Novosibirsk, Russia, May, 30 – June, 4, 2011

International Conference
"Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications", devoted to the 90th anniversary of professor Nikolai N. Yanenko

Ощепков Д.В.   Милосердов Е.Е.  

Моделирование работы гидравлической части бурового насоса УНБ-600

Reporter: Ощепков Д.В.

     Рассмотрен принцип действия гидравлической части поршневого насоса на примере работы поршня и выведены основные зависимости.
      Поршневые насосы служат для преобразования механической энергии двигателя в механическую энергию перекачиваемой жидкости. Они сообщают жидкости, проходящей через них, энергию, необходимую для преодоления сил сопротивлений, возникающих в самом насосе, по длине трубопровода, в местах изменения сечения потока и направления движения жидкости, а также для преодоления силы инерции и статической высоты, на которую требуется поднять жидкость.
      Действие поршневого насоса за один оборот коренного вала можно расчленить на его составляющие: процесс всасывания, при котором происходит подъем жидкости из нижнего резервуара в цилиндр насоса, и процесс нагнетания, при котором жидкость вытесняется из цилиндра с энергией, достаточной для преодоления всех видов сопротивлений на напорной стороне насоса [1].
      В насосах двойного действия обе стороны поршня являются рабочими.
      Гидравлическая часть насоса УНБ-600 состоит из следующих основных узлов: двух литых стальных гидравлических коробок, соединенных между собой снизу приемной коробкой, а сверху корпусом блока пневмокомпенсаторов.
      На приемной коробке установлен всасывающий воздушный колпак. Приемная коробка насоса соединяет всасывающую трубу со всасывающими клапанами.
      Силы сопротивления, действующие на поршень: усилие на штоке, сила трения уплотнения поршня, сила трения уплотнений штока, сила давления в штоковой полости, сила давления в поршневой полости, насос подает жидкость.
      Силы трения поршня и штока определяют механические потери на трение и оцениваются механическим КПД насоса, а произведение давления штоковой полости на ее площадь определяет гидравлические потери.
      В поршневых насосах жидкость при всасывании занимает в цилиндре объем, освобождаемый поршнем. Теоретически подача насоса одностороннего действия равна произведению площади поршня или плунжера на его ход и на число циклов (или оборотов кривошипа) за единицу времени [2].
      В действительности из-за запаздывания закрытия и открытия клапанов при всасывании и нагнетании, а также из-за пропуска жидкости через неплотности уплотнительных колец или сальников действительная подача, всегда меньше теоретической.
      Из рассмотрения принципа действия возвратно-поступательных насосов видно, что эти насосы подают жидкость в напорный трубопровод неравномерно. Неравномерность подачи возвратно-поступательных насосов оценивается отношением мгновенной максимальной подачи к средней подаче. Для насосов одностороннего действия это значение равно 3,14, для насосов двустороннего действия и дифференциальных – 1,57, а для строенных насосов – 1,047. Для уменьшения неравномерности подачи устанавливают возвратно-поступательные насосы с пневмокомпенсаторами.

1. Абдурашитов С.А. Насосы и компрессоры. – М.: Недра, 1974.
2. Каверзин В.К. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин. – Красноярск: ПИК «Офсет», 1997. – 384 с.

Abstracts file: тезисы.docx
Full text file: Моделирование работы.docx


To reports list
© 1996-2017, Institute of computational technologies of SB RAS, Novosibirsk