Насос

Винтовые механизмы предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное (реже наоборот). Основным элементом любого винтового механизма является винтовая пара, состоящая из винта и гайки.

Винтовые пары в механизмах могут быть парами скольжения или качения, кроме того, выполняются винтовые механизмы с гидростатическимивинтовыми парами. Они могут быть с ручным или механическим приводом. Наименьшим КПД обладают пары скольжения (примерно 0,3), пары качения и гидростатические пары имеют более высокий КПД (до 0,9).

В заданиях к работе предлагаются только механизмы с ручным приводом, для которых значение КПД не имеет большого значения, поэтому далее рассматриваются только винтовые пары скольжения. Информацию о винтовых парах качения и гидростатических парах можно найти в литературе по деталям машин.

1.1 Достоинства и недостатки винтовых механизмов

Винтовые пары скольжения обладают рядом преимуществ:

1. Простота конструкции и изготовления;

2. Компактность при высокой несущей способности;

3. Высокая надежность;

4. Большой выигрыш в силе;

5. Плавность и бесшумность работы;

6. Возможность медленного и точного перемещения.

Недостаткивинтовых пар скольжения:

1. Повышенный износ из-за трения;

2. Большие потери на трение и низкий КПД;

3. Невозможность применения при больших скоростях.

1.2 Область применения

Основные области применения винтовых механизмов

· Домкраты – грузоподъемные устройства, для подъема груза на небольшую высоту, используемые для выполнения монтажных и ремонтных работ;

· Прессы – нажимные устройства для создания воздействующей силы на обрабатываемое изделие;

· Зажимные устройства – зажимы, прижимы, струбцины, тиски – устройства для фиксации обрабатываемого изделия;

· Натяжные устройства – служат для создания и поддержания постоянным натяжения гибкого тягового органа в машинах непрерывного транспорта, цепных и ременных передачах и т.д.

1.3 Исполнения винтовых механизмов

Исполнениявинтовых механизмов могут быть:

1. С вращающимся винтом и поступательно движущейся гайкой. Такие передачи применяются, например, в винтовых стяжках – талрепах, в станках для подач рабочего инструмента, в нажимных и натяжных устройствах.

2. С вращающимся и поступательно передвигающимся винтом при неподвижной гайке. Домкраты, винтовые прессы, натяжные устройства.

3. С вращающейся гайкой и поступательно перемещающимся винтом, например в механизмах изменения вылета кранов стрелового типа.

4. С поступательно движущимся винтом и вращающейся гайкой. В таких механизмах применяется резьба с большим углом наклона винтовой линии. Такие механизмы используются крайне редко.

1.4 Конструкция винтов и гаек

Основные элементы любой винтовой пары это винт и гайка.

Винты представляют собой стержни с нанесенной на них резьбой. Концевые участки винтов имеют участки, предназначенные для крепления других элементов винтовой пары (например, рукояток, маховиков и т.д.) или для установки винта в опорах. Одной из опор будет являться гайка. Длинные винты могут делаться составными.

Очень длинные винты выполняют с промежуточной опорой, поддерживающей нарезанную часть винта. Промежуточные опоры выполняют переставными вдоль оси, или откидными, или половинными, полуохватывающими винт, чтобы они не мешали перемещению гайки, выполняемую тоже половинной.

Рис. 1.1. Примеры конструкции ходовых винтов: а) винт прижимного устройства; б) винт домкрата; в) винт натяжного устройства

Гайки представляют собой втулки с внутренней резьбой и фланцем для осевого крепления (рис. 1.2а). Иногда гайки выполняют составными (рис. 1.2б) для облегчения сборки, состоящими из двух половин с разъемом в диаметральной плоскости.

Применяются также и половинные гайки, при необходимости быстрого сцепления–расцепления.

Рис. 1.2. Гайки винтовых механизмов

Для винтовых механизмов применяют резьбы с малыми углами профиля для уменьшения потерь на трение. Наиболее распространена трапецеидальная резьба со средними шагами (рис. 1.3а).

Для высоконагруженных винтов домкратов и других механизмов с односторонним действием нагрузки целесообразно применять упорную резьбу (рис. 1.3б). Потери на трение в упорной резьбе меньше чем в трапецеидальной, но она сложнее в изготовлении.

Прямоугольная резьба обладает еще более низкими потерями на трение, но применяют ее редко. Недостатком прямоугольной резьбы является трудность изготовления, т.е. невозможность окончательной обработки фрезерованием и шлифованием. Поэтому в предложенных для проектирования механизмах применять ее не рекомендуется.

