до == tg --- {е - I) и имея в виду, что для зацепления
с боковым зазором Slh = 2- (е - I), а для беззазорного заце-
пления 6 = 2 у - получим следующие формулы для расчета геометрической производительности шестеренных насосов с косозубыми роторами: для зацепления с боковым зазором
для беззазорного зацепление
Q.,i)«o. =27cbr2[tga,-tga,-(e-e4-J-)"
(47)
(48)
При значениях угла наклона зубьев больших, чем обусловлено неравенствами (37) и (38), непрерывная изоляция полостей нагнетания и всасывания отсутствует. Для этого случая, невозможно
поэтому, установить точную аналитическую зависимость для определения объема нагнетаемой жидкости.
Степень неравномерности подачи жидкости
В гидравлических приводах метал-ops] I I лорежущих станков шестеренные насосы широко используются для сообщения возвратно-поступательного движе-o,aii\ -\ г „ \-I ния столам (или шлифовальным бабкам) плоско-, кругло- и внутришли-
0 I I I [ ) фовальных станков, на которых произ-
Ю п Г8 2Z г водятся отделочные операции. Нерав-Чисглзубьеб номерность подачи жидкости является
Фиг. 17. ОДНОЙ из главных причин неравномер-
ности перемещения подвижных узлов станка и отрицательно влияет на качество и точность размеров шлифуемых поверхностей деталей. Учет степени неравномерности подачи в случаях использования шестеренных гидронасосов в шлифовальных станках может оказаться необходимым при расчетах на вибрацию системы «станок-инструмент-деталь».
Мерой пульсации потока жидкости является степень неравномерности, которая оценивается посредством следующих коэффициентов:
9рез (наиб) Ярез (наим)
Яр. (наиф)
(49)
либо
- рез (наиб) рез {наим\
Ярез (наиб) ~ рез (наим)
(SO)
Для сравнения на фиг. 17 изображены кривые изменения неравномерности подачи в зависимости от числа зубьев для случаев с боковым зазором в зацеплении и с беззазорным зацеплением при наиболее рациональной системе канализации «защемленной» жидкости в сторону нагнетания.
Экспериментальное определение геометрической производительности
Для подтверждения справедливости найденных в предыдущих разделах аналитических выражений геометрической производитель-
5 < 7
Фиг. 18. Схема установки (стенда), применяемой для про- . • " верки геометрической производительности шестеренных насосов.
ности была произведена их эксперилентальная проверка на специально сконструированной для этой цели испытательной установке (фиг. 18).
Возможность утечек жидкости из одной камеры насоса в другую устраняется путем создания на сторонах всасывания и нагнетания
рйЁнЫх статических напоров. Контроль paBeHctfea статИЧесКиХ напоров производится с помощью дифференциального водяного манометра 3. При медленном вращении рукоятки 2, исключающем возникновение кавитации, жидкость, заполняющая рабочие камеры насоса, переливается через верхний край трубы 7 и стекает через воронку 8 и трубку 9 в мерный бачок 10. Для обобщения выводов по результатам испытаний в качестве объектов были взяты шестеренные насосы различных производительностей с различными числами зубьев и с различными геометрическими параметрами, характеристики которых помещены в табл. I.
Таблица 1
Типы насосов (марка, фирма)
Параметры роторов
Число зубьев ротора
Модуль в мм
Коэффициент коррекции
Наружный диаметр в мм
Межцентровое расстояние роторов в мм
Ширина роторов в мм
Ш-25......
Ш-35......
Ш-50......
нш-г5.....
4 5
57,6
48,6
„ЕКМ», модель
РНР-0,4 ....
0,33
То же, модель
РНР-6,3 ....
.Keelavite" модель
G-105 .....
2,54
0,14
64,21
59,13
26,988
То же, модель
2004 ......
4,233
50,8
42,330
17,463
Опытный МГ-11-11
Результаты проведенных испытаний (табл. 2) свидетельствуют о достаточно близком совпадении расчетных и опытных данных. Для насосов с шестернями, изготовленными в пределах посадок X или Л по наружному диаметру и в пределах посадки Д по ширине с колебаниями межцентрового расстояния А, не превышающими +0,03 мм. (пределы величин отклонений от нормальных размеров деталей при серийном производстве их) значения расхода, полученные опытным путем, составляют 97-98% от расчетных. Наибольшие отклонения от расчетных значений геометрического расхода имеют место у насоса НШ-35 (около 10%). В результате замеров, произведенных после разборки этого насоса, обнаружены значительные отклонения действительных размеров деталей от принятых при расчете.
Кроме этого, возможными причинами расхождения расчетных и опытных значений геометрической производительности насосов могут быть:
а) большие зазоры между торцами роторов и опорными втулками, через которые может быть вытеснена защемленная жидкость;
