ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Радиально-поршневые насосы с клапанными распределением из "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем" Роторные насосы с цапфовым распределением обычно применяют до давлений 25 МПа (250 кгс/см ), при более высоких давлениях применяют нероторные радиально-поршневые насосы с распределением с помощью свободно посаженных клапанов насосы выпускаются на давления до 100 МПа (1000 кгс/см ) и выше. Клапанное распределение распространено преимущественно в плунжерных насосах с кулачковым (эксцентриковым) приводным механизмом поршней. [c.156] Схема элемента такого насоса представлена на рис. 47, а. Заполнение насоса жидкостью происходит через всасывающий 1слапан /, а вытеснение из цилиндра (нагнетание) — через нагнетательный клапан 2. Привод поршня осуществляется эксцентричным кулачком (диском) 4, к которому поршень 3 поджимается пружиной или иными средствами. Ось О , вокруг которой вращается кулачок, смещена относительно его геометрической оси О2 на величину эксцентриситета е, в соответствии с чем геометрическая ось (центр) О2 кулачка описывает при его вращении вокруг оси Oi окружность радиусом, равным эксцентриситету е. Поршень 3 при этом будет совершать в цилиндре возвратнопоступательные движения на величину пути 2е. [c.156] Из рассмотренной схемы видно, что кинематика этого насоса соответствует кинематике кривошипно-шатунного механизма (см. рис. И). Функции кривошипа 1 здесь выполняет эксцентриковый кулачок (диск) 4 (рис. 47, а), ось Oj вращения которого (она соответствует оси О2 схемы на рис. 11) смещена относительно геометрической его оси О2 на величину е, равную радиусу кривошипа г. [c.156] При вращении эксцентрикового кулачка 4 вокруг оси 0 приводного вала, с которым этот кулачок жестко соединен, геометрическая ось (центр) О2 кулачка будет описывать окружность радиусом г е вокруг оси вала О . При этом поршень 3 насоса, прижимаемый к эксцентрику пружиной 6 (или иными средствами), будет перемещаться возвратно-поступательно в цилиндре, совершая за один оборот два хода, каждый из которых равен к = 2е. [c.157] При движении поршня 3 в левую сторону (соответствует для данного направления вращения верхней половине эксцентрика) объем цилиндровой камеры уменьшается и жидкость, заполняющая ее, вытесняется через клапан 2 в нагнетательную полость. При обратном движении поршня (соответствует нижней половине окружности эксцентрика) объем цилиндровой камеры будет увеличиватвся и жидкость, преодолев усилие пружины 5 и открыв всасывающий клапан 1, будет поступать в камеру насоса. [c.157] Из сравнения схемы рассматриваемого насоса (рис. 47, а) и кривошипного механизма (см. рис. 11,6) видно, что величина е соответствует радиусу г (кривошипу 1), в соответствии с чем выведенные выше выражения для подачи жидкости [см. выражение (42) ] и скорости движения поршня [см. выражение (44) ] будут справедливы также и для данного насоса при условии замены параметра г величиной е. [c.158] Подобные насосы обычно предназначаются для работы под высоким давлением (20 МПа или 200 кгс/см ). Поскольку при таких давлениях возникают, при непосредственном контакте плунжера с кулачком, недопустимо высокие напряжения, контакт осуществляют через специальную опору с (рис. 47, а). Опоры с обычно также разгружаются гидростатическим способом — подводом жидкости под давлением в камеру е (см. рис. 47, а и стр. 246). Кроме того, для уменьшения трения башмаков о кулачок последний часто выполняется в виде игольчатого подшипника d. [c.158] Следовательно, перемещение и скорость плунжера изменяются в зависимости от угла ф поворота эксцентрика (вала), как и в ранее рассмотренных насосах, практически по закону синуса. В равной мере будут сохранены также и кинематические зависимости, выражающие текущую подачу и ее равномерность [см. выражения (42) и (49)]. [c.159] Клапанное распределение отличается большой надежностью и долговечностью, а также высоким объемным к. п. д. Кроме того, насосы с этим распределением свободны от гидравлических ударов и компрессии жидкости в цилиндрах, а также пригодны для работы при