Порядок выполнения работы – определение марки пластинчатого насоса, его характеристик и назначение

 

1. С помощью измерительных приборов замерить параметры устройства.

 

2. На основании замеров и потребности гидросистемы определить его наименование.

 

3. По наименованию определить его предназначение и описание.

 

4. Схему, наименование и размеры устройства занести в тетрадь.

 

5. Сделать выводы.

 

Лабораторная работа № 9.

Тема: Устройство и принцип действия шестеренных насосов.

Определение производительности.

 

Цель работы: изучение устройства шестеренчатого насоса и принцип его работа.

Определение производительности насоса.

 

Общие сведения.

 

Шестеренный насос относится к типу объемных насосов. Шестеренный насосо – это зубчатый насос с рабочими органами в виде шестерен, обеспечивающих герметичное замыкание рабочих камер и передачу вращающегося момента с ведущего вала на ведомый. Шестеренные насосы могут быть с внешним и внутренним зацеплением.

 

Принцип действия всех объемных насосов заключается в вытеснении жидкости из рабочих камер вытеснителями (например, поршнями, пластинами и т.д.). Объемные насосы делятся на два класса: поршневые и роторные, различие между которыми заключается в характере процесса вытеснения. В поршневых насосах вытеснение производится из неподвижных рабочих камер в результате возвратно-поступательного движения вытеснителей.

 

Рис. 9.1. Конструктивная схема насосной установки.

 

В роторных насосах вытеснение жидкости производится из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного или вращательно-поступательного движения вытеснителей.

 

Шестеренный насос является одной из разновидностей роторных насосов. Как и любой другой роторный насос, шестеренный насос состоит из следующих основных частей: статора 1 (корпуса насоса), ротора 2 (ведущей шестерни) и вытеснителя 3 (ведомой шестерни). Рабочими камерами насоса являются впадины между зубьями шестерен, которые заполняются жидкостью при выходе зубьев шестерен из зацепления. Эта жидкость при вращении зубчатых колес переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где вытесняется из впадин шестерен соответствующими зубьями.

 

Шестеренные насосы получили широкое распространение в машиностроении. Они

выпускаются для гидросистем с высоким давлением и низким давлением. Первые находят свое применение в гидросистемах тракторов и дорожно – строительных машин. Вторые используются в станочных гидроприводах. Частоты вращения большинства насосов находятся в диапазоне 1000 – 2500 об/мин, полные КПД – 0,75 – 0,85, объемные 0,85 – 0,95.

 

Кроме шестеренных насосов с внешним зацеплением, бывают насосы с внутренним зацеплением, когда шестерня меньших размеров располагается внутри более крупного зубчатого колеса. Такие насосы компактнее, но из-за более сложной конструкции по сравнению с насосами с внешним зацеплением они не нашли широкого применения.

 

Производительность шестеренного насоса может быть определена по формуле

 

Q = 2	DН2		bnhVk ,
	z

 

где DН – диаметр начальной окружности шестерни; при одинаковых шестернях DН равен

 

расстоянию между центрами шестерен;

z – число зубьев; b – ширина зуба;

 

n – частота вращения; ηV – объемный КПД;

к – поправочный коэффициент, равный ≈ 1,1.

 

В таблице приведены основные характеристики некоторых типовых шестеренных насосов.

 

Таблица 9.1.

Основные параметры шестеренных насосов

 

						КПД
	Рабочий	Подача,	Давление	Частота	Мощность	объемный
Марка насоса	объем,		нагнетания,	вращения,	насоса,		полный
	см3	л/мин	МПа	об/мин	кВт
1	2	3	4	5	6	7	8
НШ-10-2	10	17,7	14	1920	5,6	0,9	0,85
НШ-50А-3	49,7	110,4	16	2400	39	0,92	0,82
НШ6Т1	6,3	11,3	2,5	2000	0,67	0,92	0,83
НШ6Е-3	6,3	10	16	1920	3,97	0,85	0,75
НШ10Е	10	13,8	10	1500	2,94	0,92	0,82
НШ10Е-2	10	17,7	10	1500	5,52	0,92	0,80
НШ32-У	31,7	47,3	10	1500	10,9	0,92	0,75
НШ32У-2	32	56	14	1920	16,0	0,92	0,80
НШ32-2	32	55,6	14	1920	15,4	0,92	0,80
НШ46-У	45,7	63,1	10	1500	-	0,92	0,80
НШ50У-2	49,1	86,7	14	1920	25,7	0,92	0,83
НШ50-2	50	86,9	14	1920	23,8	0,92	0,83
НШ67	69	96,2	14	1500	26,5	0,92	0,85
НШ100-2	98,8	139	14	1500	37,5	0,94	0,85
НШ250А-2	245	345	14	1500	92,7	0,94	0,85
НШ32-10-2	32/10	55,6/17,7	14	1920	20,2	0,92	0,83
НШ32-32-2	32/32	55,6/55,6	14	1920	30,7	0,92	0,82
НМШ 25	25	31,9	1,6	1500	1,25	0,85	0,70
НМШ 25Р	25	25,5	0,25	1200	1,20	0,86	0,70
НМШ 50	25	31,9	1,6	1500	2,50	0,87	0,70
НМШ80-1	80	163	1,0	2400	4,71	0,88	0,70
НМШ125	63	163	1,6	1500	5,00	0,89	0,70

