ГЛАВА I I ОСНОВЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТА
ГЛАВА II
ОСНОВЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТА
ПРИВОДНЫХ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ
6. Закон движения поршня
Закон движения поршня у приводных насосов обусловлен кинематикой
кривошипно-шатунного механизма.
Если пренебречь влиянием конечной длины шатуна, т. е. считать
его бесконечно длинным, то путь, проходимый поршнем или
плунжером, можно связать с углом φ поворота кривошипа следующей
зависимостью (рис. 6):
Формула (17) показывает, что скорость поршня при данном
положении кривошипа измеряется ординатой некоторой синусоиды.
При φ = 0° и φ = 180° скорость и — 0, а при φ = 90°
она достигает своего максимального значения: u = rω = umax
Таким образом, у приводных насосов за каждый оборот кривошипного
вала скорость поршня дважды увеличивается от нуля до
максимума и столько же раз снижается от максимума до нуля.
Из формулы (18) следует, что ускорение поршня изменяется
по закону косинусоиды и достигает максимальных значений в мертвых
точках. При φ = 90° и φ = 270° ускорение i = 0.
С учетом конечной длины шатуна значения пути, скорости и
ускорения поршня определяются выражениями
В этих формулах знак плюс соответствует ходу поршня вперед,
т. е. к валу, знак минус — ходу поршня назад.
Обычно отношение радиуса кривошипа к длине шатуна делается
небольшим (0,2 и даже меньше), поэтому точность формул
(16), (17) и (18) вполне достаточна для приближенных расчетов.
На практике часто приходится оперировать средней скоростью
поршня. Выражение для этой скорости получается на основе простых
соображений. За один оборот вала насоса поршень проходит
путь 2S м, за n оборотов в минуту — 2S м/мин. Следовательно,
средняя скорость поршня будет^
7. Исследование подачи поршневых насосов
Так как у насосов с кривошипно-шатунным механизмом скорость
поршня непрерывно меняется, то, естественно, подача их
является неравномерной.
Исследование подачи поршневых насосов удобно выполнять
графическим методом.
Построим синусоиду с основанием a0aв = Πr, а радиус исходной
окружности примем rω (рис. 7).