Гидронасос это: «Что такое гидронасосы , для чего они нужны? Какие бывают виды гидравлических насосов?» – Яндекс.Кью – их виды, сферы применения, советы по выбору.

Содержание

Насос — Википедия

Условное графическое обозначение нереверсивного нерегулируемого насоса

Насо́с — гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя или мускульную энергию (в ручных насосах) в энергию потока жидкости, служащую для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов[1]. Разность давлений жидкости на выходе из насоса и присоединённом трубопроводе обусловливает её перемещение.

Неполная классификация насосов по принципу действия и конструкции выглядит следующим образом:

Изобретение насоса приписывается Ктесибию и описано в трудах как Герона Александрийского, так и Витрувия.

Приложение 2 ГОСТ 17398.jpg НАСОСЫ I. Фиг. 1 и 2. Всасывающие насосы. Фиг. 3 и 4. Нагнетательные насосы. Фиг. 5. Крыльчатый насос (разрез). Фиг. 6. Насос Фозе. Фиг. 7. Воздушный насос Ватта. Фиг. 8. Насос Вортингтона.
(рисунок из «ЭСБЕ»)
Приложение 2 ГОСТ 17398.jpg НАСОСЫ II. Фиг. 9—13. Двухцилиндровый воздушный насос. Фиг. 14. Ртутный воздушный насос Бессель-Гагена. Фиг. 15. Ртутный воздушный насос Кальбаума.
(рисунок из «ЭСБЕ»)
Приложение 2 ГОСТ 17398.jpg НАСОСЫ III. Фиг. 16. Питательный насос. Фиг. 17. Вращательный насос. Фиг. 18. Крыльчатый насос (внешний вид). Фиг. 19. Насос для жидкой грязи.
(рисунок из «ЭСБЕ»)

Патрубок (точка в гидравлической системе, в которой установлен насос), из которого насос забирает жидкость, называется всасывающим, патрубок, в который нагнетает, — напорным. Патрубки могут находиться на разной высоте, при этом часть энергии насос тратит на преодоление разницы гидростатических давлений между высотой напора z1 и высотой всасывания z0 (это может быть и отрицательная величина).

Напор насоса H{\displaystyle H} — приращение механической энергии единицы массы жидкости между его выходом и входом. Обычно мерой энергии служит высота столба перекачиваемой жидкости (имеющей удельный вес γ{\displaystyle \gamma } при ускорении свободного падения g{\displaystyle g}, здесь в формуле именно удельный вес, а не плотность жидкости): для i{\displaystyle i}-го элемента жидкости с давлением p{\displaystyle p} и скоростью жидкости vi{\displaystyle v_{i}}:

Ei=piγ+zi+vi22g,{\displaystyle E_{i}={\frac {p_{i}}{\gamma }}+z_{i}+{\frac {v_{i}^{2}}{2g}}{\mbox{,}}}

соответственно, напор насоса:

H=E1−E0=p1−p0γ+(z1−z0)+v12−v022g.{\displaystyle H=E_{1}-E_{0}={\frac {p_{1}-p_{0}}{\gamma }}+(z_{1}-z_{0})+{\frac {v_{1}^{2}-v_{0}^{2}}{2g}}{\mbox{.}}}

Подача — количество жидкости, подаваемое насосом за единицу времени. Может рассматриваться массовая подача G{\displaystyle G} или объёмная подача Q{\displaystyle Q}:

G=γQ{\displaystyle G=\gamma Q}.

Мощность N{\displaystyle N} — потребление насосом энергии за единицу времени. Полезная мощность Nh{\displaystyle N_{h}} — это приращение энергии всего потока жидкости в насосе: Nh=GH=γQH{\displaystyle \textstyle N_{h}=GH=\gamma QH}. Внутренняя мощность насоса Ni{\displaystyle N_{i}} — его полная мощность за исключением потерь на трение механических частей насоса, то есть мощность, сообщаемая жидкости в виде тепловой и механической энергии.

Соотношение полезной и подведённой мощности — это коэффициент полезного действия насоса:

η=NhN{\displaystyle \eta ={\frac {N_{h}}{N}}}.

При этом следует учитывать размерности величин: если, например, напор выражен в метрах, а подача в килограммах в секунду, то мощность в киловаттах вычисляется по формуле:

N[кВт] = G[кг]H[м]102η[безразм.].

Потери в насосе могут быть гидравлическими (затраты на преодоление гидравлических сопротивлений внутри насоса), объёмными (сокращение подачи насоса по сравнению с подачей рабочего органа) и механическими (трение деталей насоса о жидкость — внутренние механические потери, трение их друг об друга в подшипниках и т. д. — внешние). Учитываются, соответственно, гидравлическим КПД ηг, объёмным ηоб и механическим, разделяющимся на внутренний и внешний, ηммiηмe. η=ηгηобηм; Ni = Nηмe.

