К вопросу об уменьшении неравномерности подачи в поршневых насосах

Равномерность подачи нагнетаемой жидкости является одной из важнейших характеристик насосов, в том числе поршневых. Улучшение этой характеристики в поршневых конструкциях достигается в основном увеличением количества одновременно работающих цилиндров и применением газовых колпаков в линии нагнетания, но это не всегда возможно. Предложено использовать дополнительную газовую полость, соединенную непосредственно с цилиндром, для улучшения равномерности подачи. Построена математическая модель работы такой конструкции, с помощью которой проанализированы рабочие процессы насоса простого действия с одним рабочим цилиндром. При создании математической модели применены уравнения неразрывности потока, Бернулли и политропического процесса для газа, находящегося в дополнительной газовой полости, а также уравнение расхода жидкости через отверстие в тонкой стенке. При проведении численного эксперимента поршень получал движение от кривошипно-шатунного механизма. Результаты расчетов проиллюстрированы графически. Исследован насос с поршнем диаметром 40 мм и ходом такого же размера при давлении всасывания 0,1 МПа и давлении нагнетания 1,0 МПа. Установлено, что с помощью предложенного способа работы насоса можно существенно повысить равномерность его подачи. В численном эксперименте достигнута неравномерность подачи насоса в процессе нагнетания, равная 0,41. Рассмотрены вопросы практической реализации предлагаемого способа уменьшения неравномерности подачи.

Литература

[1] Зимняков Н.В. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. Москва, Колос-Пресс, 2006. 300 с.

[2] Курочкин А.А. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков. Москва, Академия, 2004. 190 с.

[3] Свешников В.К. Инновационная гидравлика. URL: https://mirprom.ru/public/innovacionnaya-gidravlika.html (дата обращения 15 февраля 2018).

[4] Гидростатика «LINDE». Технологии будущего доступны уже сегодня. Горная промышленность, 2004, № 1. URL: https://mining-media.ru/ru/article/newtech/1435 (дата обращения 15 февраля 2018).

[5] Шуклинов С.Н., Залогин М.Ю. Методика определения функциональных параметров гидравлического насоса механизма опрокидывания кабины грузового автомобиля. Вестник ХНАДУ, 2016, вып. 75, с. 25–32.

[6] Березин С.Е. Насосные станции с погружными насосами. Расчет и конструирование. Москва, Изд-во Стройиздат, 2008. 160 с.

[7] Гидравлические решения «Eaton»: инновации, создающие тренды. Индустрия, 2015, № 1, 20 с.

[8] Pacello J., Pacello J.L. Solving the problems of pumping medium-to-high density paper stock. World Pumps, 1997, is. 368, May, pp. 68–71.

[9] Бендерович В.А., Лунаци Э.Д., Шеина А.Е. Преимущества и опыт применения отечественных (ламинарных) насосов ОНЛ на предприятиях различных отраслей промышленности. Гидравлика, 2016, № 1(1). URL: http://hydrojournal.ru/item/36-preimushchestva-i-opyt-primeneniya-otechestvennykh-laminarnykh-nasosov-onl-na-predpriyatiyakh-razlichnykh-otraslej-promyshlennosti (дата обращения 15 февраля 2018).

[10] Wood M. MEA Technology will lead to Deep Revolution with in Industry. Conference Interview for «Aero Electromechanics China 2013», Xi’an, 22–24 October, 2013, Grand Park Hotel, 2013.

[11] Peterson A., Balbos Ca L. System and Methods for controlling hydrauling Actuaters. Patent US no. 8099772, G05B19/19. 2011.

[12] Бударова О.П., Белоусов А.М., Басыров А.Д. Исследование газодинамических процессов при кавитации в объемных гидромашинах. Гидравлика, 2016, № 1(1). URL: http://hydrojournal.ru/item/29-issledovanie-gidrogazodinamicheskikh-protsessov-pri-kavitatsii-v-ob-emnykh-gidromashinakh (дата обращения 15 февраля 2018).

[13] Budarova O.P., Boldyrev S.V. Development of a mathematical model of the hydroerosive wear of the piston couple in hydraulic machines: Part 1. Journal of Friction and Wear, 2014, vol. 35, no. 5, pp. 434–438.

[14] Хавронин В.П., Несмиянов И.А. Исследование неравномерности подачи рабочей жидкости шестеренными насосами. Современная техника и технологии, 2012, № 3. URL: http://technology.snauka.ru/2012/03/415 (дата обращения 01 февраля 2017).

[15] Technology in Motion/Motion&Control Training Department. Moscow, Parker Khannifin publ., 1999. 205 p.