высоких температурах и давлениях. Утечка жидкости в таких насосах происходит в основном в результате перетекания ее через проходные щели всасывающих клапанов вследствие запаздывания их закрытия (опускания на седло) и открытия в момент изменения направления хода плунжеров, что,обусловлено в основном инерционностью затворов клапанов. Очевидно эти утечки отсутствуют лишь в идеальном клапане, работа которого характеризуется тем, что его открывание и закрывание происходит точно при прохождении поршня в мертвых точках, т. е. в момент реверса поршня. [c.159] Неизбежное запаздывание в закрытии всасывающего клапана приводит к тому, что жидкость вытесняется плунжером на начальной части нагнетательного пути не в нагнетательную полость, а возвращается во всасывающую, причем запаздывание будет тем большим, чем больше масса клапана. Ввиду этого масса всасывающего клапана при выбранной частоте вращения насоса определяет требуемый подпор на всасывании. Если этот подпор ограничен, то следует в зависимости от массы ограничивать допустимую частоту вращения насоса. Для уменьшения запаздывания необходимо максимально уменьшать массу клапана, а также усиливать его приводную пружину и уменьшать величину хода однако это может ухудшить заполнение цилиндров жидкостью и в особенности насосов самовсасывающего типа. [c.159] Особое влияние на надежность заполнения цилиндров жидкостью при ходе всасывания плунжеров оказывает запаздывание открытия всасывающего клапана. Причем это влияние будет тем большим, чем больше мертвое пространство насоса и меньше рабочий объем. [c.159] При известных условиях может возникнуть стук клапанов, вызванный ударами их о седло, в результате которых узел распределения может выйти из строя. Стук клапана, нагруженного пружиной, обычно возникает при совпадении собственных колебаний подвижных его частей с вынужденными колебаниями (пульсацией) давления жидкости. [c.160] Вероятность появления указанных дефектов в работе клапанов повышается с увеличением частоты вращения насоса. Опыт показывает, что при рациональном подборе параметров клапана можно обеспечить надежную его работу при частоте вращения вала до 6000—8000 об/мип. [c.160] С целью снижения сопротивления потоку жидкости скорость ее течения через всасывающий клапан самовсасывающих насосов выбирают примерно 1,5 м/с и лишь при применении в качестве рабочей жидкости маловязких масел — до 3 м/с. [c.160] Следует отметить, что насос с клапанным распределением не может быть использован в качестве гидромотора, т. е. машина с клапанным распределением необратима. Кроме того, подобный насос не допускает изменения направления вращения. [c.160] Для большей компактности рассматриваемых насосов цилиндры обычно располагают звездообразно с пересечением их осей в общем центре 5 (рис. 48, а). Привод поршней 1 осуществляется кулачком 4, к которому поршни прижимаются пружинами 2 через проставки 3. Центр 5 вращения кулачка 4 смещен относительно геометрической оси на величину е, определяющую ход поршня. [c.160] ЭТОГО число цилиндров в насосах такого типа ограничено обычно тремя-четырьмя. [c.161] Насос подобного типа может быть выполнен также по схеме, изображенной на рис. 48, в. Привод поршней 6 в этом насосе осуществляется при помощи эксцентрикового (кривошипного) валика 8, при вращении которого внешняя обойма 9 шарикоподшипника, посаженного на кривошип, сообщает качательные движения рычагам 7, которые, в свою очередь перемещают поршни 6. Перемещение поршней к центру (ход всасывания) осуществляется с помощью насоса подкачки. [c.161] Распределение жидкости осуществляется посредством либо клапанов, либо цилиндрического золотника, приводимого во вращение от эксцентрикового вала 8, который приводит в движение поршни 6 насоса. [c.161] Толщина стенок поршней выбирается такой, чтобы расширение поршней под действием давления жидкости способствовало их герметизации в цилиндрах при высоких давлениях. Отключением одного или нескольких цилиндров, осуществляемым изъятием поршней, можно соответственно снижать расход, однако при этом повышается неравномерность подачи. [c.163] Вернуться к основной статье