Минимальный избыточный напор всасывания H0u min{\displaystyle H_{0u~min}} над давлением парообразования жидкости ps{\displaystyle p_{s}} — запас механической энергии жидкости на входе в насос, необходимый для того, чтобы в насосе не возникла кавитация. Избыточный напор всасывания определяется как:

H0u=p0a−psγ+v022g,{\displaystyle H_{0u}={\frac {p_{0a}-p_{s}}{\gamma }}+{\frac {v_{0}^{2}}{2g}}{\mbox{,}}}

где p0a{\displaystyle p_{0a}} — давление на входе в насос, отнесённое к уровню оси насоса. На практике величину необходимого кавитационного запаса насоса принимают с некоторым коэффициентом запаса ϕ{\displaystyle \phi } = 1,2…1,4. Допустимая высота всасывания определяется с учётом давления на поверхности жидкости в резервуаре, откуда она забирается, pb{\displaystyle p_{b}} и сопротивления (в линейных единицах) всасывающих трубопроводов hc{\displaystyle h_{c}} как:

[H0u]=pb−psγ−φH0umin−hc″<math>pb{\displaystyle [H_{0u}]={\frac {p_{b}-p_{s}}{\gamma }}-\varphi H_{0u\mathrm {min} }-h_{c}»<math>p_{b}}</math>

Для открытых сосудов pb{\displaystyle p_{b}} — это атмосферное давление, для закрытых сосудов с кипящей жидкостью pb=ps,{\displaystyle \textstyle p_{b}=p_{s}{\mbox{,}}}.

Классификация насосов по принципу действия[править | править код]

По характеру сил преобладающих в насосе: объёмные, в которых преобладают силы давления, и динамические, в которых преобладают силы инерции.

По характеру соединения рабочей камеры с входом и выходом из насоса: периодическое соединение (объёмные насосы) и постоянное соединение входа и выхода (динамические насосы).

Объёмные насосы используются для перекачки вязких жидкостей. В этих насосах одно преобразование энергии — энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости (механическая => кинетическая + потенциальная). Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочий процесс в объёмных насосах неуравновешен (высокая вибрация), поэтому необходимо создавать для них массивные фундаменты. Также для этих насосов характерна неравномерность подачи. Большим плюсом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию).

Для динамических насосов характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая → кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая → потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязнённые жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объёмных насосов, они не способны к самовсасыванию.

Объёмные насосы[править | править код]

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов:

  • Импеллерные насосы — обеспечивают ламинарный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса и могут использоваться в качестве дозаторов. Могут быть изготовлены в пищевом, маслобензостойком и кислотощёлочестойком исполнении
  • Пластинчатые насосы — обеспечивают равномерное и спокойное всасывание перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования. Могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. В пластинчатых регулируемых насосах изменение подачи осуществляется за счёт изменения объёма рабочей камеры благодаря изменению эксцентриситета ротора и статора. В качестве регулирующего устройства применяются гидравлические и механические регуляторы.
  • Винтовые насосы — обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования
  • Поршневые насосы могут создавать весьма высокое давление, плохо работают с абразивными жидкостями, могут использоваться для дозирования
  • Перистальтические насосы создают невысокое давление, химически инертны, могут использоваться для дозирования
  • Мембранные насосы — создают невысокое давление, могут использоваться для дозирования

Общие свойства объёмных насосов:

  • Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.
  • Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).
  • Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).
  • Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом

Динамические насосы[править | править код]

Динамические насосы подразделяются на:

  • Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек. В них входят:
    • Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:
      • Центробежно-шнековый насос — вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса. Такие насосы способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея
      • Консольный насос — вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.
      • Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.
    • Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.
      • Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.
  • Вихревые насосы — отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.
  • Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).
  • Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)

Вихревые насосы[править | править код]

Вихревые насосы — динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД реальных насосов обычно не превышает 30 %[источник не указан 865 дней].

Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности ns<40{\displaystyle n_{s}<40}. Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.

Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).

Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.

Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности[неизвестный термин] вихревых насосов C=100..110{\displaystyle C=100..110}.

Подобие лопастных насосов[править | править код]

Методы теории подобия и анализа размерностей позволяют на научном основании обобщать экспериментальные данные о показателях насосов. Движение жидкости в насосе некоторых геометрических пропорций определяется в упрощённой модели: диаметром колеса D, м; расходом Q, м³/с; частотой оборотов n

, с−1; плотностью жидкости ρ, кгс·с24; вязкостью μ, кгс·с/м². Зависимыми параметрами являются момент на валу насоса M, кгс·м, и напор H, м. Система сводится к зависимости безразмерных комплексов M¯=f(Re,St){\displaystyle \textstyle {\bar {M}}=f(Re,St)}:

  • M¯=Mρn2D5{\displaystyle {\bar {M}}={M \over \rho n^{2}D^{5}}} — безразмерный момент,
  • Re=ρQμD{\displaystyle Re={\rho Q \over \mu D}} — аналог числа Рейнольдса,
  • St=nD3Q{\displaystyle St={nD^{3} \over Q}} — аналог числа Струхаля.

Внутренняя мощность пропорциональна моменту на валу, умноженному на число оборотов:

Ni=ρn3D5f′(Re,St){\displaystyle N_{i}=\rho n^{3}D^{5}f'(Re,St)};

напор отнесём к скоростному напору: Hv2/2g∼HD2n2/g{\displaystyle \textstyle {H \over v^{2}/2g}\sim {H \over D^{2}n^{2}/g}} (напор в первом приближении пропорционален окружной скорости на периферии колеса),

H=D2n2gf″(Re,St){\displaystyle H={D^{2}n^{2} \over g}f»(Re,St)}.

