Пластинчатые гидромашины могут быть реверсивными и нереверсивными. Основными частями простейшего пластинчатого насоса рис. 1, а являются вращающийся ротор 4, помещенный с эксцентриситетом е в неподвижном кольце статора 3. В пазах ротора находятся пластины 2. На боко- вых крышках корпуса или в статоре выполнены два окна 1 и 5, соединенные с всасывающей и нагнетающей магистралями. Угловой размер а перемычки между окнами должен быть не меньше углового размера между двумя соседними пластинами, т.
где г - число пластин. Во время работы насоса пластины постоянно прижимаются к статору центробежными силами. Поскольку ротор 4 помещен в кольце статора 3 с эксцентриситетом, пластины совершают сложное движение вращаются вместе с ротором и движутся возвратно-поступательно в пазах.
При вращении ротора, например по часовой стрелке, рабочие камеры, расположенные слева от вертикальной линии, сообщаются со всасывающим окном 1.
Их объемы увеличиваются, рабочая жидкость поступает под давлением рх в рабочие камеры. Так происходит процесс всасывания. Рабочие камеры насоса, расположенные справа от вертикальной линии, сообщаются с нагнетательным окном 5.
Их объемы уменьшаются, и находящаяся в них рабочая жидкость вытесняется под давлением р2 через окно 5 на выход из насоса и далее в напорную линию. Так происходит процесс нагнетания. В зоне перемычек между окнами объемы рабочих камер практически не изменяются. Таким образом, за один оборот ротора из всасывающего ок Потери мощности и неравномерность подачи пластинчатого насоса Потери мощности в пластинчатых гидронасосах и гидромоторах включают потери а на трение рабочей жидкости; б на механическое трение пластин о статор, о боковые диски, в пазах ротора и в подшипниках; в вследствие утечек рабочей жидкости.
Пластинчатые насосы характеризуются удовлетворительной всасывающей способностью и могут работать без подпора жидкости перед входом в насос. Минимальное допустимое давление рх и максимальная частота вращения ротора птах определяются для них суммарными потерями давления при прохождении жидкости от входа в насос до полости рабочей камеры. Подводящие каналы и подводящие окна в корпусе насоса выполняют всегда большими и они характеризуются малым гидравлическим сопротивлением.
Наиболее существенными являются потери давления жидкости на входе ее во вращающуюся камеру между пластинами Дрвх. Вторыми по значимости являются потери давления на преодоление центробежных сил вращающейся в камерах жидкости Ар, которые действуют навстречу втекающему потоку и должны преодолеваться за счет давления жидкости р.
При этом в камере насоса давление не должно быть ниже минимально допустимого Pmin. Таким образом, pi- pmin ДРвх где - коэффициент сопротивления входного окна 5вх l.
l,5; р - плот- ность жидкости; v, v2 - скорость движения жидкости соответственно у входа и на поверхности ротора v oRu у2о2; о - угловая скорость вращения ротора. Минимальное давление pmin, при котором из-за интенсивного выделения из жидкости растворенного воздуха подача насоса начинает снижаться, можно принимать равным 0,04.
0,05 МПа. Для пластинчатых насосов по условиям возникновения кавитационного снижения подачи допустимое минимальное давление жидкости перед входом в насос pmin0,07. 0,08 МПа, а максимальная ее скорость должна составлять 6. 7 мс. При работе пластины должны быть прижаты к статорному кольцу. Начальный прижим пластин в насосе обычно осуществляется под действием центробежных сил, а иногда пружин. Необходимость использования центробежных сил для выдвижения пластин обусловливает ограничение минимальной частоты вращения пластинчатых насосов значением птщ 0,4.
0,6гтах. Это особенно важно в начальный период пуска насоса, когда рабочая жидкость характеризуется повышенной вязкостью. Рабочий прижим пластин производится под действием гидростатических сил давления жидкости на внутренние торцы пластин из полостей 12 см.
рис. В насосах, предназначенных для работы при более высоких давлениях жидкости р2 14 МПа, эти полости, как правило, сообщаются поочередно с окнами высокого и низкого давления. Таким образом, кроме увеличения рабочего объема, достигается и частичное гидростатическое уравновешивание пластин, благодаря которому уменьшаются контактные нагрузки между пластинами и статором и увеличивается механиче- кий КПД насоса, хотя и усложняется его конструкция.
В насосах среднего и низкого давления р27 МПа во все полости 12 подводят жидкость под высоким давлением. Конструкция насоса упрощается, но повышаются объемные и механические потери мощности. Пазы в роторе, в которых помещаются пластины, обычно выполняются наклонно к радиусам. Наклонное расположение пазов обусловлено тем, что можно изменить направление силы взаимодействия пластины со статором так, что она не будет вызывать изгиба пластин и увеличивать силы трения пластины в пазу ротора.