Неравномерность подачи и воздушные колпаки

Скорость поршня, приводимого в движение кривошипно-шатунным механизмом, изменяется по синусоиде: скорость равна нулю в начале и в конце каждого хода (в так называемых мертвых положениях) и достигает максимума при среднем положении поршня. Жидкость безотрывно следует за поршнем, поэтому подача насоса изменяется с законом движения поршня.

Для смягчения гидравлических ударов и увеличения равномерности подачи на входе жидкости в насос и на выходе ее из насоса часто устанавливают воздушные колпаки. Воздушные колпаки (рисунок 6) представляет собой сосуд-буфер, в котором воздух сжимается при ускорении движения поршня, т.е. при увеличении подачи, и расширяется при ее уменьшении. Соответственно при подаче выше средней избыток жидкости поступает в колпак и удаляется из него, когда подача становится ниже средней.

а – на всасывающим трубопроводе; б – на нагнетательном трубопроводе.

Рисунок 6 – Воздушные колпаки

Действия колпака наглядно показана на рисунке 7, площадь ebf – объем жидкости, поступающей в колпак, площади ade и fgc – объемы жидкости, удаляющийся из колпака в нагнетательный трубопровод (по оси абсцисс отложена s – длина хода поршня, по оси ординат Q – подача жидкости).

Рисунок 7 – Действие колпака.

Объем воздуха в колпаке гораздо больше объема поступающей жидкости. Поэтому давление воздуха в колпаке при сжатии и расширения воздуха изменяется незначительно, и движение жидкости в нагнетательном трубопроводе близко к равномерному.