Тогда для двух геометрически подобных насосов с масштабным соотношением D1/D2 = λ при верном равенстве St1=St2{\displaystyle St_{1}=St_{2}} (то естьQ1/Q2=λ3n1/n2{\displaystyle \textstyle Q_{1}/Q_{2}=\lambda ^{3}n_{1}/n_{2}}) верны и уравнения подобия для насосов:

Ni1Ni2=λ5(n1n2)3ρ1ρ2{\displaystyle {\frac {N_{i1}}{N_{i2}}}=\lambda ^{5}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{3}{\frac {\rho _{1}}{\rho _{2}}}},
h2h3=λ2(n1n2)2{\displaystyle {\frac {H_{1}}{H_{2}}}=\lambda ^{2}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{2}}.

Данные уравнения верны с точностью до масштабного эффекта, вызванного изменением критерия Re и относительной шероховатости поверхности. Уточнённая форма включает изменение соответствующих КПД при изменении Re и D:

Q1Q2=λ3n1n2ηo6 1ηo6 2{\displaystyle {\frac {Q_{1}}{Q_{2}}}=\lambda ^{3}{n_{1} \over n_{2}}{\eta _{\mbox{o6 1}} \over \eta _{\mbox{o6 2}}}},
N1N2=λ5(n1n2)3ρ1ρ2ηMe1ηMe2{\displaystyle {\frac {N_{1}}{N_{2}}}=\lambda ^{5}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{3}{\frac {\rho _{1}}{\rho _{2}}}{\eta _{\mathrm {M} e1} \over \eta _{\mathrm {M} e2}}},
h2h3=λ2(n1n2)2ηΓ1ηΓ2{\displaystyle {\frac {H_{1}}{H_{2}}}=\lambda ^{2}\left({n_{1} \over n_{2}}\right)^{2}{\eta _{\Gamma 1} \over \eta _{\Gamma 2}}}.

Следствием из уравнений подобия является соотношение частот подобных насосов (при равных КПД)

n1n2=Q2Q1(h3h2)3/4.{\displaystyle {\frac {n_{1}}{n_{2}}}={\frac {\sqrt {\frac {Q_{2}}{Q_{1}}}}{\left({\frac {H_{2}}{H_{1}}}\right)^{3/4}}}{\mbox{.}}}

Характеристики быстроходности лопастных насосов[править | править код]

Удельное число оборотов nr, с−1, характеризует конструктивный тип рабочего колеса насоса; оно определяется как число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с при напоре 1 м:

nr = n√Q[м³/с](H[м])3/4.

Безразмерное удельное число оборотов — более универсальный параметр, не зависящий от размерности применяемых величин:

n¯r=nQ(gH)3/4.{\displaystyle {\bar {n}}_{r}^{=}{\frac {n{\sqrt {Q}}}{(gH)^{3/4}}}{\mbox{.}}}

При метрической системе (n, с−1; Q, м³/с; H, м; g = 9,81 м/с²) r ≈ 0,180 nr−1].

Коэффициент быстроходности ns, с−1, — это число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с полезной мощностью 75 кгс·м/с при напоре 1 м; при этом принимается, что такой насос работает на воде (γ=1000 кгс/м³) и имеет тот же КПД.

ns = 3,65n√Q[м³/с](H[м])3/4.

Данные величины позволяют сравнивать различные насосы, если пренебречь разницей гидравлических и объёмных КПД. Поскольку повышение числа оборотов позволяет, как правило, снизить размеры и вес насоса и его двигателя, и потому выгодно. Колёса малой быстроходности позволяют создавать большие напоры при малой подаче, колёса большой быстроходности применяются при больших подачах и малых напорах.

Типы рабочих колёс в зависимости от коэффициента быстроходности
ns, с−1Тип насоса
40÷80~2,5Центробежные тихоходные
80÷140~2Центробежные нормальные
140÷3001,4÷1,8Центробежные быстроходные
300÷6001,1÷1,2Диагональные или винтовые
600÷18000,6÷0,8Осевые

Кавитационное удельное число оборотов nr*{\displaystyle \textstyle n_{r}^{\mbox{*}}}, с−1, — характеристика конструкции проточной части насоса с точки зрения всасывающей способности; представляет собой число оборотов насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с и H0u min = 10 м:

nr*{\displaystyle \textstyle n_{r}^{\mbox{*}}} = n√Q[м³/с](H0u min[м]/10)3/4.

Классификация насосов по реализации[править | править код]

  • Механические
  • Магниторазрядные
  • Струйные
  • Сорбционные
  • Криогенные

Классификация насосов по типу перекачиваемой среды[править | править код]

Химические насосы[править | править код]

Химические насосы предназначены для перекачки различных агрессивных жидкостей, поэтому основными областями их применения являются химическая и нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов), лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.) и пищевая промышленность.

Химические насосы предназначены для перекачки агрессивных жидкостей (кислот, щёлочей), органические жидкостей, сжиженных газов и т. п., которые могут быть взрывоопасны, с различной температурой, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворённых газов. Характер перекачиваемых жидкостей обуславливает то, что детали химических насосов, соприкасающихся с перекачиваемыми жидкостями изготавливаются из химически стойких полимеров или коррозионностойких сплавов, либо имеют корозионностойкие покрытия.

Фекальные насосы[править | править код]

Фекальные насосы используются для перекачки загрязненных жидкостей и сточных вод. Они рассчитаны на бо́льшую вязкость перекачиваемой среды и содержание в ней взвешенных частиц, в том числе, малых и средних абразивных частиц (песка, гравия). Фекальные насосы могут быть погружными или полупогружными, также их конструкция может снабжаться режущим механизмом для измельчения крупных твёрдых кусков, переносимых потоком жидкости. Современные модели таких насосов иногда имеют поплавок автоматического включения/выключения насоса.

