История науки и техники. Энергомашиностроение

Для уменьшения габаритов выгодны колеса с малым числом зубьев и большим модулем. Однако уменьшение числа z влечет за собой увеличение неравномерности (пульсации) подачи. На практике применяют шестеренные насосы с числом зубьев z=8,15, чему соответствуют примерные значения коэффициента неравномерности s=0,22,0,14. Для повышения герметичности, а, следовательно, и напороспособности насоса его шестерни обычно выполняют с перекрытием зацепления, т. е. так, что угол поворота, соответствующий контакту двух зубьев, превышает угловой шаг 2п/z. При этом в процессе зацепления в контакте могут находиться одновременно две пары зубьев. Объем жидкости между ними оказывается запертым и переменным по времени. Для устранения местных перегрузок используют различные конструктивные решения.

Достоинства шестеренных насосов заключаются в простоте их изготовления и надежности работы. Недостатки: большая неравномерность подачи, невозможность получения давлений свыше 150–200 бар и невозможность регулирования рабочего объема насоса. Последнее обстоятельство заставляет снабжать шестеренные насосы переливными (и/или предохранительными) клапанами.

Шестеренные насосы с внутренним зацеплением являются более компактными, чем с внешним зацеплением, но обладают значительно меньшей напороспособностью. Они не могут создавать давление более 50, 70 бар даже при изготовлении с минимальными зазорами.

Аксиальный роторно-поршневой насос

Аксиальный роторно-поршневой насос – это роторно-поршневой насос, в котором рабочие камеры и поршни (плунжеры) расположены параллельно оси вращения ротора или под некоторым углом, меньшим 450. Такие насосы выполняют либо с наклонным диском, либо с наклонным блоком.

Роторно-поршневой насос с наклонным диском состоит из ротора, в котором расположены плунжеры или поршни, выталкиваемые выталкиваемые из своих гнезд-цилиндров пружинами и избыточным давлением на входе в насос, статора с распределителем и наклонного диска, в который упираются сферическими головками плунжеры и который выполнен в виде упорного подшипника качения.

Насос такого типа позволяет получить давление до 300–500 бар.

Двухроторный, объемный насос

Правильно ли назван в патентном описании насос, изобретенный всего 20 лет тому назад? Правда, автор имеет право дать имя своему детище сам. Корпус насоса имеет две цилиндрические камеры, соединенные в нижней части прорезью. Вытеснительный элемент, выполненный из стальной прецизионной ленты со скругленными краями, намотан и закреплен на валах. Насос имеет два впускных и два нагнетательных шариковых клапанов. При полном заполнении камеры на валу в другой остается два-три витка. Рабочее тело – преимущественно густое масло. При вращении вытеснительный элемент попеременно наматывается то на один, то на другой вал. Предназначен для создания высоких давлений, до нескольких тысяч атмосфер, в относительно небольших объемах.

Рис. 3.15. Ленточный насос (pump)

3.6. Центробежные насосы

Первое устройство, имевшее 10 деревянных искривленных лопастей, относится историками к V веку. Оно было найдено в заброшенном медном руднике в Сан-Доминго (Португалия) в 1772 году. Однако пока не создана достаточно достоверная гипотеза его использования.

Подача воздуха в металлургические печи с древнейших времен была одной из важнейших задач техники. Поэтому не удивительно, что в средние века появилась воздуходувная машина «Неssians», изобретенная неизвестным мастером. Она не получила широкого применения, так как требовала высокоскоростного привода, не существовавшего в то время. Воздуходувка имела ротор с четырьмя прямыми лопастями, ротор размещался с небольшим зазором в цилиндрическом корпусе. Входное отверстие размещалось в боковой стенке, через другую торцевую стенку выходил вал для вращения ротора, выходная труба постоянного сечения присоединилось к боковой поверхности корпуса. Подобную машину сейчас называют центробежным вентилятором или воздуходувкой в зависимости от величины напора.