діафрагмові насоси
Діафрагмові і мембранні насоси
Одним з поширених типів об'ємних насосів є діафрагмовий (діафрагмовим, мембранний). принцип дії якого заснований на зміні робочого об'єму камери насоса впливом на гнучку перегородку - мембрану (діафрагму).
Краї мембрани жорстко і герметично закріплені в стінках робочої камери насоса, тому сама мембрана утворює одну з таких стінок, що володіє гнучкістю і пружністю. За допомогою важільного механізму на мембрану чиниться тиск, вона прогинається, зменшуючи обсяг камери насоса, при цьому рідина, укладена в камері під тиском витісняється в нагнітальну магістраль через систему випускних клапанів. При зворотному ході діафрагми (мембрани) рідина засмоктується в робочу камеру з живильної магістралі через впускні клапана.
Робочий і холостий (всмоктуючий) цикли насоса можуть здійснюватися тільки впливом важільного механізму, або один з циклів відбувається за допомогою пружини, яка отримує енергію під час впливу важільного механізму.
При розрахунку продуктивності (або теоретичної подачі) діафрагменних насосів визначається зміна обсягу ΔV робочої плості (камери) через переміщення діафрагми (мембрани) під час робочого циклу, після чого зміна обсягу множиться на кількість робочих циклів k в одиницю часу:
Переваги діафрагменних насосів:
- Простота і надійність конструкції, відсутність обертових деталей і підшипників;
- Мінімальний ризик іскріння при роботі, що робить його зручним для перекачування легкозаймистих рідин і газів;
- Компактність і мала вага при високих робочих характеристиках;
- Висока універсальність - можливість роботи в різних рідких і газоподібних середовищах, в т. Ч. З в'язкими і забрудненими рідинами;
- Гарне ущільнення робочої камери, що знижує ймовірність витоку рідини;
- Для роботи насоса не потрібно змащення деталей;
- Досить високий тиск на виході;
- Щодо велика висота самовсмоктування (до 5 метрів);
- Робота без рідини (насухо) не завдає шкоди деталям насоса.
Недоліки діафрагменних насосів:
- Мембрана (діафрагма) при роботі значно згинається, зношується, що може привести до виходу її з ладу;
- Слабким місцем у конструкції диафрагменного насоса є необхідність використання клапанів, які можуть вийти з ладу при забрудненні (залипання клапанів) або зносі;
- Насоси даного типу не застосовні для роботи в гідросистемах з високим тиском;
- Діафрагмові і мембранні насоси відрізняються особливо високою нерівномірністю подачі серед інших типів об'ємних насосів (шестеренних, лопатевих, роторних).
Область застосування діафрагменних насосів
Сфера застосування діафрагменних (мембранних) насосів є досить великою.
В автомобільній, дорожньої і сільськогосподарської техніки вони отримали найбільше застосування в якості насосів системи живлення карбюраторних двигунів. Крім того, діафрагмові насоси використовують в будівництві, в діяльності гірничих підприємств, в сфері переміщення порошкових сухих мас, в обробці відходів, у виготовленні продукції з керамічних матеріалів, на транспортно-ремонтному виробництві, в газодобувних компаніях, на нафтових комплексах, в хімічній і нафтохімічній галузях, фармацевтиці, в харчовій промисловості і т. д.
Пристрій і принцип роботи діафрагмового насоса розглянемо на прикладі насоса системи харчування карбюраторного автомобільного двигуна ВАЗ.
Пристрій і принцип роботи діафрагмового насоса
Насос складається з нижнього корпусу 2 з важелями приводу, верхнього корпусу 7 з клапанами і патрубками, диафрагменного вузла і кришки 10 насоса. Діафрагмовий вузол має три діафрагми: дві верхні 16 - робітники для подачі палива, нижню 18 - запобіжну. Діафрагма 18 запобігає потраплянню палива в картер при пошкодженні робочих діафрагм.
Між робітниками і запобіжної діафрагмами встановлені дистанційні зовнішня 17 і внутрішня 15 прокладки. Зовнішня прокладка 17 має отвір для виходу палива назовні при пошкодженнях робочих діафрагм. Діафрагми з тарілками і внутрішньої дистанційній прокладкою 15 встановлені на шток 19 і закріплені зверху гайкою.
Діафрагмовий вузол встановлений між верхнім і нижнім корпусами насоса. Під діафрагмовий вузол насоса на шток встановлена стиснута пружина. Шток 19 Т-подібним хвостовиком вставлений в проріз балансира 3. яка дозволяє замінити діафрагмовий вузол, не знімаючи насос з двигуна.
У нижньому корпусі 2 на осі 4 встановлені важіль 21 механічної подачі палива і балансир 3. Також в нижньому корпусі на осі з кулачком 28 встановлено важіль 20 ручної підкачки палива з поворотною пружиною 1.
У верхньому корпусі 7 насоса встановлені впускний 13 і нагнітальний 6 клапани, стиснуті пружинами до сідел 5 і 12. Зверху до корпусу центральним болтом прикріплена кришка 10. Між кришкою і корпусом встановлений пластмасовий сітчастий фільтр 8.
У верхній корпус насоса запресовані впускний 11 і нагнітальний 9 патрубки.
Привід паливного насоса здійснюється від ексцентрика 24 валу приводу масляного насоса і розподільника запалювання через штовхач 22.
При роботі двигуна ексцентрик 24 через штовхач 22 діє на важіль 21 і повертає балансир 3. який відтягує шток 19 разом з діафрагмами насоса вниз. При цьому над діафрагмами створюється розрідження, в результаті якого паливо через впускний клапан 13 заповнює робочу порожнину над діафрагмами.
При збігаючи ексцентрика з штовхача звільняється важіль 21. балансир 3 і шток з діафрагмами. Діафрагми під дією стислої пружини створюють тиск палива в робочій порожнині, закривається впускний клапан і паливо через нагнітальний клапан 6 подається в камеру поплавця карбюратора, і далі - з карбюратора у впускний газопровід і циліндри двигуна.
При невеликій витраті палива діафрагми здійснюють неповний хід, при цьому хід важеля 21 частково буде неодруженим.
При ручному підкачування палива натискають на важіль 20. кулачок 28 діє на балансир 3 і відтягує шток з діафрагмами. Відбувається впуск палива в робочу порожнину. При відпуску важіль 20 і кулачок 28 під дією пружини 1 повертаються в початкове положення, і діафрагми виштовхують паливо в камеру поплавця карбюратора.