Рабочие камеры между пластинами
Пластинчатый насос содержит ротор с пазами, подвижные пластины и окружающее рабочее кольцо. Пластины отделяют соседние камеры. По мере вращения объём между двумя пластинами, ротором и кольцом сначала увеличивается, обеспечивая заполнение из входного окна, затем уменьшается и вытесняет жидкость в выходное окно. Торцевые поверхности ограничивают камеры по ширине; утечки через них влияют на действительную подачу.
В простой однократной схеме изменение объёма связано с эксцентриситетом ротора и кольца. В сбалансированных конструкциях профиль кольца создаёт несколько рабочих участков за оборот и уменьшает результирующую радиальную нагрузку. Поэтому нельзя считать все пластинчатые насосы одинаковыми по числу циклов, форме кольца и возможности изменения рабочего объёма.
Постоянная подача и регулирование
В регулируемой машине смещение кольца меняет эксцентриситет и рабочий объём. При уменьшении эксцентриситета снижается геометрическая подача, хотя ротор продолжает вращаться. Каталог PV7 описывает конкретную конструкцию регулируемого насоса; это не означает, что любой пластинчатый насос регулируется тем же способом. Компенсатор давления изменяет подачу по нагрузке, а предохранительный клапан ограничивает давление отдельным механизмом.
| Узел или параметр | Что выяснить |
|---|---|
| Рабочее кольцо | Профиль, регулирование, рабочий объём |
| Пластины | Условия контакта и допустимые обороты |
| Торцевые поверхности | Компенсация зазоров и утечки |
| Регулятор | Характеристика, минимальная подача, динамика |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Условный режим
Для положения регулятора с V=25 см³/об примем n=1500 об/мин, ηv=0,91 и ηm=0,87. Геометрическая подача составляет 37,50 л/мин; фактическая Q=Vnηv/1000=34,125 л/мин. При Δp=80 бар момент привода T=ΔpV/(20πηm)=36,59 Н·м. Полезная гидравлическая мощность равна 4,55 кВт, мощность вала — 5,747 кВт.
Если регулятор условно уменьшил рабочий объём до 10 см³/об, а оба КПД остались прежними, подача будет 13,65 л/мин, момент — 14,63 Н·м. Это расчёт для двух заданных установившихся точек, не паспортная линейная характеристика. В реальной машине при малом объёме доля утечек возрастает, а КПД и потребление регулятора могут отличаться. Нулевую полезную подачу нельзя считать нулевой мощностью на валу.
Контакт, жидкость и вход
Пластина должна сохранять требуемый контакт с кольцом. Его обеспечивают конструктивные средства, которые зависят от модели: центробежное действие, давление под пластиной или пружины. Формулировка «пластина прижимается только центробежной силой» не универсальна. При неподходящих оборотах или плохом заполнении камеры плавность движения и подача могут ухудшаться.
Расход относится к рабочему объёму жидкости у выходного порта. Перепад давления определяют по обоим портам в одинаковой системе отсчёта; минимальное давление на входе проверяют как абсолютное. Температура влияет через вязкость, зазоры и смазывание. Низкая вязкость способствует перетечкам, чрезмерная вязкость увеличивает сопротивление входной линии. Конкретные границы берут из документации исполнения и жидкости.
Пластинчатую конструкцию нередко выбирают по требованиям к шуму, но громкость зависит также от монтажа, трубопроводов и пульсаций системы. Для оценки проверяют измеренный расход при нескольких давлениях, температуру, входное давление и работу регулятора. Назначать универсальные интервалы замены пластин или единый предел загрязнения без паспорта нельзя.
Переход от полной подачи к малой оценивают также по времени отклика. Установившийся расчёт не показывает выброс давления при быстром закрытии потребителя.
Первичные источники
Связанные материалы: Bosch Rexroth Academy; Parker Hannifin.