ОП.05. Основы гидравлики и теплотехники
Урок)
Гр. 5. Основы гидравлики и теплотехники
Преподаватель: Рыжонкова С.А.
Адрес электронной почты: ryzhonkovasvetlana@yandex.ru
Тема: Классификация и принцип работы насосов
Цель: Изучитьклассификацию и принцип работы насосов
Форма работы: индивидуальная, дистанционное обучение
Тип урока: Урок изучение нового материала(1 урок)
Обеспечение занятий: калькулятор, линейки, карандаши, ручки, рабочая тетрадь.
Место проведения: индивидуальное, электронное обучение
Время проведения: 1 час, (1 урок).
Методические указания к уроку
1. Записать определение что называется насосом
2. Записать классификацию насосов по принципу действия
3. Нарисовать в тетрадь схему поршневого насоса рис. 6.1 и подписать его основные элементы
4. Записать принцип работы поршневого насоса
5. Записать в тетрадь общие сведения о з убчатом (шестеренчатом) насосе,пластинчатом насосе и центробежном насосе
Общие сведения о нагнетателях. Классификация насосов и принципы их работы
Технические устройства (машины), в которых происходит преобразование механической работы в энергию потока жидкости или газа называются нагнетателями (насос).
В зависимости от области применения нагнетатели подразделяются на гидравлические (насосы) и воздуходувные (компрессоры, вентиляторы).
Насосом называется гидравлическая машина, служащая для перемещения (всасывания, нагнетания) капельной жидкости за счет сообщаемой ей энергии.
Насос является основным элементом насосной установки, включающей в себя также привод (электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания и др.) и основание, на котором монтируются указанные выше элементы. В отдельных случаях основание может отсутствовать. По принципу действия насосы, как и все нагнетатели в целом, классифицируют на объемные и динамические. Объемные насосы работают по принципу вытеснения, когда давление перемещаемой среды повышается в результате сжатия. К ним относятся насосы возвратно-поступательного действия (диафрагменные, поршневые) и роторные.
Динамические насосы работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду. К ним относятся лопастные насосы (радиальные, центробежные, осевые) и насосы трения (вихревые, дисковые, струйные и т. п.).
Рассмотрим принцип действия некоторых типов насосов.
Поршневой насос (рис. 6.1) состоит из цилиндрического корпуса 3, внутри которого перемещается поршень 2 с уплотнительными кольцами, а также всасывающего 1 и нагнетательного 4 клапанов. Поршень в цилиндре совершает возвратно-поступательное движение, в которое при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется вращательное движение вала привода. При движении поршня вправо жидкость всасывается через открытый клапан 1 и заполняет объем цилиндра. При этом клапан 4 закрыт. При движении поршня в противоположном направлении клапан 1 закрыт и жидкость через открытый клапан 4 вытесняется в нагнетательный трубопровод. К достоинствам поршневых насосов следует отнести высокий КПД (до 95 %), создаваемое высокое давление, независимость подачи от сопротивления сети, возможность пуска в работу без предварительного заполнения насоса жидкостью. Недостатками этих насосов являются громоздкость конструкции, невозможность использования для привода высокоскоростных электродвигателей, сложность регулирования подачи.
Зубчатый (шестеренчатый) насос (рис. 6.2) состоит из двух шестерен 2, вращающихся в корпусе 1. Одна из шестерен, получающая вращение от привода, является ведущей, другая – ведомой. При вращении жидкость захватывается зубьями шестерен и перемещается из зоны всасывания в зону нагнетания. Перетоку жидкости обратно препятствует плотное зацепление зубьев. По такому же принципу действует насос восьмерочного типа (рис. 6.3), однако в нем необходимо обеспечить привод обеих «восьмерок», так как у них отсутствует зацепление. Достоинствами насоса данного вида являются компактность, простота конструкции, отсутствие клапанов, возможность работы при высокой частоте вращения, независимость подачи от противодавления, реверсивность, создаваемое высокое давление. К недостаткам относятся невысокие КПД (до 75 %) и подача, сравнительно быстрый износ.
Пластинчатый насос (рис. 6.4) имеет корпус 1, внутри которого эксцентрично расположен ротор 2 с радиальными пазами, в которых могут перемещаться пластины 3. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении ротора, пластины прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности корпуса, захватывают жидкость и перемещают ее к нагнетательному трубопроводу. Достоинствами этих насосов являются создаваемое высокое давление, реверсивность, отсутствие клапанов. К недостаткам относятся быстрый износ кромок и довольно низкий КПД (до 50 %).
В центробежном насосе (рис. 6.5) перемещаемая жидкость входит через всасывающий патрубок 1 в осевом направлении, попадает на лопасти вращающегося рабочего колеса 2, изменяет направление движения, закручивается, поступает в спиральный корпус 3 и выходит через нагнетательный патрубок 4. Рабочее колесо закреплено на валу, который приводится во вращение двигателем. Достоинствами таких насосов являются высокий КПД (более 80 %), возможность использования для привода высокоскоростных электродвигателей, равномерность подачи и относительная простота ее регулирования. К недостаткам относится зависимость подачи от гидравлического сопротивления сети.
Контрольные вопросы
1. Какая гидравлическая машина называется насосом?
2. Перечислите достоинства и недостатки поршневого насоса?
Основные источники:
1. О.Н. Брюханов А.Т. Мелик-Аракелян В.И. Коробко
Основы гидравлики и теплотехники 2014 г.
Дополнительные источники: