§ 2 Подача радиально-поршневого насоса.

Средняя расчетная (теоретическая)подача за один оборот (рабочий объём насоса):

, (3.1)

где - диаметр поршня, м;

- ход поршня, м;

- число поршней.

Подача насоса:

, (3.2)

Рис. 3.3 Схема регулируемого радиально-поршневого насоса.

2 – силовые цилиндры

4 – цилиндры управления

6 – качалка

7 – статорное кольцо

8 – ось поворота статора

9 – ротор

Мгновенная расчетная подача (геометрическая) подача одного поршня:

(3.3)

где - площадь поршня.

Подача пульсирующая. Она слагается из суммы подач отдельных подач поршней, совершающих в текущий момент рабочий цикл нагнетания:

,

где и- текущее значение расчётной подачи насоса и одного цилиндра.

- для чётного значения.

- для нечётного значения.

Индекс означает суммирование по всем поршням, находящихся в данный момент в положении нагнетания.

При равномерном угловом размещении цилиндров в блоке, положение их осей относительно нейтральной оси (оси мёртвого положения) определяется углами поворота .

Для -ого поршня:

.

Чем больше поршней (), тем меньше будет амплитуда и больше частота пульсации подачи. Для однорядных насосов с чётным числом цилиндров число пик, приходящихся на угол поворота, равно числу цилиндров, а для насосов с нечётным числом – удвоенному числу цилиндров. Амплитуда пульсаций при нечётном числе цилиндров будет соответственно меньше, чем при чётном.

Более высокая неравномерность подачи при чётном числе цилиндров обусловлена тем, что цилиндры расположены диаметрально противоположно, т.е. в мёртвом положении будут находится одновременно два цилиндра.

Неравномерность (пульсацию) потока жидкости обычно оценивают критерием, характеризующим отношение изменения текущего расхода (амплитуды величины мгновенной подачи) к среднему его значению:

. (3.4)

Для практических расчётов однорядного насоса есть эмпирические выражения:

- Нечётное :и,

- Чётное :и.

В виде таблицы:

Zшт	5	6	7	8	9	10	11	12
Δ %	5.0	13.9	2.6	7.8	1.5	5	10	3.5

При многорядном расположении цилиндров с рядами несмещенными один относительно другого, величина подачи увеличивается пропорционально числу рядов, однако коэффициент пульсации сохраняется, как и в случае однорядного насоса. В этом случае, для получения минимальной пульсации рекомендуется располагать цилиндры так, чтобы все они работали поочередно со смещением на угол:

,

где - суммарное число цилиндров во всех рядах.

Колебания потока вызовут, в следствии инерции и упругости жидкости, заполняющей нагнетательную магистраль, а также в следствии гидравлического сопротивления последней, колебания (пульсаций) давления на выходе насоса, амплитуда колебания которых может значительно превышать амплитуду колебаний расхода. Это приводит к вибрации клапанов и прочей аппаратуры, к разрушению трубопроводов.

Радикальным средством снижения пульсации подачи и, соответственно, давления является установка непосредственно на выходе насоса жёсткой ёмкости в виде отрезка трубы диаметром в 5 раз большим диаметра трубопровода (выходного канала). Длина этого отрезка 5-6 калибров трубы.

Применяются и другие способы демпфирования колебаний: антипульсаторы мембранного типа гидроаккумуляторы, инерционные сопротивления.