ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Скорость и ускорение поршня из "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем" Следовательно, графически скорость v движения поршня в цилиндре меняется по закону суммы полусинусоиды и полной синусоиды. [c.57] Кривая скорости v в функции у показана на рис. 13, а. [c.57] В теоретической схеме работы насоса жидкость неотрывно следует за поршнем. Подача жидкости в текуш,ий момент равна скорости поршня, умноженной на его площадь. Поскольку эта площадь для данного насоса постоянна, изменение текущей подачи зависит лишь от изменения скорости, а следовательно, подача изменяется по тому же закону, что и скорость, т. е. по закону синуса. [c.58] Так как dh = v dt = т sin у dt, имеем dQ = Рш sin у dt. [c.59] Следовательно, подача жидкости одним поршнем в течение одного его хода изменяется аналогично изменению скорости поршня, т. е. по синусоиде. [c.59] Из выражений (8) и (9) следует, что скорость поршня и подача рассматриваемого одноцилиндрового насоса носит неравномерный (пульсирующий) характер ход нагнетания (подачи) такого насоса будет чередоваться через каждые 180° поворота кривошипа с ходом всасывания, причем в пределах самого рабочего цикла, соответствующего углу поворота кривошипа на 180°, текущая скорость поршня [см. выражение (4) ] неодинакова по длине его пути в крайних положениях она равна нулю и примерно в среднем положении (y i 90°) имеет наибольшее значение. Следовательно, максимальная текущая подача однопоршневого насоса имеет место при Y = 90° (рис. 14, а см. также рис. 13, а). [c.59] Отношение а = характеризует неравномерность подачи. [c.60] Подобная неравномерная подача в большинстве случаев нежелательна, а в некоторых — недопустима. [c.60] Для повышения равномерности подачи применяют насосы двустороннего действия с дифференциальным поршнем (рис. 15, б), в которых подача равномерно распределяется между прямым и обратным ходами (см. рис. 14, б). При ходе поршня 2влево (рис. 15,6) жидкость вытесняется через клапан 1 в нагнетательный трубопровод 3 и одновременно заполняет штоковую полость цилиндра. При ходе поршня вправо клапан 1 закрывается и жидкость из што-ковой полости вытесняется в нагнетательный трубопровод 5 одновременно с этим происходит всасывание через клапан 5 жидкости в левую полость. [c.61] Применяют также трехпоршневые насосы, представляющие собой строенный насос одностороннего действия, а также насосы четверного и шестикратного действия (соответственно сдвоенный и строенный насосы двустороннего действия). [c.61] Воздушные колпаки насосов. Для выравнивания подачи применяют также воздушные колпаки, представляющие собой цилиндрической или иной формы закрытый сосуд а (см. рис. 15, а), в верхней части которого находится воздух, сглаживающий, благодаря сжимаемости, пульсации подачи. [c.61] В зависимости от назначения устанавливают по одному колпаку на нагнетательной и всасывающей линиях (сторонах). [c.61] Очевидно, чем больше разность (р х — Ртш) следовательно, и величина б, тем сильнее колебания скорости жидкости, вытекающей из колпака в нагнетательную трубу под действием давления в нем. Практически полагают, что при б = 0,025 изменение скорости жидкости в трубе настолько незначительно, что движение можно считать установившимся. [c.62] Аналогичное рассуждение можно провести и применительно к колпаку на всасывающей стороне (рис. 15, в), с той лишь разницей, что в этом случае давление в колпаке изменяется по ходу поршня в противоположном порядке. [c.62] В соответствии с приведенным, расчет колпаков сводится, в основном, к определению его размеров, при которых степень неравномерности не превосходит заданной величины. [c.62] При наличии воздушных колпаков в обоих цилиндрах можно принимать при расчете, что насос перекачивает жидкость из нижнего (всасывающего) колпака в верхний (нагнетательный), преодолевая разность давлений между ними. [c.63] Для всасывающих колпаков можно допустить более высокую степень неравномерности давлений. Так, при короткой всасывающей трубе и высоте всасывания до 5 м можно принять при работе на воде б = 0,05. Однако с увеличением длины трубы и повышением высоты всасывания, величина б должна выбираться соответственно меньшей. [c.63] Следует заметить, что количество воздуха во всасывающем колпаке с течением времени увеличивается вследствие его выделения из растворенного состояния в жидкости, а в нагнетательном наоборот, — убывает, вследствие растворения его в жидкости. Поэтому необходимо периодически удалять воздух из всасывающего колпака и добавлять в нагнетательный, или же обеспечить разделение воздушной и жидкостной сред с помощью резиновой мембраны. [c.63] На рис. 13, б показан график изменения ускорения поршня (принимаем шатун бесконечно длинным) на протяжении одностороннего хода поршня. Линия, изображающая изменение ускорения, является косинусоидой. В первой четверти окружности ускорение поршня положительное, но уменьшается до нуля. Во второй четверти ускорение отрицательное, так как скорость уменьшается, но абсолютная величина ускорения растет. В третьей четверти ускорение отрицательное, так как скорость направлена в обратную сторону. В четвертой четверти ускорение положительное, так как скорость имеет обратное направление и уменьшается по величине. [c.64] Вернуться к основной статье