмінність особливостей будови дерев. Виховувати спостережливість,...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconТема. Вивчення будови двомембранних органел
Розгляньте мікропрепарат, знайдіть хлоропласти. Зверніть увагу на їх будову та кількість
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconОсновні напрями науково-дослідної І науково-методичної роботи практичних психологів
Вного процесу; вивчення психологічних особливостей дитини/колективу; корекція та розвиток індивідуально-психологічних особливостей;...
Тема : Вивчення конструктивних особливостей, будови та принципу роботи гідравлічних насосів iconУрокз тема уроку. Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної...
Орми наукових знань, етапи формування І значения теорії хімічної будови для розвитку органічної хімії; ознайомити учнів з теорією...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка