Поршневые кривошипные насосы

Кинематика поршневого кривошипного насоса построена на базе кривошипно-шатунного механизма (см. рис. 1.1).

Вытеснение жидкости поршнем происходит только в течение полуоборота, поэтому основным недостатком всех поршневых насосов является прерывистость подачи.

Идеальная подача жидкости одним поршнем за один оборот кривошипа составляет

где

При частоте вращения идеальная подача однопоршневого насоса в единицу времени

Для уменьшения пульсации применяют многопоршневые конструкции. Среднюю идеальную подачу многопоршневого насоса в единицу времени с количеством поршней определяют по формуле

Мгновенная подача насоса пропорциональна мгновенной скорости поршня:

Для насоса с бесконечно длинным шатуном () при перемещение поршня с радиусом кривошипа и углом его поворота связано зависимостью (см. рис. 1.1)

Откуда

Тогда

Для определения пульсации мгновенной подачи жидкости насоса, имеющего цилиндров, смещенных относительно друг друга на фазовый угол суммируют подачу поршней 1, 2, 3, 4 (рис. 2.2). Задачу решают графоаналитически при условии, что

Минимальная подача трехпоршневого насоса составляет

Максимальная подача трехпоршневого насоса

Минимальная подача четырехпоршневого насоса

Максимальная подача четырехпоршневого насоса

Рис. 2.2. Графики мгновенной подачи

трехпоршневого (а) и четырехпоршневого (б) насосов

Из рис. 2.2 следует, что пульсация подачи при четном числе поршней больше по сравнению с нечетным числом поршней. При этом четном числе поршней минимумы и максимумы подач соседних поршней совпадают, и это увеличивает пульсацию. Количество поршней в авиационных насосах обычно равно 9.

Неравномерность подачи жидкости насосом представляет собой отношение разности максимальной и минимальной подач к средней подаче:

Среднюю по углу поворота кривошипа подачу находят по уравнению

Сведения о пульсации подачи у многопоршневых насосов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

z
%				2,6	1,4

Частота пульсации подачи составляет при четном числе поршней и при нечетном

Пульсирующая подача жидкости в гидравлической системе крайне нежелательна, так как она вызывает колебания давления, приводящие к усталостным разрушениям, и неравномерное передвижение исполнительных механизмов.