Пример выполнения задачи

Исходные данные:

- насос 9Т;

- давления нагнетания Р_н=32 МПа;

- теоретическая подача насоса Q=3 дм³/с;

- длина хода поршня S=250 мм;

- частота двойных ходов в минуту n=28 мин^-1;

- диаметр поршня D_п=100 мм.

Изображается кинематическая схема с направлением усилий. Определяется усилие, действующее на шток:

Р_шт=Р_н+Р_тр

Р_н=р_н*F_п=32*10⁵*0,785*0,1²=251,2 кН

Р_тр=0,12*251,2=30 кН

Р_шт=251,2+30=281,2 кН

Сила, действующая вдоль шатуна при условии, что

; β_мах=11°; tg β_мах=0,2;

; кН

P_п = Р_шт*tgβ_мах = 281,2*0,2 = 56,24 кН

Величина полного крутящего момента зависит от угла поворота кривошипа φ, и имеет максимальное значение при φ=90 градусов

М_{кр мах} = Р_ш*r = 286,7*0,125 = 35,8 кН*м

Мощность насоса, исходя из момента крутящего М_кр на кривошипном валу

N=M_{кр мах}*ω

N = М_{кр мах}*2πn=35,8*10³*2*3,14* =105 кВт

Мощность, исходя из подачи насоса и давления

N_r=Р_н*Q=32*10⁶*3*10^-3=96 кВт

Как видно, из сопоставления мощностей, мощность на кривошипном валу несколько выше вследствие наличия потерь мощности в гидравлической и приводной частях насоса. Определяется коэффициент полезного действия насоса:

Контрольные вопросы

1. Что такое «жесткая» характеристика насоса?

2. Какие напряжения возникают в теле цилиндровой втулки?

3. Какого характера напряжения возникают в теле штока насоса двойного действия?

4. От чего зависят усилия, действующие на шатун?

5. Для чего необходимо определять усилия на кривошипе?

6. От каких факторов зависит гидравлическая мощность насоса?

Таблица 3.1

№ варианта	Тип насоса	Рн, МПа	S, мм	n, мин-1	D, мм	Q, дм3/с
	9Т	11,7				7,9
	У8-7	13,9				50,9
	У8-6М	12,2				40,4
	У8-6МА	21,9				24,4
	БРН-l	12,3
	12Гр	19,6
	13Гр	13,8
	11Гр	23,8				45,2
	12-Р-160		304,8		184,2	48,6
	9МГр					18,15
	УНБ-1250					26,7
	11Гр	6,5				4,43