Основная среда применения — на канализационных станциях.

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый известный поршневой насос для тушения пожара, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, упоминается ещё в I веке до н. э. Первый в мире автоматический всасывающий насос создал турецкий физик Османской империи — Аль-Азари в 13 веке[источник не указан 1868 дней]. В Средние века насосы использовались в различных гидравлических машинах. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном. До XVIII века насосы использовались гораздо реже чем водоподъёмные машины (устройства для безнапорного перемещения жидкости), но с появлением паровых машин насосы начали вытеснять водоподъёмные машины. В XIX веке с развитием тепловых и электрических двигателей насосы получили широкое распространение. В 1838 году русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил центробежный насос и работал над применением его при создании судового двигателя.

Как подобрать гидронасос, разбор всех типов и видов насосов

Как подобрать гидронасосГидравлический насос – незаменимое звено эффективных гидроприводов, используемых в нефтеперерабатывающей и газовой промышленности, в автомобильной и железнодорожной отрасли, в лесоперерабатывающей сфере и строительстве. На современном рынке представлен огромный выбор различных по типу и конструкции устройств, объединенных общим принципом работы – вытеснением жидкости. Как подобрать гидронасос, не растерявшись в предложенном ассортименте?

Коротко о видах гидравлических насосов

Компактные и производительные гидронасосы могут выполнять огромное множество функций. По типу их конструкции выделяют:

  • Шестеренчатые устройства, используемые в приводах механизмов охлаждающих систем. Их применение позволяет поддерживать стабильное номинальное давление в гидросистемах.
  • Пластинчатые агрегаты, иначе именуемые лопатными, характеризуются довольно простой конструкцией. Это мощное оборудование, применяемое в конструкции большой техники.
  • Поршневые гидронасосы, поддерживающие высокое давление в маслянистых системах. Это наиболее компактные устройства с достаточно сложным строением.

Отдельно стоит отметить реверсивные насосы, меняющие направление жидкости. Такое оборудование нашло широкое применение в конструкции уборочной и строительной техники.

Подвиды поршневых гидронасосов

Устройства такого типа бывают ручными, радиально- и аксиально-поршневыми.

  1. Ручные насосы из-за простоты своей конструкции чаще всего используются:
  • для питания гидравлических двигателей применяемых в сложных системах вспомогательных механизмов;
  • для создания аварийного источника для систем, нуждающихся в гидравлической энергии.

Давление, которое могут обеспечивать ручные агрегаты, не превышает отметки в 50 МПа. Наиболее распространены модели устройств с давлением до 10-15 МПа. Их максимальный рабочий объем равен 70 см3. По принципу действия бывают ручные насосы одно- и двухсторонние. К преимуществам подобного оборудования относят простоту конструкции, надежность и отсутствие приводного двигателя. К недостаткам – довольно низкую производительность.

  1. Радиально-поршневые агрегаты применимы для систем, показатель давления в которых превышает отметку в 40 МПа. Устройства такого типа могут в течение длительного времени создавать и поддерживать уровень давления до 100 МПа. Частота вращения обычно составляет до 1500-2000 об/мин, и может достигать 3000 об/мин в моделях насосов с рабочим объемом до 2-3 см3/об.

Насосы из данной категории могут оснащаться эксцентричным ротором или валом. Последний вариант пользуется наибольшим спросом благодаря простоте своей конструкции.

  1. Аксиально-поршневые устройства наиболее востребованы при обустройстве современных гидравлических приводов. Их основное преимущества заключается в высокой удельной мощности и высоком КПД. Устройства такого типа могут создавать давление до 40 МПа и работать на скорость до 4000 об/мин. Стоит отметить, что существуют модели агрегатов с частотой вращения до 20000 ом/мин.

В широком ассортименте моделей представлены различные по своим конструкциям и эксплуатационным характеристикам насосы, оснащенные наклонным блоком или наклонным диском.

Какими бывают шестеренные гидравлические насосы?

В основе конструкции устройств такого типа лежат две вращающиеся шестерни. Подобное оборудование идеально для систем с давлением до 20 МПа, применяемых в дорожной и сельхозтехнике, смазочных системах и мобильной гидравлике. Также шестеренные насосы снабжают гидравлической энергией дополнительные механизмы в составе сложных систем. Их основными преимуществами являются компактные размеры, простота конструкции и небольшой вес. Но есть у шестеренных насосов и недостатки. Такие устройства обладают низким КПД (до 0,85) и низким показателем рабочего давления. Частота вращения в шестеренных насосах составляет до 5000 об/мин.

Выделяют насосы внешнего, а также устройства внутреннего зацепления. Агрегаты первого типа функционируют за счет движения шестерней. К их недостаткам относят высокую пульсацию давления, низкий показатель КПД и относительно низкий уровень создаваемого давления. Аппараты второго типа лишены некоторых этих недостатков. Благодаря меньшей пульсации и минимальному шуму при работе они широко используются в агрегатах стационарного типа, а также в мобильной технике, применяемой в условиях закрытых помещений.

Отдельным подвидом агрегатов с внутренним зацеплением являются героторные насосы. Такие устройства применимы для систем с давлением до 15 МПа и подачей жидкости до 120 л/мин. Частота вращения в них составляет до 1500 об/мин. Также существуют роторно-винтовые аппараты, способные создавать давление до 20 МПа. Их производство – довольно сложная задача, поэтому применяются такие устройства в специфических гидросистемах.

