9.3 Пластинчасті та шестеренні насоси. Принцип дії

9.3.1 Пластинчасті насоси

Пластинчасті насоси (рис. 9.5) мають відносно просту конструкцію, досить надійні, довговічні і малошумні, завдяки чому вони знаходять широке застосування в гідроприводах металорізальних верстатів.

Рисунок 9.5 - Схема пластинчастого насоса: 1 – ротор; 2 – статор; 3 – пластини; 4 – порожнина всмоктування; 5 – порожнина нагнітання

Розглянемо принцип роботи пластинчастого насоса.

У пластинчастих насосів витискувачами є пластини 3 . Робочі камери утворені двома сусідніми пластинами та поверхнями ротора 1 і статора 2. Ротор розташовано у статорі з ексцентриситетом е. У статорі є камери всмоктування 4 і нагнітання 5.

Принцип роботи пластинчастого насоса полягає в наступному. Під час обертання ротора пластини під дією відцентрових сил притискаються до поверхні статора. При обертанні пластини виконують зворотно-поступальний рух в пазах ротора. Об’єм робочих камер постійно змінюється. Якщо об’єм робочої камери збільшується, відбувається всмоктування рідини, якщо зменшується – нагнітання.

Робочий об’єм насоса дорівнює :

, (9.9)

де е – ексцентриситет; R – радіус ротора; Z – кількість пластин; δ – товщина пластини; b – ширина пластини.

Подачу розраховують за формулою (9.3).

Подачу насоса можна регулювати зміною ексцентриситету е під час його роботи, тобто це регульований насос. Насос може працювати і в режимі гідродвигуна (гідромотора). В цьому випадку пластини повинні бути радіальними (без нахилу в сторону обертання).

9.3.2 Шестеренні насоси

Шестеренні насоси (рис. 9.6) бувають внутрішнього і зовнішнього зачеплення. У металорізальних верстатах широко застосовують шестеренні насоси із зовнішнім зачепленням і прямими зубами.

Рисунок 9.6 – Схема шестерного насоса: 1 – ведуче зубчасте колесо (шестерня); 2 – ведене зубчасте колесо; 3 – корпус з порожнинами: всмоктування А і нагнітання Б

Шестеренні машини є оборотні, тобто можуть працювати в режимі як насоса, так і гідромотора.

Розглянемо принцип роботи шестерного насоса.

Робочі камери обмежені профілями западин зубів, поверхнями розточки корпуса 3 і бокових кришок. Шестерні обертаються назустріч одна одній. При обертанні шестерень 1 і 2 в напрямку стрілок зуби виходять із зчеплення в порожнині А, об’єм цієї порожнини збільшується і в ній утворюється вакуум.

Під дією перепаду тиску в гідробаці і порожнині А рідина з бака надходить до цієї порожнини і заповнює западини шестерень. Далі шестерні при обертанні переносять рідину в порожнину Б. Зуби входять в зачеплення, робоча рідина витискується із западин і надходить до нагнітальної гідролінії.

Робочий об’єм шестерного насоса розраховують за наближеною формулою

, (9.10)

де Z – кількість зубів; m – модуль зачеплення; b – ширина зуба.

Подачу шестерного насоса визначають за формулою (9.3).

Об’ємний к.к.д роторних насосів знаходиться в межах

_= 0,7 – 0,98 (середнє значення _= 0,85 - 0,9).

Найбільший к.к.д. ( = 0,95 - 0,98) мають аксіально-поршневі насоси.