 

Ш2-25	-	23,3	1,6	1450	1,3	-	-
Ш3,2-25	-	38,3	0,6	1450	1,0	-	-
Ш5-25	-	60,0	0,4	1450	1,1	-	-
Ш8-25	-	96,7	0,25	1450	1,1	-	-
Ш40-6	-	300	0,4	980	5,5	-	-
Ш80-6	-	600	0,25;0,3	980	7;7,5	-	-
ШГ2-25	-	23,3	0,6	1450	0,75	-	-
ШГ8-25	-	96,7	1,0	1450	2,7	-	-
ШГ20-25	-	233	1,0	1450	7,2	-	-
ШФ2-25	-	23,3	1,4	1430	1,2	-	-
ШФ5-25	-	60	0,4	1430	1,1	-	-
ШФ8-25	-	96,7	0,3;0,6	1430	1,2;2,0	-	-
ШФ20-25	-	275	0,6	1430	6,0	-	-
БГ11-22А	11,2	12,3	2,5	1450	1,0	0,76	0,54
Г11-22; БГ 11-22	16,0	18	2,5	1450	1,3	0,78	0,56
Г11-23А; БГ11-23А	22,4	26	2,5	1450	1,6	0,8	0,64
Г11-23; БГ11-23	32	38	2,5	1450	2,3	0,82	0,68
Г11-24А; БГ11-24А	40	50	2,5	1450	3,0	0,88	0,72
Г11-24; БГ11-24	56	72	2,5	1450	4,1	0,89	0,74
Г11-25А; БГ11-25А	80	104	2,5	1450	5,8	0,91	0,76
Г11-25; БГ11-25	100	133	2,5	1450	7,2	0,92	0,77

 

Примечания:

1. Приведенные параметры являются номинальными.

 

2.Насосы НШ и НМШ предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы тракторов, подъемных землеройных, дорожно-строительных, транспортных и других сельскохозяйственных машин. В их числе насосы НШ10-10-2, НШ32-10-2 и НШ32-32-2 двухсекционные; насосы НМШ50 и НМШ125 - двухкамерные.

 

3.Насосы НШ предназначены для подачи масла, нефти, мазута, дизельного топлива; насосы ШГ – для подачи парафина, нефти, мазута температурой менее 100 0 С и g до 6g10-4 м2/с; насосы ШФ предназначены для подачи масла, нефти, дизельного топлива температурой до 900 С.

 

4. Насосы Г11-2 и БГ11-2 используются в системе станочных гидроприводов.

 

Порядок выполнения работы - определение наименования шестеренного насоса, его характеристик и назначение.

 

1. С помощью измерительных приборов замерить параметры устройства.

 

2. На основании замеров и потребности гидросистемы определить его наименование.

 

3. По наименованию определить его предназначение и описание.

 

4. Схему, наименование и размеры устройства занести в тетрадь.

 

5. Сделать выводы.

 

Лабораторная работа № 10.

Тема: Методы испытания насосов и гидромоторов,

Способы борьбы с шумом и вибрацией.

 

Цель работы: изучение причин испытания и методики испытания насосов и гидромоторов.

 

Общие сведения.

 

Все насосы подвергают обязательным испытаниям, при которых в основном снимаются объемные и механические характеристики и в некоторых случаях — характеристики по шуму и ресурсу работы.

Принципиальная гидравлическая схема установки для снятия объемных характеристик насоса показана на рис. 10.1 а. Насос 1, приводимый через бесступенчатый редуктор 15, забирает жидкость из бака, снабженного охладительным 11 и нагревательным 13 устройствами. Регулирование количества охлаждающей воды производят дросселем 8. Температуру масла в баке измеряют термометром 14.

