15.4 Описание установки

Экспериментальная установка для испытания шестеренного насоса (см. схему установки на рис. 15.2) состоит из насоса 1, электродвигателя 2, масляного бака 3, всасывающего 4 и нагнетательного 5 трубопроводов, на которых имеются вентили 6 и 7, и контрольно-измерительной аппаратуры.

Во время работы установки масло забирается из бака 3 и по всасывающему трубопроводу 4 поступает в насос. Пройдя через насос, жидкость попадает в нагнетательный трубопровод 5, а затем снова в бак 3. На напорном трубопроводе с целью регулирования режима работы насоса установлен вентиль 7. В процессе эксперимента жидкость нагревается. Для поддержания условий постоянства температуры рабочей жидкости масляный бак оборудован холодильником 14. Для охлаждения масла через змеевик холодильника пропускают холодную воду из водопровода.

Рисунок 15.2 – Установка для энергетических и кавитационных испытаний шестеренного насоса

Контрольно-измерительная аппаратура включает в себя: манометр 8, ртутный вакуумметр 9, амперметр 10, вольтметр 11, расходометр 12, термометр 13.

15.5 Задание для выполнения работы

Перед пуском насоса в работу необходимо полностью открыть вентиль 6 на всасывающем трубопроводе и вентиль 7 на нагнетательном трубопроводе, а также пустить воду в змеевик холодильника (рис. 15.2).

Первый опыт проводят при полностью открытой задвижке на напорном трубопроводе, затем устанавливают новый режим работы насоса. Это достигается изменением открытия вентиля 7, что приводит к изменению сопротивления сети, а следовательно, давления, развиваемого насосом. Давление в каждом опыте изменяется на 0,3–0,5 кгс/см², что контролируют при помощи манометра.

В работе проводится 8–10 опытов.

Во время каждого опыта регистрируют следующие величины:

1. Продолжительность опыта по секундомеру.

2. Объем жидкости по расходомеру.

3. Показания манометра и вакуумметра.

4. Показания амперметра и вольтметра .

5. Количество оборотов .

6. Температура жидкости .

Все измерения, сделанные в процессе испытаний, заносят в соответствующие графы отчета прилагаемой формы (табл. 15.1).

15.6 Обработка экспериментальных данных

Обработка экспериментальных данных сводится к расчету основных параметров насоса и построению его рабочей характеристики.

1. Производительность насоса:

,

где – объем жидкости по расходомеру, м³; – время прохождения объема .

2. Давление нагнетания:

,

где – показания манометра, Н/м²; – удельный вес масла, Н/м³; – расстояние от центра пружинного манометра до точки отбора давления, м.

Знак (+) в формуле ставят в случае, если манометр расположен выше точки отбора давления, в противном случае в формуле следует ставить знак (–).

3. Вакуум во всасывающем трубопроводе:

.

Здесь – удельный вес ртути, Н/м³; – показания ртутного вакуумметра, м.

4. Полное давление нагнетания:

,

где – разность отметок точек отбора давления на всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.

5. Полезная мощность насоса:

,

где – полное давление нагнетания, Н/м²; – производительность насоса, м³/сек.

6. Мощность, потребляемую насосом, определяют по показаниям амперметра и вольтметра, установленных в сети питания электродвигателя:

.

Значения и для каждого режима снимается с характеристики электромотора.

7. Кпд насоса:

.

8. По замерам температуры масла определяют среднюю ее величину во время испытаний. В соответствии со средней температурой, пользуясь графиком , получают среднюю вязкость масла, величина которой фиксируется на рабочей характеристике.

9. По вычисленным значениям , и строят рабочую характеристику шестеренного насоса для данного числа оборотов и при вязкости масла .

Все результаты вычислений заносят в соответствующие графы отчета прилагаемой формы (табл. 15.2).

Таблица 15.1

Величины, измеренные в процессе испытаний

Объем жидкости	Продолжительность опытов	Показания манометра	Показания вакуумметра	Количество оборотов	Температура жидкости	Сила тока	Напряжение		КПД электродвигателя
м^3	сек	кГ/см^2	м	об/мин	ºС	а	в

Таблица 15.2

Вычисленные величины

№ опытов	Производительность насосов	Давление нагнетания	Вакуум на всасывании	Полное давление нагнетания	Полезная мощность насоса	Мощность, потребляемая насосом	КПД насоса
	м^3/сек	Па	Па	Па	кВт	кВт	-