Пластинчатые гидравлические насосы и их виды

Основу конструкции такого оборудования составляют пластины, совершающие возвратно-поступательные движения по мере вращения ротора. Пластинчатые устройства применяются в системах с давлением до 21 МПа и вращаются с частотой до 1500 об/мин. В широком ассортименте доступны агрегаты однократного и двойного действия. Устройства второго типа отличаются от первых наличием двух зон всасывания и нагнетания жидкости.

Особенности выбора гидронасосов

Разобравшись в видах существующего оборудования, необходимо понять, как подобрать гидронасос, полностью соответствующий требованиям имеющейся гидросистемы. При этом нужно учитывать:

  • давление рабочей жидкости в системе;
  • класс ее чистоты;
  • степень вязкости перекачиваемой жидкости;
  • экономические требования к обустраиваемой системе.

При выборе гидравлических насосов в первую очередь нужно учитывать параметры подачи (Q) и давления (p). Важно определиться и с приводным двигателем, который может быть электрическим или представлять собой двигатель внутреннего сгорания. Для расчета мощности используем следующую формулу:

Как подобрать гидронасос

Как подобрать гидронасос

Где Q – это подача, измеряемая в л/мин, р – допустимый показатель давления, а ɳ — стандартный КПД выбираемого аппарата.

Далее нужно рассчитать рабочий диапазон приобретаемого оборудования. Сделать это можно с помощью следующей формулы:

Как подобрать гидронасос

Как подобрать гидронасос

Где Q – это подача насоса, измеряемая в л/мин, а n – частота вращения двигателя, единицей измерения которой является об/мин.

Получив необходимые значения, остается лишь выбрать в каталоге гидравлических насосов подходящую по заданным параметрам модель. Взяв из описания оборудования реальные значения q0 и ɳ, можно рассчитать реальную подачу устройства, используя формулу:

Как подобрать гидронасос

Как подобрать гидронасос

гидронасос — Викисловарь

Содержание

  • 1 Русский
    • 1.1 Морфологические и синтаксические свойства
    • 1.2 Произношение
    • 1.3 Семантические свойства
      • 1.3.1 Значение
      • 1.3.2 Синонимы
      • 1.3.3 Антонимы
      • 1.3.4 Гиперонимы
      • 1.3.5 Гипонимы
    • 1.4 Родственные слова
    • 1.5 Этимология
    • 1.6 Фразеологизмы и устойчивые сочетания
    • 1.7 Перевод
    • 1.8 Библиография
В Викиданных есть лексема гидронасос (L100677).

Морфологические и синтаксические свойства[править]

падежед. ч.мн. ч.
Им.гѝдронасо́с
гѝдронасо́сы
Р.гѝдронасо́сагѝдронасо́сов
Д.гѝдронасо́сугѝдронасо́сам
В.гѝдронасо́сгѝдронасо́сы
Тв.гѝдронасо́сомгѝдронасо́сами
Пр.гѝдронасо́сегѝдронасо́сах

гѝдронасо́с

Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1a по классификации А. А. Зализняка).

Корень: .

Произношение[править]

  • МФА: [ˌɡʲidrənɐˈsos]

Семантические свойства[править]

Значение[править]
  1. сокр. от гидравлический насос ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
Синонимы[править]
Антонимы[править]
Гиперонимы[править]
  1. насос
Гипонимы[править]

Родственные слова[править]

Ближайшее родство

Этимология[править]

От ??

Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

Перевод[править]

Список переводов

Библиография[править]

  • Словарь новых слов русского языка (середина 50-х — середина 80-х годов) / Под ред. Н. З. Котеловой. — СПб. : Дмитрий Буланин, 1995. — ISBN 5-86007-016-0.
Interrobang.svg Для улучшения этой статьи желательно:
  • Добавить описание морфемного состава с помощью {{морфо-ru}}
  • Добавить пример словоупотребления для значения с помощью {{пример}}
  • Добавить синонимы в секцию «Семантические свойства»
  • Добавить сведения об этимологии в секцию «Этимология»
  • Добавить хотя бы один перевод в секцию «Перевод»

Сфера применения гидравлических насосов

На сегодняшний день было бы сложно найти такой вид хозяйственной деятельности человека, для которого не потребовалось бы гидравлического оборудования. Это касается и гидравлических насосов — сфера их применения чрезвычайно широка. Гидронасосы являются неотъемлемой частью гидропривода. Они отвечают за преобразование механической энергии в гидравлическую энергию жидкости. При этом жидкость всасывается черед патрубки внутрь устройства, а затем под давлением подается на направляющий аппарат насоса в необходимом направлении.

Применение гидронасосов

Современные гидронасосы требуются в нефтеперерабатывающей и газовой промышленности, в автокранах и автомобильном транспорте, в железнодорожной сфере, лесоперерабатывающей промышленности, для проведения строительных работ.

Отличительной особенностью гидронасосов является компактность, однако эти небольшие устройства выполняют широкий спектр функций, а также обладают высокими эксплуатационными качествами. Гидронасос это важнейший элемент гидросистемы, ведь именно он влияет на работоспособность всего механизма. Среди прочего, гидравлический насос, используемый в машинах специального назначения, не просто гарантирует бесперебойную работу двигателя, но и выступает в роли привода нескольких механизмов.