Иногда, в порядке исключения, применяется метрическая резьба для винтовых механизмов с малой нагрузочной способностью (небольшие струбцины) или в измерительных инструментах (микрометры).

а б
Рис.

1.3. Профили трапецеидальной а) и упорной б) резьб

Размеры резьб, применяемых в винтовых механизмах, приведены в приложении 1.

Для уменьшения потерь на трение в винтовых парах скольжения применяют смазку, обычно консистентную. Для обеспечения долговечности желательно защищать смазку от загрязнения. Для этого нужно, по возможности, располагать винтовую пару в корпусе, который является защитой от загрязнения или предусматривать козырьки, гофрированные кожухи, телескопические трубы т.д.

1.5 Материалы винтов и гаек

Материалывинтов должны обладать высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью, высокой прочностью. Таким требованиям лучше всего отвечают стали. Для слабонапряженных и тихоходных винтов применяют стали 45, 50 (ГОСТ 1050-88), для более ответственных механизмов – стали, подвергаемые закалке – 40Х, 40ХГ (ГОСТ 4543-71), 65Г (ГОСТ 1050-88), для ходовых винтов станков – азотируемые стали 40ХФА, 18ХГТ (ГОСТ 4543-71).

Поскольку в ходовых винтах присутствует скольжение, для уменьшения трения гайки делают из антифрикционных материалов – оловянных бронз БрО10Ф1, БрО6Ц6С3 (ГОСТ 613-79), безоловянной бронзы БрА9Ж3Л (ГОСТ 493-79), чугунов СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-70). В отдельных случаях возможно изготовление гайки из стали. Следует иметь в виду, что антифрикционные свойства у бронзы улучшаются с увеличением содержания олова, а у чугуна – с уменьшением прочности. Кроме того, следует учитывать, что самый дешевый материал – чугун, а стоимость бронзы тем выше, чем больше содержание олова.


⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒


Дата публикования: 2014-11-02; Прочитано: 1438 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…

На какие потребительские характеристики они влияют? Какими критериями надо руководствоваться для выбора напряжения?

Если Вам надо присоединить жилой дом 15 кВт максимальной мощности, то целесообразнее ввод в щиток дома сделать 380 В, а оттуда — внутреннюю разводку 220 В.

Если максимальная мощность Вашего дома (сад) около 5 кВт, достаточно сети 220 В.

Сеть 380 вольт используется обычно для подключения энергоемких электроустановок (таких как водогрейные котлы) или электродвигателей. Для обычных бытовых нужд применяется сеть 220 В.

В соответствии с действующими правилами технологического присоединения, если Вы подключаете электроустановку с максимальной мощностью до 15 кВт включительно, Вы платите за присоединение 550 руб. вне зависимости от того, какой уровень напряжения Вам нужен 380 или 220 В. Данное правило действует, если граница Вашего земельного участка находится не далее 500 м от сетей электросетевой компании в сельской местности и 300 м в городской черте.

В нашей статье мы хотим рассказать о том, какие типы насосов для воды бывают, как подобрать оптимальный насос для скважины.

Поверхностные насосы предназначены для использования в скважинах или колодцах небольшой глубины, в которых зеркало воды не опускается ниже 8 метров от поверхности земли.

В отличие от поверхностных, погружные насосы позволяют подавать воду с гораздо больших глубин (поэтому их иногда называют «глубинные насосы»), и это является их неоспоримым и главным преимуществом.

По принципу работы погружные (глубинные) насосы разделяют на:
Вибрационные насосы способны транспортировать воду с глубины до 40 метров и отличаются простотой конструкции и относительно низкой ценой.

Вибрационный насос прост: он не обременен никакими вращающимися элементами, он не требует ни профилактического обслуживания (например, смазки), ни серьезного ремонта.

Вибрационный насос удобен: имея массу всего 4 килограмма, его можно перенести в любой таре (хоть в полиэтиленовом пакете) куда угодно и применить в любом резервуаре, будь то водоем (речка или озеро), колодец (скважина) или даже обычная бочка, а подвесить его можно на тросе из капрона.

Недостатки вибрационного насоса: непродолжительный режим работы, небольшая производительность и напор, вибрация может разрушать стенки скважины.

Центробежные, винтовые и вихревые скважинные насосы внешне мало чем отличаются друг от друга для рядового потребителя.

центробежный винтовой вихревой

Преимуществами всех трех типов насосов перед вибрационными является следующее:

  • отсутствие шума при работе насоса
  • отсутствие вибрации (вибрация, распространяющаяся в грунте от вибрационного насоса отрицательно сказывается, прежде всего, на производительности самой скважины. Из-за вибрации осыпаются водоносные протоки скважины и она постепенно заиливается и «погибает»)
  • в отличие от вибрационных, эти насосы имеют более широкую линейку типоразмеров в зависимости от мощности двигателя, производительности и напора (высоты подъема воды), благодаря чему, можно подобрать насос для скважины любой глубины и производительности.

