Сегодня рынок гидрооборудования предлагает большой выбор насосов различных конструктивных исполнений от разных производителей. На что следует обратить внимание в первую очередь? Конечно цена насоса имеет большое значение, а иногда и решающее, но если подойти к выбору достаточно грамотно, то можно многократно сэкономить.
В моей практике нередко бывали случаи, когда в течение короткого промежутка времени меняли один за другим дорогостоящие шестерёнчатые насосы, сжигая их маслом ВМГЗ, только потому что «умный дядя Вася» им посоветовал это масло.
Каждый уважающий себя и своего потенциального клиента производитель гидрооборудования оговаривает в сопроводительной документации условия безотказной работы своего изделия и обязательно указывает рекомендуемые рабочие жидкости и их диапазон вязкостей.
Для правильного выбора насоса необходимо иметь следующие данные:
- о режимах его работы: номинальное рабочее давление, максимальное давление и время работы при этом давлении,
- частота изменения давления, наличие пиков давления и их величина,
- номинальная частота вращения, максимальная и минимальная частота вращения и время работы при данных частотах вращения, зависимость давления от числа оборотов,
- величина подачи, долговечность при разных нагрузках (длительная нагрузка, циклическая нагрузка, работа с перегрузками, работа при. пиковых давлениях и т.п.),
- требуемая чистота рабочей жидкости, чувствительность к работе на рабочей жидкости с повышенной температурой,
- КПД при различных режимах работы,
- скорость и диапазон регулирования подачи, наличие механизма регулирования подачи,
- шумовая характеристика,
- простота обслуживания, ремонтопригодность.
В каждом конкретном случае из данного перечня выбирают обязательные и желательные технические данные требуемого насоса и по ним решают вопрос о выборе типа насоса.
Далее рассмотрим преимущества и недостатки насосов разных конструкций.
Шестеренные и винтовые насосы
Наибольшее применение шестеренные насосы с наружным зацеплением получили в гидроприводах мобильных машин (при давлениях до 20 МПа и выше). В стационарных машинах эти насосы применяются при относительно низких рабочих давлениях (до 6,3 МПа), так как при высоких давлениях они имеют повышенный уровень шума.
Преимущества шестеренных насосов с наружным зацеплением:
- относительно высокое рабочее давление;
- удовлетворительная работа на загрязненных рабочих жидкостях;
- нечувствительность к незначительному изменению вязкостных характеристик рабочей жидкости;
- удовлетворительная работа при повышенных температурах рабочей жидкости;
- нечувствительность к повышению частоты вращения; относительно низкая стоимость;
- высокая надежность.
Недостатки шестеренных насосов с наружным зацеплением:
- повышенный уровень шума, особенно при высоких давлениях;
- значительная пульсация рабочей подачи;
- снижение долговечности при работе на рабочих жидкостях с пониженной вязкостью, а также с повышенными температурой и количеством загрязнений;
- отсутствие исполнений с регулируемой подачей;
- значительное возрастание стоимости насосов с увеличенным рабочим объемом;
- трудоемкость ремонтных работ.
Шестеренные насосы с внутренним зацеплением, обладая преимуществами шестеренных насосов с наружным зацеплением, характеризуются:
- очень низким уровнем шума,
- высокой долговечностью (20тыс. ч и более),
- высоким объемным КПД,
- допускают быстрое изменение нагрузки,
- могут работать при давлениях до 32 МПа.
Они успешно заменяют в гидроприводах нерегулируемые поршневые насосы высокого давления (долговечнее последних).
Недостатки шестеренных насосов с внутренним зацеплением:
- более высокая стоимость по сравнению с шестеренными насосами наружного зацепления и даже с пластинчатыми;
- необходимость обеспечения хороших условий для всасывания рабочей жидкости во избежание кавитационных явлений и изнашивания.
Винтовые насосы применяются достаточно редко. Их положительные свойства — отсутствие пульсации рабочей подачи; низкий уровень шума. Недостатки — увеличенные габариты; чувствительность к изменению условий всасывания. Винтовые насосы используют при давлениях не выше 2-3 МПа
Пластинчатые насосы.
Наибольшее применение эти насосы получили в гидроприводах стационарных машин, работающих при средних давлениях (до 16 МПа). Положительные свойства пластинчатых насосов:
- низкий уровень шума;
- возможность регулирования подачи с высокой скоростью из-за малого хода регулировки (на 20—30% выше по сравнению с насосами других типов), что позволяет в ряде случаев отказаться от предохранительных клапанов;
- незначительная пульсация рабочей подачи;
- повышенная ремонтопригодность;
- низкая стоимость.
Недостатки пластинчатых насосов:
- большая восприимчивость к забросам (пикам) давления (по сравнению с шестеренными насосами); чувствительность к быстрому изменению нагрузки (уменьшается долговечность), к неблагоприятным условиям всасывания, повышенному загрязнению рабочей жидкости, к изменению вязкости рабочей жидкости и повышению частоты вращения;
- низкий КПД (по сравнению с поршневыми насосами).
Аксиально-поршневые насосы мы рассмотрим следующей статье, т.к. это элитарный тип гидроаппаратов, заслуживающий отдельного внимания.
Не могу согласиться с автором, что винтовые насосы развивают низкое давление: не выше 2,0 — 3,0 МПа. Если винтовой насос предназначен для перекачки жидкости, то — да. Но ведь в настоящей публикации речь идет о силовом гидроприводе. Винтовые насосы могут развивать рабочее давление до 12,0 МПа (120 бар), пиковое давление – до 20,0 МПа (200 бар). Отдельные исполнения способны развивать более высокое давление. Такие насосы часто используются в медицинском оборудовании, при механизации сцен и т.п. по причине, как правильно отметил автор статьи, низкого шума и, практически, отсутствия неравномерности подачи жидкости и вибраций.
Хотелось бы порекомендовать автору более корректно использовать профессиональную терминологию. Я имею в виду последнюю строчку. Насосы и гидромоторы относятся к гидромашинам, а к гидроаппаратуре относятся гидрокомпоненты, регулирующие основные параметры гидропривода (расход и давление рабочей жидкости).Гидроаппаратура — это различные клапаны и гидрораспределители.
Еще одна моя придирка — размерность пишется через пробел вслед за числовым значением параметра и не переносится на другую строчку: 2-3 МПа, 16 МПа.
Но если за числовым значением величины следует знак (символ), то он пишется без пробела: 60%, 40°С и т.п.
В целом, надо поблагодарить автора за инициативу распространения профессиональных знаний простым, доступным, коротким текстом с цветными иллюстрациями. Этот труд кажется легким: написал и все… На самом деле правильно и понятно для читателя отобразить свою мысль и знания на бумаге — очень непростое дело.
Желаю автору творческих успехов !!!
С.И. Корнюшенко