Главная Обратная связь

Дисциплины:






Контакт поршнів зі статорним кільцем



У конструкціях насосів, застосовуваних у гідросистемах, використають як схеми, у яких поршні опираються об барабан своїми сферичними головками (мал. 7), так і схеми з опорними башмаками (мал. 8).

Для поліпшення змащення й зниження тертя поршня об стінки циліндра в першій схемі поршню часто повідомляють поворотні рухи щодо його осі. Для цього поверхня статорного кільця, на яку опирається своєю сферою поршень, виконується під деяким кутом φ, рівним 15-200 (мал. 9, а),

Мал. 8. Схема радиально-поршневогу насосу з опорними башмаками.  

 
 

або циліндр розташовують під таким же кутом до площини обертання циліндрового блоку (мал.).

а) б)

Мал. 9. Схеми контакту плунжера зі статорним кільцем.

Оскільки крапка контакту сферичної поверхні поршня в цьому випадку буде зміщена щодо його осі, поршень під дією сили тертя буде провертатися в циліндрі, причому напрямок його повороту протягом одного оберту циліндрового блоку зміниться 2 рази. Зазначений рух поршня, підсумовуючись із відносним зворотно-поступальним рухом циліндра, приводить до того, що поршень буде рухатися в ньому по спіралі.

Щоб зменшити при провертанні ковзання головки поршня, необхідно збільшувати плече прикладення сили, чого досягають, виконуючи головку грибообразною (мал. 9, б). Діаметр головки (грибка) поршня звичайно вибирають рівним (1,75-2)d, де d - діаметр поршня. Довжину поршня L вибирають не менш L = 2(e + d).

Індикаторна діаграма поршневого насоса

Індикаторна діаграма поршневої гідромашини, що є записом тиску в циліндрі за один цикл, дозволяє судити про якість розподілу робочої рідини, а також визначити втрати в підпоршневому просторі й причини виникнення шуму.

На мал. 10 наведена теоретична індикаторна діаграма насоса з позитивним симетричним перекриттям у середнім положенні вікон циліндра (з попереднім відсіченням циліндра s > k).

Мал. 10. Теоретична індикаторна діаграма циліндра радіально-поршневого насоса з позитивним перекриттям.

На осі абсцис діаграми відкладений хід поршня х (або об’єм V циліндра), а на осі ординат – тиск р рідини в циліндрі. Відсічення циліндра насоса від порожнини усмоктування (живлення) з тиском рвс відбулися при ході усмоктування в крапці b; оскільки поршень після відсічення буде переміщатися в тому ж напрямку до приходу циліндра в нейтральне положення, тиск у циліндрі на частині шляху, що залишилося, до цього положення (до крапки а) буде знижуватися внаслідок збільшення замкнутого об’єму, досягаючи мінімального значення в крапці а.

Після ж того, як циліндр пройде нейтральне (мертве) положення, замкнутий об’єм буде зменшуватися; у результаті тиск у замкнутому обсязі циліндра буде підвищуватися по лінії а-с, досягаючи в крапці с максимального значення, обумовленого законом стиску рідини.



У крапці с відбудеться з'єднання циліндра з напірною (нагнітальною) камерою, у результаті чого тиск у ньому практично миттєво (ударно) підвищиться до величини рнаг (до крапки d), після чого відбувається процес витиснення рідини із циліндра (відрізок d - f) при практично постійному тиску рнаг. У крапці f відбудеться відсічення циліндра від напірної камери (замикання циліндра). Оскільки поршень на частині шляху, що залишилося, до приходу циліндра в нейтральне положення (крапка е) буде продовжувати рухатися убік зменшення замкнутого об’єму, тиск у замкнутому обсязі буде підвищуватися по прямій f - е, що відповідає закону стиску замкненої рідини, досягаючи максимального значення в крапці е, що відповідає нейтральному положенню циліндра.

Після того, як циліндр пройде нейтральне положення (крапка е), замкнутий об’єм буде збільшуватися; у результаті тиск буде знижуватися по лінії е – g. У крапці g циліндр з'єднається з камерою усмоктування; у результаті тиск стрибком понизиться до тиску рвс у цій камері, що і збережеться до приходу поршня в процесі руху усмоктування в крапку b. Далі описуваний процес повториться.

Залежно від величин перекриттів m й n - при переході циліндра із зони усмоктування в зону нагнітання й навпаки, а також симетричності цих перекриттів, описана теоретична діаграма може змінюватися.

Фактична індикаторна діаграма буде відрізнятися від теоретичної в основному тим, що при з'єднаннях, що чергуються, замкнутих об’ємів циліндрів із вхідною й вихідною порожнинами насоса буде відбуватися (внаслідок наявності перепадів тиску в з'єднуємих полостях) перерозподіл енергії, що супроводжується забросамитиску.

Мал. 11. Фактична індикаторна діаграма циліндра радіально-поршневого насоса з позитивним перекриттям.

На мал. 11 показана реальна індикаторна діаграма семипоршневого насоса з невеликим позитивним перекриттям (φ = 150). Максимальна подача 200 л/хв; робочий об’єм q = 142 см3/об; частота обертання приводного вала 1440 об/хв. Тиск у напірній магістралі рнаг = 4 МПа й у магістралі живлення рвс= 0,69 МПа.

Діаграма показує, що наприкінці ходу усмоктування спостерігається невелике стрибкоподібне зниження тиску, обумовлене збільшенням, внаслідок наявності позитивного перекриття, замкнутого об’єму (крапка а). У момент з'єднання циліндра, заповненого рідиною під тиском усмоктування рвс, із зоною нагнітання з тиском рнаг (крапка а) відбувається «заброс» тиску (гідравлічний удар), внаслідок наявності зворотного потоку, до величини руд, що перевищує приблизно в 2 рази тиск нагнітання рнаг (крапка b) з наступним миттєвим падінням до величини рнаг, з яким і відбувається витиснення рідини. Після з'єднання циліндра з порожниною живлення з тиском рвс відбувається стрибкоподібне (короткочасне) падіння тиску до величини нижче тиску живлення (крапка с), після чого тиск миттєво відновлюється до величини рвс із наступним повторенням циклу.

Заброси, які відбулися й наступні коливання тиску передаються в гідравлічну магістраль, викликаючи в ній коливання тиску, а також супроводжуються звуковими ефектами.

Величина (рівень) заброса тиску визначається в основному величиною стрибка тиску (перепаду між тиском у циліндрі й камері, з якої він з'єднується після проходу розділової перемички), а також конструктивними особливостями насоса (об’ємом шкідливого простору, величиною й симетричністю перекриття циліндрів у вузлі розподілу й ін.). Шляхом конструктивних удосконалень представляється можливим значно зменшити зазначений ефект і його наслідки.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...