Различаются эти три типа насосов, прежде всего, по принципу действия, ну и, по рабочим характеристикам.

Центробежные насосы относятся к лопастным насосам, их принцип работы основывается на взаимодействии лопастей, которыми оснащено рабочее колесо, и потока предназначенной для перекачки воды, что их обтекает. Устройство насоса включает в себя рабочее колесо, состоящее из двух дисков (передний и задний), располагающихся на определенном расстоянии, соединенных лопастями, которые изогнуты в противоположную направлению вращения колеса сторону. Вода перекачивается благодаря центробежной силе. От количества рабочих колес (ступеней) зависит высота напора, поэтому центробежные насосы бывают разной высоты (чем выше насос, тем больше напор).

рабочий орган центробежного
насоса для скважины

Преимущества центробежных насосов:

  • имеют наиболее широкую линейку типоразмеров. Номинальная производительность центробежных насосов для скважины с напряжением 220 В варьируется от 1200 литров в час до 4000 литров в час. Номинальный напор от 10 метров до 140 метров. Для нормального водоснабжения жилого коттеджа вполне достаточно производительности 1200 – 2000 литров в час.
  • центробежные насосы более энергоэффективны относительно винтовых и вихревых насосов.
  • центробежные насосы предназначены для продолжительного режима непрерывной работы.

Вихревые насосы относятся к машинам трения. В отличие от центробежного насоса для скважины у вихревого насоса одно рабочее колесо.

рабочий орган вихревого насоса

Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.

Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).

Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче.

Поэтому их часто применяют в низкодебетовых скважинах.

Винтовые насосы (второе название – шнековые) получили свое название от наименования основного рабочего органа насоса – винта (или шнека). Его принцип действия достаточно прост: поступая внутрь, жидкость постепенно нагнетается, в результате чего создается напор и она вытесняется.

рабочий орган насоса

Преимущества винтового насоса для скважины:

  • из-за простоты конструкции он имеет невысокую стоимость относительно вихревых и центробежных насосов.
  • создание высокого давления при относительно низкой производительности насоса, что хорошо для низкодебетовых скважин.
  • винтовые насосы более лояльно, чем вихревые относятся к наличию механических примесей в перекачиваемой воде. Более точные параметры заявляет производитель насоса.

После выше изложенного возникает вопрос, так какой же насос для скважины все-таки лучше? Центробежный, вихревой или винтовой??? Все зависит от задачи насоса и рабочих параметров скважины.

Если Вы планируете собрать систему водоснабжения дома или производства и дебет Вашей скважины составляет 1500 литров в час и более, то лучше приобрести центробежный насос.

Если же, дебет вашей скважины совсем невелик (от 400 до 1000 литров в час), то лучше остановится на винтовом или вихревом насосе. НО! Следует очень внимательно подбирать типоразмер насоса, т.к. даже эти типы насосов могут выдавать до 2000 литров в час в зависимости от рабочих характеристик конкретной марки насоса. И обязательно поставьте защиту насоса от работы без воды.

Если же дебет вашей скважины мене 400 литров в час, здесь тоже есть решения, просто нужно более внимательно подойти к вопросу. В отдельных случаях можно поставить винтовой насос и смонтировать его с автоматикой. В некоторых случаях придется поставить накопительную емкость, в которую будет набирать воду насос или по таймеру, или по уровню. Все зависит от индивидуальных условий эксплуатации насоса и потребности в воде.

← Назад к списку

Шнековый насос является устройством современного технологического производства, которое служит для применения в различных бытовых сферах. Его конструкция позволяет перекачивать не только питьевую воду, но и технические вязкие жидкости. Чаще всего приобретение такого оборудования актуально для владельцев загородных участков, где единственным источником воды является скважина.

Виды шнекового оборудования

Модели шнековых насосов для скважин делятся на стандартные и глубинные. Стандартный насос применяется для колодцев и неглубоких скважин в качестве подачи воды на поверхность. Вода таких источников может содержать значительное количество примесей, что не влияет на рабочее состояние оборудования. Для таких источников шнековая помпа подойдет наилучшим образом благодаря его стабильному давлению и стойкости к твердым песочным частицам.

