17. Выбор насосной установки

Чтобы обеспечить исполнительную часть гидропривода с числовым программным управлением рабочей жидкостью с требуемыми подачами Q_н.^б.п,Q_н.^р.х.Q_н.^б.о и давлениями p_н^б.п, p_н^р.х, p_н^б.о , могут применяться насосные установки различных типов.

Наиболее простой вариант установки- однонасосная с переливным клапаном.

Типоразмер насоса выбирается по каталогу в соответствии с требуемыми подачами и давлениями:

Q_ном. Q _{н. max.};

p_ном. p_{н. max} .

При номинальном давлении жидкости до 6,3 МПа целесообразно применять шестерённые или пластинчатые насосы, при давлении выше 10 МПа аксиально- или радиально-поршневые.

Рабочий объем насоса V_НО определяется по формуле:

(V_Н,см³/об,Q_Н, л/мин,n,об/мин),

где Q_Н - номинальная подача насоса;

_О.Н - объемный КПД насоса.

Крутящий момент на валу насоса и приводная мощность равны:

М=p_Н*V_но/(2**_м.н ) (V₀, см³; Р, МПа; Н*м);

N_п=М*n/9552,2 (М, Н*м, n, об/мин, N_п., кВт)

Механический КПД _н.м берется из технической характеристики насоса. Номинальные значения _Н.М=0,8…0,94.

По величине М и N_п подбирают приводящий двигатель.

Типоразмер переливного клапана выбирают с учётом значений Q_н.max и p_{н. max}. Максимальный расход Q_кл..max через клапан и давление p_кл.max настройки клапана должны быть Q_кл..max Q_н.max и p_кл.max p_н.max . При Q_кл..max менее 1 дм³/с обычно используют клапаны прямого действия, при больших расходах предпочтение отдают клапанам непрямого действия [1].

Существенный недостаток одно-насосной установки с переливным клапаном - значительная потеря мощности ∆N потока жидкости во втором периоде работы гидропривода. Причиной служит перелив большого количества жидкости через клапан при полном рабочем давлении . Потери мощности определяются по зависимости

. (17.1)

Отрицательный результат потери мощности потока жидкости состоит не только в непроизводительном расходовании энергии, но и в нагреве рабочей жидкости. При этом приходится принимать меры для охлаждения жидкости с помощью теплообменного аппарата или значительно увеличивать объем бака. Для

реализации указанных мер выполняется тепловой расчет гидропривода.

Потери мощности потока жидкости существенно уменьшаются при использовании двух насосной установки с двумя переливными клапанами (рис.17.1).

3

Рис.17.1. Двухнасосная установка

Эффект достигается комбинацией насоса высокого давления и малой подачи с насосом низкого давления и большей подачи. Насосы сочетаются соответственно с клапанами высокого и низкого давления, которые должны быть настроены на значения и . Между насосами установлен обратный клапан . В первом (БП) и третьем (БО) периодах работы гидропривода оба насоса при низком давлении подают жидкость в напорную линию .Их суммарная подача должна быть не меньше значения .Во втором периоде работы гидропривода давление в напорной гидролинии возрастает до величины .При этом обратный клапан закрывается. Насос 1 подает жидкость через клапан низкого давления на слив. Насос 2 , соединенный с клапаном высокого давления , подает жидкость в исполнительную часть гидропривода . Подача насоса 2 должна быть не менее .

В соответствии с условиями работы двухнасосной установки насос 2 подбирается из каталога на гидрооборудование по номинальной подаче

и номинальному давлению

.

Насос 1 выбирают по подаче

и давлению

.

Следует отметить , что в станкостроительной промышленности выпускаются комплекты двух различных насосов с одним приводным электродвигателем.

Мощность потока жидкости в насосной установке во втором периоде работы гидропривода теряется в основном из-за перелива жидкости, подаваемой насосом 1 через клапан 3 при относительно низком давлении Р_Н1.

Так как давление Р_Н1 значительно ниже величины Р_Н2 , то потери мощности двухнасосной установки существенно меньше, чем в однонасосной. Недостаток такой установки – увеличенное число основных гидроагрегатов.

Полностью устранить потери мощности вследствие перелива жидкости через клапан можно при использовании насосно-аккумуляторной установки [3,1].