Насосы гидравлических систем станков и машин - Леонов А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
При определении объемного к. п. д. насосов теоретическую производительность обычно определяют экспериментально, измеряя производительность при нулевом давлении, так как для ее точного расчета
13
по формулам необходимо было бы учесть все фактические размеры соответствующих деталей, что не всегда удобно.
Для шестеренчатых и некоторых других насосов, где центробежные силы не требуются для обеспечения всасывания, теоретическую производительность можно измерить при медленном проворачивании насоса, не создавая разности давлений между линией всасывания и нагнетания.
Для этого на линиях всасывания и нагнетания надо установить баки и заполнить их жидкостью до одинакового уровня (несколько выше полости всасывания). Затем, проворачивая насос вручную, жидкость перекачивают из одного бака в другой. Измерив количество жидкости, поданное за несколько оборотов, вычисляют производительность за один оборот насоса. При небольших объемах подаваемой жидкости измерение ее количества точнее производить весовым мето-тодом.
Изменение уровня жидкости в баках, вызывающее разность давлений в линиях всасывания и нагнетания, незначительно и не вызывает объемных потерь.
При медленном проворачивании насоса обычно происходит полное заполнение рабочих камер жидкостью, что соответствует формулам для определения теоретической производительности.
Действительная производительность насоса измеряется на выходе жидкости из насоса при соответствующем ее давлении.
При этом должны быть обеспечены строгие измерения давления, числа оборотов и времени работы насоса.
Если при работе насоса происходит неполное заполнение рабочих камер, то потери производительности, связанные с этим, входят в размер объемных потерь.
Гидравлические потери, К гидравлическим потерям относятся потери давления, возникающие при движении жидкости по внутренним каналам насоса (собственное сопротивление насоса). Эти потери возникают в связи с наличием трения жидкости о стенки каналов и местных сопротивлений (поворотов потока, изменения сечений каналов и т. п.), а также внутреннего трения частиц жидкости между собой.
Гидравлические потери учитываются гидравлическим коэффициентом полезного действия значение которого выражается формулой
Цеид = * . (24)
где р — давление жидкости при выходе из насоса;
рт — теоретическое или индикаторное давление жидкости в рабочей камере насоса, равное его полному напору.
Гидравлический к. п. д. учитывает потери напора в самом насосе.
Определение величины гидравлических потерь давления (сопротивлений) производится по формулам гидромеханики.
Сопротивления в каналах круглого сечения определяются по аналогии с сопротивлениями трубопроводов.
14
Определение потерь от местных сопротивлений представляет затруднения и наиболее точно может быть произведено опытным путем для данной конструкции насоса.
Приближенно потеря напора в местных сопротивлениях может быть рассчитана по формуле
= (25)
где С — коэффициент местных сопротивлений, определяемый опытным путем;
v — средняя скорость движения жидкости в сечении потока за местным сопротивлением в м!сек\
g — ускорение силы тяжести в м/сек2.
Если необходимо выразить потерю напора через скорость перед местным сопротивлением, то надо произвести пересчет коэффициента, воспользовавшись соотношением
А - (llY С> ’
где — коэффициент местного сопротивления, соответствующий сечению потока Fi\
С2 — коэффициент местного сопротивления, соответствующий сечению потока Fz.
Для некоторых видов сопротивлений значения hM и коэффициента С приведены в табл. 1.
Потери напора в местных сопротивлениях также могут быть приближенно определены по методу эквивалентного трубопровода, т. е. замены местного сопротивления прямой трубой, сопротивление которой равно данному местному сопротивлению (по формулам гидромеханики).
Определив потери напора внутри насоса, можно определить требуемое теоретическое давление, учитывая, что рт = р + Н, где h — суммарная потеря напора внутри насоса.
Потери напора внутри насосов объемного действия составляют
1—3%. Особенно малы эти потери у шестеренчатых насосов, имеющих прямые и короткие каналы для входа и выхода масла.
Поэтому средний гидравлический к. п. д. насосов равен
"Чгид — 0,97 — 0,98.
Общий к. п. д., эффективная и приводная мощности насоса. Эффективная мощность насоса Nsip равна его теоретической мощности, за
исключением объемных и гидравлических потерь, учитываемых соответствующими коэффициентами полезного действия
Ыдф — N т'Цоб'Цгид) (26)
из формул (20) и (26) следует
Nзф ~ NпрЦмехЦобЦгид- (27)
13
Таблица 1
Коэффициенты местных сопротивлений [4]
Вид местного сопротивления
Форма местцрго сопротивления
Значение и коэффициент местного сопротивления
Внезапное расши* рение
ПК
Внезапное сужение
'V,
Лл = с27;
<-Ых-'Г
Вход с острыми краями
Св = 0,62 ~ 0,63 Вход с закругленными краями Св = 0,70- 0,99;
Ci = 0,005 — 0,06
Постепенное расширение (диффузор)
а
С- 0,15 Ч- 0,г[ 1 при а = 8°;
С *5 sina
с-
при 8° < а < 30° при а > 30°
Минимум потерь при
а = 10-т- 12°, когда С = 0,2