Обслуживание гидронасоса

Гидравлические насосы считаются не только важным, но и очень сложным устройством. В связи с этим техническое обслуживание гидронасоса, а в особенности его ремонт, нельзя проводить в домашних условиях своими силами. Ведь ошибка может стоить работоспособности всей системе, частью которой является гидронасос. Вот почему для ремонта гидравлического насоса необходимы особые условия, которыми обладает далеко не каждая мастерская. А для проведения всех необходимых процедур стоит пригласить серьезных профессионалов, обладающих требуемой квалификацией, набором инструментов и опытом работы с гидронасосами.

Какие бывают гидронасосы

Для того чтобы выбрать гидравлический насос, или гидронасос, необходимо учитывать его рабочие характеристики:

  • рабочий объем
  • рабочее давление
  • конструктивное исполнение устройства.

На данный момент, в зависимости от типа гидросистемы, в которой используется устройство, вы можете выбрать открытые или закрытые гидронасосы. Что касается сил, которые используются устройством, гидронасосы делятся на объемные и динамические.

Первые необходимы для перекачки густых и вязких жидкостей. Однако они очень чувствительны к уровню загрязнения перекачиваемой жидкости. Вторые же не обладают такой чувствительностью, однако не способны перекачивать вязкие вещества.

Что касается объема насоса, он может быть регулируемыми и нерегулируемыми. Также насосы различают по типу конструкции. Наиболее распространенными моделями являются:

  • шестеренные
  • пластинчатые
  • радиально-поршневые
  • аксиально-поршневые.

Для того, чтобы знать, какой вид вам подходит, необходимо четко определиться с задачей, ради выполнения которой вы приобретаете устройство.

И все же главными характеристиками гидронасосов являются их надежность и долгий срок службы. А потому прежде, чем приобрести гидронасос, проконсультируйтесь с профессионалами, которые подскажут вам наилучшего производителя, а также расскажут, какие именно модели успели хорошо себя зарекомендовать. Приобретая гидронасос, не забудьте обратить внимание на качество сборки и материалы, из которых выполнен корпус устройства. Помните, износостойкость гидронасоса это залог его длительной и бесперебойной работы.

Статья написана по материалам ru.all.biz

Оценка эффективности гидравлических насосов и моторов

Поводом для замены гидравлического мотора или насоса может стать изношенность подшипников и снижение эффективности работы агрегата. Даже современные разработки, применяемые в профилактике и ремонте гидравлики, не всегда помогают точно определить оставшийся ресурс подшипников.

Количественная оценка гидравлики

Выявить падение эффективности значительно легче, поскольку этот признак дает о себе знать в виде замедленной работы. Во избежание лишних затрат времени и денежных средств, советуем не проводить сразу качественную оценку потерь. При слишком длительном производственном цикле лучше заменить гидронасос или мотор новым оборудованием.

В отдельных случаях количественная оценка гидроузла является обязательным мероприятием, которое позволит сравнить заводские характеристики с фактическими данными.

Эффективность работы насосов и двигателей определяется тремя критериями:

  • Объемный КПД;
  • Механический/гидравлический КПД;
  • Общий КПД.

Объемный КПД

Объемный КПД – это отношение реального расхода жидкости к теоретическому значению. Для определения теоретического значения расхода необходимо умножить объем перерабатываемой жидкости за один оборот на количество оборотов в минуту, выполняемых насосом. Например, если аппарат объемом 100 см3 имеет скорость 1000 об/мин, его теоретический расход достигнет 100 л/мин.

Для определения фактического расхода используется расходомер, после чего полученные показатели соотносятся с теоретическим расходом. Так, при фактическом расходе 90 л/мин и давлении 207 бар, объемный КПД гидронасоса составит 90%.

Чаще всего объемный КПД определяет техническое состояние, а именно степень утечки жидкости в результате деформаций или естественного износа агрегата. Но, не зная теоретического расхода, установленный фактический расход не представляет для нас важности.

Механический/гидравлический КПД

Эта характеристика вычисляется путем деления теоретического крутящего момента, необходимого для приведения гидронасоса в движения, на реальный крутящий момент. 100% механический/гидравлический КПД говорил бы о прокачке жидкости при нулевом давлении и отсутствующем крутящем моменте, что противоречило бы законам механического и жидкостного трения.

Теоретический крутящий момент рассчитывается методом математических вычислений. Для рассмотренного выше случая показатель будет равен 329 Нм. Фактический крутящий момент, как и расход, измеряется при помощи прибора (динамометра). Например, если значение характеристики равна 360 Нм, механический КПД будет достигать 91% (329/360*100 = 91%).

Общий КПД

Представляет собой произведение объемного и механического/гидравлического КПД (в нашей ситуации показатель равен 82%). В таблице ниже рассмотрены типовые значения общего КПД для наиболее распространенных моделей насосов:

Тип насосаОбщий КПД
Шестеренный насос с внешним зацеплением85%
Шестеренный насос с внутренним зацеплением90%
Пластинчатый насос85%
Радиально-поршневой насос90%
Аксиально-поршневой насос91%
Аксиально-поршневой насос наклонным блоком цилиндров92%

Производители гидравлических систем используют значение объемного КПД для вычисления фактического расхода насоса при давлении, необходимом для начала работы узлов.

При вычислении объемного КПД по результатам фактического тестирования, необходимо учитывать тот факт, что различные каналы утечки в насосе чаще всего являются одинаковыми. Таким образом, если испытание насоса проводится при меньших показателях давления или не максимальной мощности, значение КПД будет отличаться до тех пор, пока утечки являются константой.

