Чтобы правильно выбрать и экономично эксплуатировать на­сос, необходимо знать его характеристику, под которой понимают графическую зависимость основных технических показателей от подачи при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкости. Характеристики получают опытным путем на заводских и лабораторных стендах. Для этого при разных на­грузках испытуемого насоса определяют: частоту вращения, подачу, давление, мощность и к. и, д. Затем опытные величины наносят на коор­динатную сетку и плавными линиями соединяют соответствующие опытные точки.

На рис. 7.4 изображена пример­ней характеристика поршневого насоса. Технические показатели на­соса при максимальном его к.п.д. η _мах называются оптимальными (Qопт, p_опт , N_опт ). Так как в гидропере­даче насос и гидролиния с гидро­двигателей представляет единую гидравлическую систему, то рабочий режим насоса определяется совме­стным решением уравнений р_н=ƒ(Q) и р=ƒ(Q) = р_д +∆р_с.Графически рабочий режим опреде­ляется точкой пересечения на­порных характеристик (точка Б на рис. 7.4) насоса и гидросети.

Для режима Б рабочими показателями являются Qp, р_p, N_Р, η_р. Принято считать, что насос работает экономично, если η_{p ≥} 0,85η_mах.

Режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели, называют номинальным и его показатели (номиналь­ные) приводятся в каталогах насосов.

Графики подачи насосов.

У поршневых насосов мгновенная линейная скорость с поршня меняется от нуля до максимума, что предопределяет и характер изменения мгновенной подачи Q насоса.

Для насоса (см. рис. 7.2, а) мгновенная теоретическая подача одним, поршнем

            (7.1.)

В каждом конкретном случае закон изменения скорости с может быть различным. Однако поскольку в гидроприводе широко используются эксцентриковые, радиально-поршневые и аксиально-поршневые насосы, которые кинематически подобны 13 ] насосу с кривошипным механизмом (см. рис. 11,2, а), то на примере по­следнего установим некоторые общие закономерности.

Если пренебречь влиянием конечной длины шатуна, то при по­вороте кривошипа на угол ф скорость поршня будет

                              (7.3)

а мгновенная подача одним поршнем

                       (7.4)

Из (7.3) и (7.4) видно, что скорость поршня и мгновенная подача изменяются по закону синуса,

Рис. 7.5. Графики подачи поршневых насосов:

а — одноцилиндрового насоса однократного действия; б — двухцилиндрово­го насоса однократного действия (кривошипы смещены на угол зт) или на­соса двустороннего действия (см. рис. 7.2,6); в — трехцилиндрового насоса одностороннего действия (кривошипы смещены на угол 2π/3)

Графическая зависимость Q = ƒ(φ) насоса называется графи­ ком подачи. На рис. 7.5 представлены такие графики подачи. Из них видно, что подача насоса неравномерна. Это вызывает гидравлические удары, опасные вибрации и неравномерность дви­жения исполнительных органов машин. Поэтому стремятся выров­нять график подачи, приблизив его к прямой Q_cp, определяемой как сторона прямоугольника, равновеликого по площади фигуре под полусинусоидами. Расчетным путем (без учета объемных по­терь) Q_cp определяется по уравнению (7.0).

Неравномерность (пульсация) подачи оценивается коэффициен­том неравномерности

Ниже приведены значения коэффициента неравномерности.

]

где Q_max и Q_min — соответственно максимальное и минимальное значение мгновенной подачи.

Из этих данных следует, что для выравнивания подачи целесо­образно применять многоцилиндровые насосы с нечетным числом цилиндров, у которых начала выдачи жидкости из камер смещены во времени. Это достигается смещением кривошипов на угол 2л/г. При числе цилиндров семь и более подачу можно считать равно­мерной.

В некоторых случаях сглаживание графика подачи достигается установкой воздушных колпаков. Чаще всего они устанавливаются на водяных поршневых насосах в нагнетательной линии или на всасывающей линии при большой ее длине. В практике гидро­привода колпаки (гидроаккумуляторы, заполненные сжатым азо­том) устанавливаются в нагнетательной линии насосных станций СНУ-5 механизированных крепей, где расход рабочей жидкости резко меняется,