 

 

Рис. 10.1 Схемы установок для снятия объемных (а) и механических (б) характеристик насоса

 

От насоса рабочая жидкость через дроссель 5 и кран 6 переключения поступает в измерительный 7 либо в расходный бак 9. Из измерительного бака 7жидкость через кран 10 сливается в расходный бак.

 

На всасывающей магистрали насоса установлен дроссель 12 для регулирования сопротивления, величина которого измеряется с помощью манометра 2.Давление на выходе измеряют манометром 4 (или каким-либо датчиком), в магистрали которого установлен демпфер (дроссель) 3.

 

Момент вращения обычно измеряют при помощи балансировочной установки (рис,

 

б). Уравновешивание осуществляют при помощи груза  или пружинных весов. Последний способ имеет эксплуатационные преимущества перед первым.

 

При необходимости точных измерений применяют специальный тензометрический измеритель момента, устанавливаемый непосредственно на валу, соединяющем насос с приводным двигателем.

 

Испытание гидромоторов. Для снятия характеристик крутящего момента гидромотора(двигателя) обычно применяют установку, схема которой показана на рис, а. Насос 2, приводимый

 

с помощью электродвигателя 1, питает гидромотор 3, вал которого нагружается тормозным устройством 4. Кран 5 служит для перевода насоса в режим холостого хода. В качестве тормозного устройства обычно используют фрикционный или гидравлический тормоз, причем последний отличается большей плавностью торможения и относительной простотой рассеивания тепла.

 

Рис. 10.2. Схемы установок для снятия механических характеристик насосов и гидромоторов На рис б показана принципиальная схема испытательной установки с гидравлическим тормозом. Испытываемый гидромотор 1 связан с валом нагрузочного (тормозного) насоса 2, кор-пус которого установлен на подшипниках качения, соосных с приводным валом. Нагрузка

 

осуществляется с помощью дросселя 3 на выходе из насоса.

 

Для изменения момента нагрузки гидромотора может быть применена упрощенная установка, схема которой показана на рис., в. Тормозной момент мотора уравновешивается

 

 

грузом  , приложенным па плече  . Для повышения точности измерения, а также для практического удобства проведения испытаний дополнительно используются чувствительные

 

пружинные весы (динамометр). Крутящий момент в основном уравновешивается грузом  , динамометр же воспринимает на себя лишь некоторую небольшую нагрузку.

 

Суммарный момент

 

 

 ,

 

 

где  - показание динамометра.

 

Для проверки теоретической (геометрической) производительности насоса его прокачивают вручную. Для этой цели может быть рекомендована схема, показанная на рис. 172, в которой для устранения утечек жидкости из одной камеры насоса в другую обеспечено равенство статических напоров на сторонах всасывания и нагнетания. Для обеспечения примерного равенства

 

 

статических напоров всасывания  , и подачи  применяется расходный бачок  с большой свободной поверхностью жидкости.

 

Рис. 10.3. Схема установки для ручной прокачки насоса

 

Шум в гидросистемах.

 

Работа объемных насосов и ряда прочих агрегатов и элементов гидросистем сопровождается шумом, уровень которого является в большинстве случаев показателем совершенства их конструкции, а также характеристикой качества изготовления и монтажа. В частности показатель по шуму, издаваемому насосом, носит столь закономерный характер, что по его уровню представляется возможным оценивать, дополнительно к существующим методам контроля по гидравлическим и механическим параметрам, качество насоса. При некотором же значении уровня шума он служит сигналом о наличии в рабочем процессе насоса дефектов, могущих нарушить надежность его функционирования.

 

Возбудителями шума в гидравлических системах служат в основном колебательные процессы гидродинамического (колебания потока и давления) и механического (вибрации механических элементов) происхождений. К источникам шума гидродинамического происхождения относятся также процессы, имеющие место при кавитации жидкости.

Основным возбудителем (генератором) шума в гидравлических системах является в большинстве случаев насос. Частотный спектр возбуждаемого им шума состоит из негармонических составляющих, вызванных колебаниями давления жидкости и механическими колебаниями (вибрациями) детален насоса.

 

Колебания давления в основном вызываются пульсацией потока жидкости, обусловленной законом перемещения рабочих органов (вытеснителей) насоса, а также особенностями рабочего процесса. Пульсации потока в результате гидравлического сопротивления выходной магистрали и сил инерции заполняющей ее упругой жидкости сопровождаются колебаниями давления, вы-зывающими вибрации (колебания) узлов самого насоса и элементов гидросистемы, которые, в свою очередь, сопровождаются звуковыми колебаниями.