 |
Стенд для испытаний шестерённого насоса.
|
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Испытания шестерённого насоса
Кафедра ДВС НУК
Стенд для испытаний шестерённого насоса.
Шестерённый насос 1 установлен на специальном стенде (рис.1), 
Рис.1. Схема стенда для испытаний шестерённого насоса:
1 – насос; 2– приемный резервуар; 3 – дроссельный клапан; 4 – трёхходовой клапан; 5– мерный бак; 6 – клапан сливной; 7 – вакуумметр; 8– манометр; 9 – электродвигатель;10 – элекротахометр; 11 – рычаг весов; 12 – весы
где имеется приёмный резервуар 2, из которого насос всасывает масло. После насоса масло поступает через дроссельный клапан 3 по напорному трубопроводу к трёхходовому клапану 4, которым можно направлять масло либо в мерный бак 5, либо снова в приёмный резервуар 2, в зависимости от положения пробки клапана 4. После заполнения мерного бака при измерении производительности насоса масло из мерного бака 5 может сливаться через клапан 6. Шестерённый насос 1 приводится в действие от двигателя постоянного тока 9, который позволяет устанавливать любую частоту вращения приводной шестерни насоса путём изменения тока возбуждения. Двигатель установлен по схеме мотор-весов, при которой его реактивный момент измеряется с помощью усилия на рычаге 11, опирающегося на тарелку весов 12 (см. рис.1 и 2). Частота вращения электродвигателя определяется электротахометром 10. Измерение момента и частоты вращения позволяет определять потребляемую мощность насоса с высокой точностью. На стенде имеются манометр 8 и вакуумметр 7 для измерения давления на нагнетании и разрежения на всасывании при работе насоса.
Рис.2. Схема мотор-весов
Принципиальная схема шестерённого насоса показана на рис.3
|
|
|
Рис.3. Принципиальная схема шестерённого насоса: 1 – полость всасывания, 2 – полость нагнетания
6.1.1.Запуск и обслуживание шестерённого насоса.
Шестерённый насос относится к объёмным насосам. Как все объёмные насосы, он обладает так называемым «сухим всасыванием». При сухом всасывании возможно подсасывание жидкости из бака, расположенного ниже среза приёмного патрубка при пустом (незаполненном жидкостью) всасывающем трубопроводе. В этом случае насос вначале откачивает воздух из приёмного трубопровода, а затем, когда столб масла подойдёт к рабочим органам, начинает перекачивать масло. Чтобы обеспечить сухое всасывание, перед началом работы шестерни насоса и внутренняя поверхность корпуса должны быть хорошо смазаны перекачиваемой жидкостью. В данном случае насос перекачивает масло, которое длительное время хорошо удерживается на шестернях и внутренних поверхностях корпуса после того, как выполнялась предыдущая работа. Соответственно проблема предварительной смазки насоса при его постоянной эксплуатации практически отсутствует. Если же насос длительно не эксплуатируется, то его перед началом работы заливают маслом через воронку 13 при закрытом клапане 14 на всасывании. Клапаны 3 и 4 при заливке следует держать в таком положении, чтобы воздух мог свободно выходить из насоса.
Дроссель 3 перед пуском насоса должен быть полностью открыт, а кран 4 установлен в положение перепуска масла в приёмный резервуар.
После этого запустить двигатель насоса и вывести его на заданные обороты. При нормальной работе насоса через несколько секунд после запуска должны установиться постоянные значения давления нагнетания и разрежения на всасывании.
Внимание! У всех объёмных насосов полное перекрытие нагнетательного трубопровода во время работы вызывает запредельный рост давления нагнетания, при котором или срабатывает предохранительный клапан 15, или останавливается двигатель при одновременной перегрузке всех деталей насоса и гидравлической арматуры перед дросселем. Поэтому работа насоса при полном закрытии нагнетательного трубопровода не допускается, а любое частичное дросселирование нагнетательного трубопровода следует выполнять при одновременном внимательном контроле нагрузки двигателя и давления нагнетания.
|
|
|
Во время обслуживания при работе следует иметь в виду, что изменение производительности данного насоса обеспечивается регулированием частоты вращения двигателя. Изменение давления нагнетания (вследствие дросселирования) мало влияет на производительность насоса при постоянной частоте вращения. Регулирование проходного сечения дросселя 3 позволяет изменять избыточное давление нагнетания насоса от минимального значения (близкого к 0) до предельно разрешённого (6 кг/см2 ).
6.2. Общие указания к выполнению работы.
Целью испытаний шестеренного насоса является получение фрагментов его характеристики в виде зависимостей L = f (Q) и η = f (L) (рис.4) для различных частот вращения шестерен. Выбор величины L в качестве аргумента при получении энергетической характеристики шестеренных насосов объясняется малыми изменениями Q в функции L при n = const для этих насосов. Кроме этих зависимостей практический интерес могут представлять зависимости вида N = f(L) при разных частотах вращения (рис.5), которые также должны быть получены студентами при выполнении данной работы.
Для равномерного распределения экспериментальных точек по кривым L = f (Q) и η = f (L) при n = сonst (рис.4) можно использовать то обстоятельство, что L почти прямо пропорциональна p н. В этом случае для обеспечения нужной равномерности каждый последующий режим замеров должен отличаться от предыдущего на равную величину изменения давления нагнетания, которое следует заранее выбрать и затем устанавливать по манометру с помощью дроссельного клапана на нагнетании при работе насоса. Испытания должны проводиться каждой бригадой при одной-двух частотах вращения в описанной ниже последовательности.
а) б)
Рис.4. Фрагменты напорно-расходной (а) и энергетической (б) частей характеристики: n 1 = 700 об/мин, n 2 = 800 об/мин
|
|
|
Рис. 5. Зависимость мощности насоса от удельной работы и частоты вращения: n 1 = 700 об/мин, n 2 = 800 об/мин
Внимание!
1. Подача шестеренного насоса при постоянном напоре существенно зависит от температуры его деталей и температуры перекачиваемого масла. Для получения корректной характеристики насоса указанные температуры желательно поддерживать постоянными во время испытаний.
2. При постоянной частоте вращения шестерен производительность насоса мало зависит от сопротивления на нагнетании, а значит, и от давления нагнетания. В связи с этим дросселирование на нагнетании не будет существенно уменьшать производительность насоса, но будет увеличивать давление нагнетания и приведёт к росту потребляемой мощности и увеличению нагрузок на детали насоса. Избыточное дросселирование может приводить к перегрузкам и даже к остановкам двигателя. Это может произойти при медленном изменении положения пробки трёхходового крана, когда нагнетательный трубопровод в какой-то момент будет перекрыт. Поэтому во избежание остановок двигателя следует переключать трёхходовой кран 4 рывком, как можно быстрее.
|
|
|
