В гидроприводах насосы могут располагаться как выше, так и ниже уровня жидкости в гидробаке. В первом случае (рис, 7.6, а) насосы имеют положительную геометрическую высоту всасывания Н_ВС, определяемую как разность отметок оси всасываю­щего патрубка насоса и уровня жидкости в баке, а во втором слу­чае (рис. 7.6, б) —отрицательную высоту всасывания Н_под, называемую подпором. Необходимый подпор у основного насоса 1 (рис. 7.6, в) можно создать и подпиточным насосом 2, сбрасывая избыток жидкости через переливной клапан 3.

Рис. 7.6. Схемы расположения насосов.

Условия всасывания играют весьма важную роль в работе насоса. Всасываемая жидкость, давление которой по мере движе­ния ее к цилиндру насоса все уменьшается, должна непрерывно и полностью заполнять полости всасывания и безотрывно следо­вать за поршнем.

Минимально возможное давление в жидкости определяется давлением ее насыщенных паров р_н._п при данной температуре. Но при таком давлении жидкость вскипает и наступает кавита­ция — вредное явление в насосе, влекущее за собой разрушение его рабочих органов, изменение характеристики и, наконец, срыв подачи.

При всасывании жидкости наименьшее давление p_2mln будет не на входе в насос (сечение II-II, рис. 7.6), а у движущегося поршня насоса. Поэтому, чтобы предотвратить наступление кави­тации, необходимо в сечении II—II, т. е, там, где стоит контро­лирующий прибор, иметь p_2min > р_НП значение р_2min определяют экспериментально путем снятия кавитационной характеристики насоса, представляющей графическую зависимость его основных технических показателей от кавитационного запаса при постоянных значениях частоты вращения, подачи, вязкости и плотно­сти жидкости,

Кавитационный запас ∆h представ­ляет собой избыток напора жидкости на входе в насос над упругостью на­сыщенных паров:

(7.6)

Обычно экспериментально устана­вливают зависимость H_н =ƒ(∆h), для чего задвижкой 2 (см. рис. 7.6, а)

увеличивают сопротивление всасывающей линии, что ведет к уменьшению давления p₂ и, следовательно, к уменьшению ∆h. Для поддержания при этом постоянной подачи насоса Q_H за­движкой 3 соответственно уменьшают сопротивление нагнетатель­ной линии.

Если процесс всасывания протекает нормально и атмосферный воздух не проникает во всасывающую линию, то уменьшение p₂ не влияет на напор H_н насоса и при Q_H = const напор тоже будет постоянным. При наступлении кавитации, о чем свидетельствует начавшееся снижение напора (точка k на рис. 7.7), будет также уменьшаться мощность и к. п. д. насоса.

Кавитационный запас ∆h_к , соответствующий точке K, называют критическим. По ∆h_К, пользуясь уравнением (11.18), определяют минимальное давление

Чтобы гарантировать бескавитационную работу насоса, при­нимают так называемый допустимый кавитационный запас ∆h _ДОП≈ (1,1 — 1,2)∙ ∆h_К и по нему устанавливают минимально допусти­мое значение абсолютного давления в сечении II—II (см. (рис. 11.6):

Для случая (см. рис. 7.6, а), когда насос работает с положи­тельной геометрической высотой всасывания H_вс, всасывающую способность насоса обычно характеризуют допустимой вакуум-метрической высотой Н_в.доп всасывания

Из (7.9) следует, что допустимая вакуумметрическая высота всасывания всегда меньше высоты столба жидкости, соответству­ющей атмосферному давлению (p_a/pg ≈ 11-м столба масла). До­пустимая вакуумметрическая высота всасывания указывается в каталогах и заводском паспорте насоса.

Действительная вакуумметрическая высота всасывания Н_в насоса, т.е. высота столба жидкости,

где р_a — атмосферное давление; H_пот1-₂ — потери напора во вса­сывающем трурводе; V₂ —нить условие

соответствующая показанию вакуумметра 1 (см. рис. 7.6, а) может быть определена при по­мощи уравнения Бернулли, составленного для сечений I-I, II-II и плоскости сравнения O-О, проходящей по оси насоса, В этом случае

Если это условие не выполняется, то, как видно из уравнения (7.10), H_в можно уменьшить за счет Н_под1-2, расположить насос ниже уровня всасываемой жидкости (см. рис. 7.6, б). Если все эти меры не дают требуемого результата, приходится ставить подпиточный насос (см. рис. 7.6, в). Особенно это относится к быстроходным насосам, так как с ростом частоты вращения и скорости движения поршней всасывающая Способность ухудшается (растет значение критического кавитационного за­паса).