Глубинный насос имеет удлиненный шнек, необходимый для высокой производительности. Его применение характерно для узких скважин и колодцев с водозабором глубиной в 100 метров. Данное оборудование мощное и надежное, однако, стоит оно дорого. Винт глубинного агрегата для скважин охлаждается с помощью прокачивающей воды, что позволяет в редких случаях прибегать к его обслуживанию.

Преимущества и недостатки шнековых помп

Среди положительных качеств, которыми обладает винтовой насос, можно выделить такие свойства:

  • бесперебойный водозабор с постоянным давлением;

  • стойкость к твердым частицам и вязким жидкостям;

  • самовсасывающий процесс;

  • звукоизоляция.

К недостаткам можно отнести:

  • высокую стоимость и производственные сложности;

  • неспособность работать на предельной глубине;

  • отсутствие возможности контролировать объем работ;

  • неспособность к холостому режиму.

Даже учитывая эти недостатки, данные агрегаты занимают первую позицию среди насосов по перекачке агрессивных жидкостей. Они способны на перекачку в любом установленном положении.

Принцип работы

Главным отличием винтового агрегата от скважинных насосных станций является его равномерная бесперебойная подача. Обладая небольшими габаритами, винтовой насос имеет мощную производительность. Этот фактор играет немаловажную роль в поднятии воды из скважин с глубоким водопротоком.

По техническому классу данный тип агрегатов имеет многоступенчатую структуру, и относится к самовсасывающим объемным станциям.

Внутри шнековой конструкции располагается вал, создающий минимальные поперечные габариты. Такое строение позволяет использовать насос для узких колодцев и абиссинских скважин.

Роторная часть оборудования наделена однотипным стальным винтом-шнеком, что имеет по всей длине резьбу с круглыми лопастями. Винтовой статор аналогичен предыдущему строению, но резьбовое направление имеет двойной шаг с обрезиненной поверхностью. Совершая движения внутри статорного механизма, ротор захватывает жидкость с подающего патрубка, перемещая ее по спирали, подает в выводящую трубу.

Производительность оборудования колеблется в зависимости от винтового механизма. Некоторые модели оснащены регулятором скоростного вращения вала, что увеличивает или снижает производительность.

Где применяют шнековые помпы?

Насос шнекового типа обладает универсальными свойствами и помогает справиться с перекачкой любой жидкости, даже той, что имеет вязкую консистенцию и примеси. Шнековые помпы используют для водоснабжения из скважин. Они могут служить для перекачки воды из данного источника, так как легко совершают забор воды, содержащей механические и абразивные частицы. Он устойчив к попаданию в него большого песочного потока, который может наблюдаться в неглубоком источнике. Кроме подачи воды на поверхность колодца насосом можно совершать ее очистку.

Широкий модельный ряд шнековой насосной станции основан на конструкциях компактного размера с допустимой стоимостью, что позволяет использовать его для откачки воды из рек. колодцев и скважин.

Такого рода модели способны работать в вертикальном погружении или с установкой на самом дне источника. Эксплуатационные качества оборудования определяют его длительный срок службы благодаря выносливости механизмов.

Насос шнекового типа широко применяется в строительной и промышленной среде для перекачки других жидкостей. В строительной сфере с его помощью выкачивают грунтовые воды. В промышленной он служит в качестве дозатора подачи полимеров и других сложных видов химических реактивов, трудных в перекачке.

Как выбрать?

Покупка осуществляется с учетом данных характеристик вашего источника и количественным водозабором в сутки. Необходимо произвести подсчет количества кранов и смесителей в доме, после чего полученное число умножить на 500 литров в час.

Чтобы система водоснабжения в вашем доме работала долго и бесперебойно, следует выбрать дорогостоящую модель зарубежного производства. Такие аппараты работать не менее 10-15 лет.

Рис. 209. Схема работы насоса К о м о в с к о г о.

4) НасосКомовского (рис. 210). Устройство насоса показано на рисунке 208.

Посредством вращения рукоятки, укреплённой на массивном маховике, через кривошипно-шатунный механизм поршень Сполучает движение вверх и вниз внутри цилиндра D.В боковой стенке цилиндра сделано отверстие Е,ведущее в трубку F, служащую для разрежения воздуха в том или ином приборе. Клапаном является отъёмное дно Jцилиндра, притёртое к нижним краям его стенок и поддерживаемое пружиной Я, опирающейся на дно корпуса.

Насос заполнен маслом. На рисунке209, I— III показана схема работы насоса. При движении вверх под поршнем в цилиндре образуется вакуум (I) 1*. Поршень, поднявшись на известную высоту, откроет отвер-

1> Характерно, что так как мёртвое пространство отсутствует, то подпоршнем нет воздуха и находятся лишь одни пары масла.

Оставьте комментарий