Для примера возьмем случай с насосом переменного объема, имеющим расход жидкости 100 литров в минуту. При работе на полной скорости и расходе 90 л/мин, объемный КПД будет равен 90%. Если работа помпы будет оцениваться при аналогичном давлении и температуре жидкости, но при половине рабочего объема, потери на внутренние протечки будут равны 10 л/мин, а объемный КПД составит 80%. Исходя из этого мы видим, что внутренние утечки – это постоянная величина, при одинаковых условиях объемный КПД будет достигать 90% при полном объеме и 0% при объеме 10%.

Чтобы объяснить такую закономерность, необходимо рассматривать каналы утечек в качестве отверстий определенного диаметра. Скорость перемещения масла через эти отверстия определяется колебаниями давления и вязкостью жидкости. При равных показателях степень утечки всегда будет неизменной, независимо от скорости вращения вала и объема насоса.

Для проведения качественной оценки гидравлических насосов и моторов обращайтесь в компанию «Гидротехтрейд».

← Предыдущая статья Следующая статья →

РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЛЮБОЙ ГИДРАВЛИКИ

Гидростанции (Насосные станции) Общее описание

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

 

Гидравлические насосные станции предназначены для подачи рабочей жидкости в систему исполнительных органов, которыми могут быть гидравлические цилиндры, гидромоторы и пр. Основными комплектующими насосной станции являются бак, электродвигатель или ДВС, насос, и переходной фланец (колокол).
Технические характеристики гидравлических станций могут изменяться в широких пределах и зависят от характера выполняемой ими задачи:

  • объем бака от 1 до 400 л и выше;
  • напряжение питания 12, 24, 220, 380 В;
  • мощность двигателя от 0,5 кВт до 30 кВт и выше;
  • объем насоса от 0,6 до 160 см3 и выше.

Кроме основных комплектующих на насосную станцию могут устанавливаться гидрораспределители, различная клапанная аппаратура, дополнительный ручной насос, всасывающий, напорный и сливной фильтры, выносной пульт управления и многое другое. Тщательно продуманная компоновка и исполнение позволяют сделать конструкцию гидростанции максимально компактной, а качественные комплектующие обеспечивают длительный срок службы.

Бак для насосных станций является емкостью для хранения масла, а также своего рода теплообменником. Важными являются такие характеристики, как герметичность, маслостойкость краски используемой для покраски, удобство транспортировки, монтажа и хранения. В состав бака входит монтажная крышка, заливная горловина, сливная пробка и уровнемер с термометром. Размер бака для открытых систем определяется исходя из 2х-3х минутной подачи насоса и объёма гидроцилинров и трубопроводов, установленных в системе. На крышке располагаются все компоненты насосной станции, монтаж которых осуществляется через соответствующие крепежные отверстия.

Насосные станции могут комплектоваться различными типами электродвигателей. Так, в насосных станциях, монтируемых на мобильную технику (самосвалы, мусоровозы, автовышки, автокраны и пр.), могут использоваться малогабаритные электродвигатели постоянного тока (12В или 24В) с питаниемот бортовой электросети автомобиля. В случаях же, когда необходимо обеспечить работу стационарного оборудования (токарные и фрезерные станки, автоподъёмники, фильтрационные станции, прессы, бесшаботные и шаботные молоты и др.) или существует возможность подключения к электросети (лестничные подъемники, заливные станции), используются асинхронные электродвигатели.

Основным типом насосов, устанавливаемых на насосные станции, являются шестеренные, но также возможно применение аксиально-поршневых и пластинчатых насосов. Шестеренныенасосы являются нерегулируемыми, но обладают меньшей стоимостью или массой, что позволяет использовать стандартизованные алюминиевые переходные фланцы. Поршневые и пластинчатые насосы позволяют создавать систему с высоким давлением (более 25 МПа) и большими расходами при меньших габаритах. Поршневые насосы могут иметь систему регулирования рабочего объёма, а также работать в составе закрытого контура.

Монтаж насосов и электродвигателей на крышку бака осуществляется через колокол или монтажную плиту, в которую также могут устанавливаться различные типы клапанов и ручной насос. Монтажная плоскость, находящаяся на большинстве плит используемых в министанциях позволяет использовать на них модульную аппаратуру стандарта CETOP 03 (Ду6).
Регулирование потока жидкости осуществляется различного типа распределителями, устанавливаемыми на крышку бака. Распределители модульного монтажа отличаются компактностью а также простотой монтажа и изменения компоновки. В случае же, когда монтаж возможно осуществить отдельно от бака или требуются распределители с несколькими секциями, используются моноблочные или секционные распределители. Данные распределители уже имеют в своём составе предохранительный клапан, а на секционные распределители дополнительно возможна установка вторичных клапанов в линии А и В каждой секции. Управление распределителями осуществляется вручную (рукоятками, джойстиками, тягами или тросами), также возможна установка прямого или пилотного электроуправления, прямого гидро- или пневмоуправления, электрогидро- или электропневмоуправления.

Клапаны открытые в нейтральном положении и устанавливаемые в систему для соединения линии напора, идущей от насоса, с линией слива, идущей в бак, называются клапанами разгрузки. При необходимости подачи жидкости к исполнительным органам клапан переключается и перекрывает линию слива. Их применение необходимо в системах с несколькими распределителями модульного монтажа 44 схемы, т.к. при этом использование распределителей 64 и других схем, соединяющих линии слива и напора в нейтральном положение золотника, не возможно.

