Возвратно-поступательные насосы

Возвратно-поступательное движение поршней 1 чаще всего осуществляется посредством кривошипно-шатунного механизма 2, но применяют и другие механизмы (кулачковые, эксцентриковые и т.п.).

Для поршневых насосов характерно наличие всасывающих 3 и напорных 4 клапанов, регулирующих движение жидкости через рабочую камеру 5. При заполнении рабочей камеры жидкостью всасывающий клапан открыт, а напорный закрыт. При вытеснении жидкости (нагнетании), когда вытеснитель движется в обратную сторону, наоборот, всасывающий клапан закрыт, а напорный – открыт. Эти клапаны являются самодействующими, т.е. такими, которые открываются лишь воздействием перепада давления, а закрываются под действием собственного веса или пружины.

В конструкции насоса предусмотрен ползун (крейцкопф) 6, который при работе насоса воспринимает радиальную нагрузку, и она в этом случае не передается на поршень и цилиндр.

Если предположить, что длина шатуна l бесконечно велика по сравнению с длиной кривошипа r, то скорость перемещения поршня изменяется по синусоидальному закону в функции угла поворота кривошипа φ или времени. По такому же закону меняются подача насоса и расход жидкости во всасывающем и напорном трубопроводах.

Секундная теоретическая подача насоса при n двойных ходов в минуту определяется по формуле

Действительная подача Q насоса меньше теоретической. Уменьшение подачи обуславливается следующими причинами: запаздыванием в открытии и закрытии клапанов; неплотностью поршня и сальников, что ведет к утечке некоторого объема жидкости со стороны нагнетания в область всасывания, а также за пределы корпуса насоса; попаданием воздуха в цилиндр насоса извне через неплотности в сальниках и во всасывающей трубе, а также вместе с водой в растворенном состоянии.