Теоретическая производительность шестеренного насоса системы жидкой смазки (часть 1)   

   Теоретическая производительность достаточно точно может быть оп­ределена по формуле

   Q_t=3,5bn(R²_H — R²_В)/1000, дм³/сек

   где

   b — ширина шестерни, см; п — число оборотов ведущей шестерни в 1 сек; R_H — радиус окружности выступов шестерни, см; R_В —радиус окружности впадин шестерни, см.

   Как видно из формулы, насос за каждый оборот ведущего вала по­дает количество масла, равное объему впадин между зубьями у обеих шестерен. Допуская, что объем впадин равен объему зубьев, получим объем впадин на одной шестерне.

V=(R²_H — R²_В)πn/2

   Объем впадин на обеих шестернях

   2V=(R²_H — R²_В)πb,

   При уточнении результата для насосов с числом зубьев у шестерен z = 6 ÷ 12 величину я заменяют коэффициентом 3,5, так как объем впа­дин несколько больше объема зубьев.

   Действительная производительность насоса в зависимости от многих факторов: вязкости и температуры перекачиваемого масла, утечки его в насосе и в системе и т. п. всегда меньше теоретической производительно­сти. Это уменьшение учитывают объемным к. п. д. η₀ .Таким образом, действительная производительность насоса

   Q_действ =3,5bn(R²_H — R²_В)η₀/1000 дм³/сек.

   Для изменения производительности насоса можно варьировать следующими величинами: числом зубьев, шириной шестерен или числом оборотов ведущего вала. Число зубьев ведущей и ведомой шестерен реко-
мендуют принимать равными. Для удобства перестановки всасывающий и нагнетательный патрубки выполняют одинаковых размеров. Всасывающую трубу с целью улучшения условий всасывания масла целесо образном принимать большего диаметра с плавным переходом к сечению патрубка. Площадь сечения канала для возврата масла составляет около 8% площади сечения патрубка, вследствие чего обеспечивается достаточный сброс масла.

   Мощность, потребляемую насосом, определяют по формуле:

   N_нас=Q_TP_нас0,736/E_p450 η_мех, квт

   где    Q_T — теоретическая производительность насоса, дм³/сек;

   P_нас — давление, создаваемое насосом, Мн/м² (1 Мн/ж²=10 кГ/см²);

   E_p — коэффициент мощности насоса; η_мех — механический к. п. д. насоса.

   Коэффициент мощности насоса определяют по формуле:

   E_p=1/(1+^оВ_Уυ_ш/242P_н),

   где     ^оВ_У—условная вязкость масла при рабочей температуре; υ_ш—окружная скорость шестерен, м/сек.

Давление насоса Р_н принимают с учетом всех потерь как в самом насосе, так и в маслопроводах. Для масляных шестеренных насосов ок­ружные скорости шестерен принимают υ_ш=2 ÷ 5 м/сек. Как показали исследования, при этих скоростях впадины шестерен заполняются мас­лом достаточно хорошо. Окружная скорость шестерен

   υ_ш = D_H.Oπn м/сек,

   где   D_H.O — диаметр начальной окружности шестерен, м; п — число оборотов шестерни, сек.

   При больших окружных скоростях шестерен и недостаточном абсо­лютном давлении в полости всасывания, т. е. когда вместе с маслом за­сасывается воздух, происходит лишь частичное заполнение впадин ше­стерен маслом. Вследствие этого создается обратный поток масла в по­лости нагнетания при соединении с ней незаполненных впадин. Перепады давления в полости нагнетания вызывают пульсирующую нагрузку на шестерни и на подшипники, а также способствуют вибра­ции деталей смазочной установки. Недостаточное заполнение объема впадин маслом является причиной снижения производительности насо­са, уменьшения его объемного и механического к. п. д. и эмульсирова­ния масла. Постоянное усилие, действующее на ось шестерен, величину которого следует учитывать при расчете подшипников,насоса, прибли­зительно равно

N = 7,5 Р_HD_Hb,

   где    Р_н—давление масла в насосе, Мн/м² (1 Мн/м²=10 кГ/см²); D_H — диаметр окружности выступов шестерен, см; b — ширина шестерни, см.

   В тех случаях, когда требуется определить производительность <2 шестеренного насоса, пользуясь данными замеров его деталей и полагая объем зуба примерно равным объему впадины, может быть применена следующая формула:

   Q = 0,785(D_H + D_B)( D_H — D_B) bnη₀/10⁶,дм³/сек

   Эту формулу следует применять при отсутствии паспортных дан­ных и возможности практического определения производительности на­соса из-за его износа или поломки.

   Отстойники выбирают в зависимости от производительности стан­ции, исходя из условия, что запас масла в отстойнике должен быть ра­вен не менее чем 20-кратной производительности станции.

   Производительность станции, дм³[сек

   0,42  0,84   1,167  2,1   2,52  5,04  5,04-6,3;   10,08    15,12  20,16  30,24    40,32

   Рекомендуемая емкость отстойника, м³
0,5      1 1,6     2,5  3,15  6,3 10 16      25      31,5     40      50