Отдельным классом стоят мобильные насосные станции, приводом которых служат дизельные или бензиновые двигатели различной мощности. Для этих станций важны такие характеристики, как компактность, малый вес, эргономичность, простота пуска и управления, стойкость к суровым климатическим условиям и т.д. Применение сварных рам из гнутых стальных труб, полимерных баков и минимум навесного оборудования позволяют добиться этих характеристик. Эксплуатация в полевых условиях и автономность предъявляют особые требования к надежности используемого оборудования. Компоненты, используемые в маслостанциях производства RGC, отвечают всем вышеперечисленным требованиям.
При работе насосной станции масло нагревается и для контроля температуры, а также уровня масла, служит уровнемер с термометром. При непрерывной длительной работе или малом объёме бака масло в насосной станции перегревается и возникает необходимость использования маслоохладителей. В качестве охлаждающей среды используются вода или воздух. Маслоохладители устанавливаются в линию слива насосной станции перед сливным фильтром или в отдельный контур в составе фильтрационной станции. Такая необходимость возникает при эксплуатации крупных насосных станций, когда монтаж фильтров и маслоохладителей в линию слива основной насосной станции приведет к избыточномуподпору на сливе. Использование регулируемых насосов, частотного регулирования электродвигателей и других современных методов энергосбережения позволяет избежать использования маслоохладителей, но не всегда является экономически оправданным, т.к. приводит к усложнению и существенному росту стоимости гидростанции.

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

Разновидности и принципы работы гидромоторов

Действие гидромотора основано на преобразовании энергии рабочей жидкости в механическую энергию, которая приводит в действие рабочий орган. Жидкость периодически подается в рабочую камеру и вытесняется в результате вращения валов. Слив жидкости осуществляется за счет падающего давления на выходе, что приводит к возникновению перепада давлений и последующей трансформации в механическую энергию.

Отличительной особенностью гидравлического мотора является возможность устанавливать различные величины крутящего момента. Основным механизмом для контроля движения вала выступает гидрораспределитель, позволяющий задать 30-40 об/мин, а в некоторых моделях можно настроить 1-4 об/мин.

Разновидности гидромоторов и их особенности

Гидромоторы делятся на 4 вида:

  • Аксиально-поршневые;
  • Радиально-поршневые;
  • Шестеренные;
  • Пластинчатые.

Аксиально-поршневые гидромоторы

В качестве рабочих камер используются цилиндры, аксиально расположенные по отношению к оси ротора. Вытеснительным элементом выступают поршни. Цилиндры, расположенные вокруг оси вращения (либо под небольшим углом), вращаются синхронно с валом. Во время выдвижения поршень (вытеснитель) всасывает рабочую жидкость, а при обратном движении вытеснителей происходит нагнетание.

Аксиально-плунжерные гидромоторы нашли широкое применение в гидросистемах дорожно-строительной, сельскохозяйственной, буровой и промышленной техники.

Крутящий момент может достигать 6000 Нм, частота вращения – 5000 об/мин.

Радиально-поршневые гидромоторы

Радиально-поршневые гидродвигатели используются при давлении рабочей жидкости от 10 мПа. Свое название получили из-за радиального расположения рабочих камер, т.е. цилиндров. Под воздействием высокого давления они оказывают действие на кулачек привода, чем приводят в движение вал. Данный вал оснащен системой распределения, которая обеспечивает соединение цилиндров с линиями давления и отвода жидкой среды.

Гидромоторы радиально-поршневого типа бывают двух типов:

  1. Однократного действия. Каждый поршень выполняет один ход за один оборот вала. Данный вид мотора подходит в качестве привода шнека для транспортировки суспензий или в поворотных механизмах, где необходим высокий крутящий момент (до 32 000 Нм).
  2. Многократного действия. За один оборот вала происходит несколько циклов всасывания и нагнетания жидкости. Гидроагрегаты часто используются в мобильной технике, приводах конвейеров и другой технике, работающей в условиях тяжелых нагрузок. Мотор способен развивать крутящий момент до 45 000 Нм.

Шестеренные гидромоторы

Конструктивно данные гидроагрегаты напоминают шестеренные гидронасосы, разница заключается только в присутствии линии слива жидкой среды из области подшипников. Это позволяет создать реверсивное направление потока.

В целом принцип работы гидрооборудования основан на движении шестерней с неуравновешенными зубьями под воздействием давления рабочей жидкости. Во время перемещения шестерней на валу образуется крутящий момент.

Преимуществом таких моторов является простая конструкция. Номинальная частота вращения составляет 5 000 об/мин, предельный показатель достигает 10 000 об/мин (в агрегатах со специальным исполнением).

Гидравлические моторы шестеренного типа активно применяются в гидроприводах станков, навесных устройств мобильных машин, а также выполняют функцию вспомогательных элементов в различных типах спецтехники.

Пластинчатые гидромоторы

Рабочими камерами служат роторные пластины. Герметичность достигается за счет находящихся ниже пластин, которые создают прижимное усилие к стенкам статора. Частота вращения таких моторов не превышает 1500 об/мин. К достоинствам относится низкий уровень шума и невысокие требования к качеству рабочей жидкости.

При подаче жидкости камера всасывания увеличивается, а камера нагнетания – уменьшается, что обусловлено смещением оси ротора относительно оси статора. Пластинчатые гидромоторы применяются реже всего, поскольку выходят из строя при низких температурах и тяжело поддаются ремонту.

При появлении первых признаков поломок гидромоторов обращайтесь за помощью к специалистам компании «ГИДРОАГРЕГАТ».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *