Поршневой насос для воды: Поршневой насос для воды: ручной, ваккумный

Поршневой насос для воды: ручной, ваккумный

Содержание   

Ручной насос сможет пригодиться абсолютно каждому любителю дачного или другого загородного отдыха, тем более, если там нет водопровода. Сегодня многие используют более простые устройства, например «журавль», но в том случае, если глубина колодца или скважины большая, то все-таки стоит обратить внимание на поршневой насос.

Стандартный ручной поршневой насос из металла

В случае залегания грунтовой воды до десяти метров, можно с уверенностью применять ручной поршневой водный насос. Интересно, что при большом желании, можно сделать его собственноручно.

Особенности применения

Не все частные секторы сегодня обеспечены индивидуальным подводом воды, по этой причине любителям садоводства приходится приспосабливаться и использовать природную грунтовую воду. Но не всем известно, каким образом лучше всего извлекать воду с наименьшими усилиями, а также какие виды оборудования в этом случае использовать.

Но будьте уверенными в том, что обустройство одновременно надежных, простых и доступных в финансовом плане колодцев может быть доступным абсолютно любому человеку. Носить ведрами воду не обязательно – нужно просто установить насос, который сможет обеспечить закачку требуемых объемов воды непосредственно в сам дом.

Существует несколько способов добыть воду на загородном участке. Имеется в виду использование насосов различного типа. По стандартной конструкции их делят на:

• Поверхностные;
• Погружные.

Поверхностные модели выкачивают воду, находясь при этом на земле. Они создают самовсасывающий эффект, тем самым нагнетая жидкость в подающем шланге. Погружные образцы необходимо разместить непосредственно внутри скважины, колодца или любого другого источника. Именно в таком положение он может работать должным образом.

Большой популярностью на современном рынке пользуются поршневые образцы насосного оборудования. Они, как правило, относятся к поверхностной разновидности.

Ручные поршневые насосы для дачи типа «Журавль

«

Поршневой насос для воды в наше время используется достаточно широко, поэтому можно быть уверенными в надежности его эксплуатации, но лучше тщательно разобраться в некоторых нюансах.
к меню ↑

Основные виды

Если необходимо осуществлять подъем воды из скважин лучше всего использовать или поршневые, или центробежные насосы. Стоит отметить, что использование последнего вида насосов потребует больше усилий, в сравнении с теми же поршневыми насосами.

Кроме того, центробежное устройство не всегда способно всасывать воду на такую высоту, как аналог на поршневом приводе. Именно по этим причинам на поршневые виды насосов в последнее время удалось значительно поднять спрос. Их используют в том случае, когда водный источник подходит максимально близко к поверхности земли.

Для поршневых насосов предел залегания воды — приблизительно 20-35 метров. В случае, когда глубина скважины выше поршневое устройство не сможет поднять воду из-за атмосферного давления.

Существует две разновидности поршневого насоса, у которых привод имеет ту или иную конструкцию. Подразумевают:

• Ручные образцы;
• Механические образцы.

Ручные модели — это простейшие поршневые механизмы, что рассчитаны на малую производительность. Однако они могут работать от мышечной силы человека. Конструкция у них довольно простая и не отличается возможными вариациями.

А вот насосы с механическим приводом бывают приводными (здесь поршень приводится в действие с помощью, так называемого шатунно-кривошипного механизма непосредственно от мотора) и с прямым действием (эксплуатация осуществляется с помощью штока, который обеспечивает возвратно-поступательные движения для поршня).

Схема действия аксиально-поршневого насоса

Кроме того, существуют поршневые вакуумные насосы, которые осуществляют откачку с помощью периодического изменения объема цилиндра. Такая разновидность насосов в основном применяется в промышленности для выкачивания сухих газов.

Отдельно стоит отметить погружной поршневой насос, который применяется для откачивания жидкости из труднодоступных мест или из глубины. Чаще всего подвод жидкости здесь осуществляется по трубопроводу.
к меню ↑

Особенности устройства

За счет поршневого устройства, обеспечивает прокачка воды, а так как он является в этом случае главным рабочим органом, то такая разновидность насосов и получила название «поршневого». Сам насос имеет металлический корпус. В нем располагается поршень и шток, приводящийся в движение основным рабочим органом.

Сам поршень конструкторы расположили в трубе (присоединен ко дну устройства). Под воздействием усилия штока рабочий орган передвигается в цилиндре вверх-вниз. Специальный рычаг обеспечивает движение штока.

Когда поршень опускается вниз, через специальный клапан вода плавно перетекает в так называемое надпоршневое пространство (в это время из-за давления воды нижний клапан находится в закрытом положении). В дальнейшем, во время движения поршня вверх, вода вытесняется, что приводит к её выливанию в выходную трубу.

Далее в специальной зоне под поршнем создается небольшое разряжение, нижний клапан переходит в открытое положение, а вода в это время подсасывается вверх. В дальнейшем указанный процесс повторяется автоматически.

Что касается аксиально-поршневых гидронасосов, то их характерная черта заключается в том, что их рабочие камеры имеют вид расточек в блоке цилиндров, которые выполнены параллельно его оси.

Поршни во время перемещения в этих расточках, уменьшают и увеличивают объем камер, что обеспечивает при вращении блока цилиндров дальнейшее всасывание и вытеснение рабочей жидкости. Таков принцип действия аксиально-поршневого гидронасоса.
к меню ↑

Сложности ремонта

Камера поршневого насоса механического типа

Статистика подтверждает тот факт, что главными причинами, из-за которых в дальнейшем проводится ремонт поршневых и центробежных насосов, является неудовлетворительная дефектоскопия отдельных деталей, а также некачественный ремонт отдельных узлов (например, сальниковых уплотнений).

Сюда также можно отнести перенос сроков ремонтных работ, попытки устранения неисправностей на «быструю руку», нарушения инструкций и правил во время подготовки насоса к ремонту. Конечно, скважины в этом случае работать не будут, но лучше заблаговременно запланировать провести ремонт, иначе эксплуатация водной скважины прекратится в принудительном порядке.

Ручной насос не так подвержен поломкам, ведь на него нагрузка значительно меньшая, но например, центробежные насосы будут ломаться меньше, если периодически проводить качественный ремонт.

Хорошо, что в наше время имеет место широкое использование в хозяйстве индивидуальных скважин, следовательно, спрос на центробежные и другие виды насосов высокий, поэтому их ремонт не будет проблемой, так как специалистов в этой сфере достаточно. Но и ручной ремонт, то есть своими силами, не стоит откидывать.

Читайте также: все, что нужно знать о плывунах в колодце.

к меню ↑

Основные правила эксплуатации и технология подключения

Если вы используете поршневые насосы в своем домашнем хозяйстве, то есть для личных нужд, стоить помнить основные прописные истины, которые в дальнейшем помогут проводить ремонт этого оборудования не очень часто.

В первую очередь, в летний период, то есть во время активного использования скважин, не стоит давать слишком сильную нагрузку насосу, ведь перегрев негативно влияет на работу всех механизмов, а это в дальнейшем может привести к значительной поломке, но ведь преждевременный ремонт никому не нужен.

На центробежные насосы перегрев влияет меньше. То есть во время жаркой летней погоды, когда эксплуатация скважин происходит чаще всего, нужно периодически выключать устройство для охлаждения.

Мощные механические насосы поршневого типа, с нагнетателями

Естественно, что ручной насос такой угрозе не подвергается по причине меньших нагрузок. А вот из-за высоких эксплуатационных показателей в последнее время повысился спрос на центробежные упорные поршневые насосы для скважин, которые с подобными проблемами сталкиваются постоянно.

В зимнюю пору времени поршневой насос применяется гораздо реже или же попросту вообще отлаживается «на следующий год». Но если вы утеплили место расположения своего насоса, то можно не переживать за бесперебойную работу своей артезианской скважины.

Перед началом использования скважины, стоит знать этапы запуска в работу поршневого насоса, даже если он ручной. Такая информация точно не будет лишней, так как многие системы подкачки жидкости монтируются практически по единым принципам.

В первую очередь стоит произвести тщательный внешний осмотр привода и насоса. После этого проверить маслосистему поршневого насоса и подключить воду для охлаждения цилиндров. Далее можно подключать электродвигатель и смотреть, как работают все механизмы. При нормальном функционировании можно приступать непосредственно к установке.

Погружные модели монтируют в источник с помощью троса, предварительно подключив все коммуникации. Поверхностные образцы устанавливают недалеко от скважины, желательно в теплом и защищенном от дождя помещении. В источник же опускают один только шланг с входящим патрубком.

Затем тестируется вся система на предмет работоспособности. Если вода из скважины качается стабильно и нету никаких замечаний, значит все нормально и работы по установке выполнены верно.

Широкое использование скважин значительно упрощает работы по установке своего насоса, поэтому даже центробежные механизмы не доставят много проблем.

Ручной насос перед установкой тоже полностью осматривается на предмет возможных протечек и повреждений. Процесс использования скважин, на которых установлен ручной насос, весьма прост из-за чего в этом случае ремонт требуется крайне редко.
к меню ↑

Как работает простейший ручной поршневой насос? (видео)

 Главная страница » Насосы

Ручной насос для воды из скважины – разновидности, устройства и принцип работы

Ручные насосы или качалки – практически забытые элементы колодцев. А ведь буквально еще десять-пятнадцать лет назад их использовали практически все дачники. И самое главное, что на них жалоб-то не было, работали они исправно, десятилетиями, эффективно, не создавая проблем. Конечно, чтобы ручной насос для воды из скважины мог качать, необходимо было приложить мускульную силу. Но никто на это никогда не жаловался, хотя для стариков это было, наверное, непросто. Зато прибор всегда работал в независимости от того, если электричество на участке или нет.

В некоторых уголках дачных поселков вопрос с перебоями электропитания еще актуален, поэтому и сегодня ручной насос для скважины находит своего покупателя. К тому же низкая цена всегда останется существенным плюсом любого товара. Сказать о большом выборе насосов такого типа нельзя, поскольку их производство едва ли можно назвать выгодным – гораздо более перспективными являются электрические насосы по более высокой цене. Тем не менее, линейка ручных насосов позволит выбрать для участка оптимальный. В некоторых случаях, хозяева изготавливают такие насосы самостоятельно благодаря простой конструкции.

Не будем говорить в этой статье о том, плох или хорошо ручной насос для скважины. Просто обозначим, что они все еще присутствуют на рынке. И даже такой монстр насосного оборудования, как датская компания «Grundfos», не гнушается выпускать их.

Разновидности ручных насосов для скважин

Необходимо отметить, что ручные насосы – это разнообразие конструктивных подходов к решению задачи перекачки жидкостей, и воды в том числе. Поэтому производители предлагают несколько видов, которые друг от друга отличаются именно конструкцией.

Поршневые насосы

То самая широкая разновидность моделей, которые ничем друг от друга внутренним наполнением не отличаются. Различие может быть только внешним, где присутствует корпус агрегата, изготовленный из чугуна, стали, нержавейки или даже пластика. По внешнему виду это могут быть простые колонки или узорчатые выплавленные корпуса, которые даже можно отнести к произведениям искусства.

Поршневые ручные насосы

Если посмотреть на фото выше, то можно сразу же определить некоторые детали прибора.

• А это цилиндрический корпус, который называется гильзой.
• Выходной патрубок, он же излив.
• Рукоятка в виде коромысла, которая соединена с вертикальным штоком на шарнире.

Что же располагается внутри агрегата. Посмотрите на фото ниже, где показы внутренности.

1. Это вышеупомянутая гильза.
2. Это поршень, который своим движением вверх-вниз создает давление, поднимающее воду из скважины. Кстати, поршень плотно прилегает в стенкам корпуса.
3. Шток, который соединен с одной стороны с коромыслом через шарнир, а с другой стороны с поршнем (соединение жесткое).
4. Излив.
5. Труба, которая будет вставлена в скважину.
6. Обратный клапан. Необходимо отметить, что некоторые производители в комплект ручного насоса уже добавляют этот элемент в собранном виде.
7. Это отверстия в поршне, закрытые клапанами. Через них вода поступает из скважины в гильзу, а клапана не пропускают воду обратно вниз.

Принцип работы такого ручного насоса для колодца достаточно прост. При опускании коромысла вниз, поднимается шток с поршнем. Внутри скважины создается разряжение, которое поднимает воду вверх. Опуская поршень вниз, открываются клапана под действием давления воды, которая давит снизу. Она через отверстия поступает в верхнюю часть гильзы, а далее в излив.

Все очень просто и надежно. Единственное уязвимое место конструкции – это уплотнения на поршне, которые соприкасаются с внутренними стенками гильзы. Да и клапана на поршне также часто выходят из строя, особенно, если перекачивается вода с мелкими твердыми включениями. Они, как абразивные частицы, срезают слой прокладок, которые изготавливаются или из резины, или из пластмассы.

Что касается производительности насосной установки, то все зависит от диаметра и высоты гильзы. Маломощные колонки могут перекачивать 0,5 литра за один цикл прокачки, то есть, поднял и опустил рычаг. Высокопроизводительные приборы могут перекачивать до 2 литров воды.

Внимание! Необходимо учитывать тот факт, что поршневые водяные насосы ручного действия можно устанавливать на скважины или колодцы глубиною не более 10 м.

Штанговые или штоковые

А вот штоковые насосные установки могут качать воду с глубины до 30 м. С внешней стороны они ничем не отличаются от обычных колонок. И принцип работы у них тот же. Да и конструктивно это все тот же поршневой вариант. Единственное отличие заключается в том, что поршневая группа располагается не в гильзе прибора, а внутри трубы, которая опускается в воду. То есть, между поршнем и водой нет воздушной прослойки.

Штоковый ручной насос

Внимание! Штоковые ручные насосы можно устанавливать в скважины, у которых диаметр обсадной трубы не меньше 100 мм.

Обратите внимание на фото выше, где показано, что рабочий цилиндр поршневой группы располагается внутри водоносного слоя. При этом необходимо учитывать, чтобы нижний торец цилиндра располагался ниже водной глади не менее чем на 1 м. Сам цилиндр с гильзой связан трубой, по которой будет подниматься вода. Поршень же в коромыслом связан штоком, который располагается внутри подъемной трубы. На нем же есть отверстия с клапанами. Что касается обратного клапана, то он находится в нижней части рабочего цилиндра.

Конечно, принцип перекачки у этого механического насоса для скважины немного другой. То есть, подача воды производится не способом всасывания, а методом создания водяного столба в цилиндре, который поднимает вверх сам поршень. При опускании его открываются клапана и отверстии, и он свободно может опуститься вниз, чтобы опять поднять необходимое количество воды при подъеме.

Понятно, что для работы такого насоса надо приложить достаточно большое усилие. Поэтому в их конструкцию входят длинные рычаги-рукоятки. Да и в плане монтажа и ремонта эти модели намного сложнее. Но если водоносный слой располагается глубоко, то без штанговых насосов на загородном участке не обойтись.

И еще один нюанс, который можно отнести к недостаткам насосов поршневого типа. Это циклическая подача воды, то есть, из излива она будет поступать порциями.

Крыльчатые

Данная разновидность была изобретена для перекачки жидкостей небольшими объемами. Их использовали на складах, в небольших цехах и автобазах и так далее. Но если глубина колодца не превышает 7 м, то насос данного типа можно установить и на него для подъема воды.

Принцип работы и схема устройства крыльчатого насоса

Итак, прибор состоит из металлического корпуса, с двух сторон которого расположено два патрубка: всасывающий (2) и подающий или напорный (3). Соединение патрубков может быть резьбовым или муфтовым.

Внутри на оси располагается крыльчатка, состоящая из двух крыльев. На них есть отверстия с клапанами. Они идентичны отверстиям, расположенных на перемычке (6), которая делит нижний отсек на две части. Получается так, что крыльчатка и перемычка делит внутреннюю полость на три отсека. И все работает так, чтобы вода перемещалась только в одном направлении – от всасывающего к напорному патрубку.

Мембранные

И последняя разновидность ручного водяного насоса для скважины – мембранный. Их корпус изготавливается или из металла, или из пластика. Чисто в монтажном плане такие насосы устанавливаются на стенку, поэтому в корпусе есть проушины для крепежей.

Мембранные ручные насосы для воды

Работает такой прибор достаточно просто, потому что в его конструкции присутствует мембрана, создающая при поднятии и опускание разряжение и соответственно давление. Она делит прибор на две части: воздушную и водяную. Рабочей является вторая.

Есть в конструкции и два клапана: входной и напорный. Как только мембрана поднимается вверх, срабатывает входной патрубок (6), через который вода поступает в водяную камеру. Клапан напорный (7), наоборот, в это время закрыт.

Мембрана опускается вниз, создается давление воды, при котором напорный клапан открывается, а входной закрывается. Так и происходит перекачка воды. На фото ниже принцип работы мембранного насоса хорошо видно.

Устройство и принцип работы мембранного насоса

Как видите, ручных насосов для скважин не так уж и мало. Надо отдать должное двум первым позициям, которые чаще других используются на дачных участках. А выбирая из двух, надо ориентироваться глубиною водозабора. Но, как показывает практика, поршневые модели и сегодня еще используются.

Поршневой насос для воды. Ручной насос на весь год (высота гильзы 500 мм, диаметр 89 мм), цена 1600 грн

Ручной поршневой насос для воды (ручной насос для колодца, ручной механический насос для воды).

Такой ручной насос оставляют на месте крепления на весь год, включая зимний период для поднятия и подачи чистой воды из артезианской скважины или колодца. Если насос будет устанавливаться на скважину, то предварительно нужно оборудовать скважинный приямок не менее 1.5 м глубиной, чтобы защитить насос от низких температур зимой. Если насос будет использоваться для поднятия и подачи воды из колодца, то его закрепляют на специальные опоры в шахте.

Зеркало поднимаемой воды (глубина до начала воды)  до 8  метров.

Корпус насоса изготовлен из ПИЩЕВОЙ нержавеющей стали.

Если насос будет поднимать воду из скважины, то его крепление осуществляется непосредственно на трубу с внутренней резьбой 1″ (диаметр 25 мм)
Насос можно  подключить  к электростанции для автоматической подачи воды. Для ручной подачи добавляется гусак и стойка с рукояткой. При необходимости насос очень просто монтируется в шахту колодца.

У нас Вы можете купить ручные насосы для колодца или скважины 6 видов:

Высота корпуса насоса в наличии трех видов – 400 мм, 500 мм и 600 мм на выбор.

Диаметр корпуса насоса в наличии трех видов — 76 мм, 89 мм и 104 мм.

В зависимости от указанных параметров изменяется цена изделия

К данному виду насосов предлагаем приобрести в комплект рукоятку (качалку)

для организации ручной подачи воды

http://nashnasos.com/p5144904-rukoyatka-dlya-shahtnogo.html 

Если Вы планируете использовать ручной водяной насос только в теплое время года можем предложить уже полностью укомплектованный вариант

http://nashnasos.com/p4194263-ruchnoj-nasos-dlya.html

На все наши насосы  предоставляется гарантия от производителя. Осуществляем

полное послегарантийное обслуживание всего представленного у нас ассортимента

с ремонтом или заменой всех необходимых комплектующих.

Наши консультанты ответят на все ваши вопросы и помогут выбрать самый оптимальный вариант насоса, который нужен именно Вам. В результате Вы сможете избежать неоправданных финансовых затрат и правильно установить приобретенный насос. 

При необходимости поможем установить на подготовленную скважину ручной поршневой насос  в Киеве и Киевской области. Стоимость данной услуги оговаривается в каждом отдельном случае.

С 2010 года наша компания рада предложить вам новый вид услуги — 

изготовление качественных преносных МАНГАЛОВ под заказ. Вы сами можете выбрать желаемые размеры и толщину металла.

http://nashnasos.com/p15419960-mangal-perenosnoj-pod.html

Возможна доставка курьером по Киеву. Стоимость 30-50 грн. в зависимости от района. Доставка по Украине любым удобным для Вас перевозчиком. Доставка в Россию осуществляется Укрпочтой наложенным платежом (Вы оплачиваете посылку при получении в почтовом отделении  по курсу Нацбанка на момент получения)

Поршневые насосы, Насосы высокого давления

Общее описание:

Системы водоструйной резки высокого давления отличаются высоким качеством и динамикой. Все используемые элементы конструкции выбираются на основании многолетнего опыта в применении технологии водоструйной резки и оптимизируются с целью их использования в жестких эксплуатационных условиях окружающей среды.

Управление инструментом осуществляется в декартовой системе координат.

Все необходимые преобразования координат рассчитываются online с помощью ЧПУ.

Все поставляемые нами установки водоструйной резки высокого давления соответствуют исполнению с учетом техники безопасности согласно нормам Европейского Союза.

Приемный бак, разработанный специально для потребностей водоструйной резки, вбирает остаточную энергию абразивной струи, которая остается после разки заготовки, и преобразует ее в теплоту.

Конструкция установки:

Станина установки из сварной, термически обработанной стали сконструирована в виде «мобильного моста (портала)» с неподвижным столом. Мобильный мост передвигается продольно (ось Y), в то время как ось X пересекает ось Y (поперечное передвижение). Ось Z для вертикальных перемещений, управляемая посредством ЧПУ, устанавливается на оси X (мост). Продольные оси (y1 и y2) сконструированы в виде соединения/ сцепления рам. ЧПУ гарантирует высокоточное синхронизированное перемещение продольных осей. Эта настройка обеспечивает более высокие ускорения и контроль прямоугольности вдоль всей длины моста. Конструкция установки обеспечивает удобство доступа. Перемещения осей станка дополняются соответствующими ограждениями и защищены водонепроницаемыми сильфонами, которые предотвращают проникновение воды, тонкой пыли и при случае инородных тел между подвижными элементами. Автоматический смазочный узел, управляемый посредством ЧПУ, гарантирует очень долгий срок службы и точность приводных и направляющих элементов.

Спецификация установки

Диапазон перемещения:

Ось X: 3 000мм

Ось Y: 9 000мм

Ось Z: 200мм

Скорость подачи: от 0 — 30м/мин

Макс. рабочая область: 3000мм x 9000мм

Стол для резки

Ванна изготовлена из стали и снабжена прокладками из листового материала. Прокладки демонтируются по отдельности, чтобы можно было заменить только детали, изношенные в результате работы струи. Стол для заготовок, находящийся в неподвижном состоянии при обработке, представляет собой значительные преимущества: легкая загрузка и разгрузка заготовок (поскольку рабочая область является полностью свободной и находится в неподвижном состоянии), простое применение систем фиксации и оснасток. Содержащаяся в ванне вода минимизирует шум, производимый струей воды, и обеспечивает приемлемый уровень шума (от 75 до 80 dBA). Уровень воды в ванне регулируется с помощью слива, размещенного со внешней стороны.

Абразивная водяная струя режущей головки

Режущая головка стоит из сопла и режущей трубы, которая фокусирует воду и абразив. Режущая головка установлена на оси Z. В связи с особой концепцией конструкции этой головки отпадает необходимость центрировать водяную струю с помощью фокусирующих сопел. Режущая головка сконструирована таким образом, чтобы ее можно было заменить без использования специальных инструментов. Это служит оптимальной минимизации времени простоя. Далее использование фокусирующих долговечных сопел обеспечивают более долгий срок службы. Пневматический клапан переключения представляет собой клапан типа N/C (нормально закрытый). Режущая головка состоит только из трех быстроизнашивающихся деталей: водяного сопла, смесительной камеры и режущей трубы. Эти детали изготовлены из материалов с высокой износостойкостью для обеспечения самой высокой эффективности при производстве. Из соображений безопасности режущая головка обычно закрыта. Открытие и закрытие головки управляется посредством ЧПУ.

Защитное устройство

Установка в стандартном исполнении, защищена от вмешательства во время эксплуатации. Это решение обеспечивает соответствие установки нормам техники безопасности.

Устройство подача и дозировки абразива

Установка состоит из основного бака и системы подачи абразива в струю посредством дозатора с электронным управлением для точной регулировки производительности. Датчик контролирует уровень заполнения и подает сигнал, когда заканчивается абразив. Абразив подается посредством сжатого воздуха в дозатор абразива, установленный на оси X. Количество абразива, поступающего в режущую головку, программируется.

Высоконапорный насос

Производительность: 37кВт

Напряжение: 400В/3/50Гц

Макс. рабочее давление: 4 130бар

Минимальное давление: 520бар

Программное обеспечение для автоматизированного проектирования и программирования

ЧПУ установки

ЧПУ установки содержит следующие компоненты:

• Панель управления
• Центральный процессор
• Управляющая карта с осями

Управление и программирование установки водоструйной резки

Основные функции ЧПУ:

• Одновременное управление до 4 осями с линейной, круговой и спиральной интерполяцией.
• Одновременное программирование во время обработки.
• Перепроверка запрограммированного профиля и инструмента с помощью графической индикации на мониторе.
• Выравнивание радиуса и длины заготовки.
• Циклический сдвиг программы резки
• Автоматическое согласование скоростей посредством рамп ускорения и/ или замедления.
• Функция отражения
• Выполнение УП при проходе инструмента без резания- для симуляции выполнения программы резки с целью перепроверки правильности выполнения.
• Связь посредством последовательного интерфейса для передачи данных между PC и ЧПУ
• USB интерфейс для ввода и считывания данных программ резки
• Связь по сети Ethernet обеспечивает соединение между ЧПУ установки и локальной сетью или производством

Ручной насос для воды из скважины в отсутствии энергоснабжения

Обеспечить водой сельское подворье в отсутствие электричества может ручной насос для воды из скважины. Зачастую в глубинке возникают проблемы с энергоснабжением. На этот случай абиссинский колодец и ручной насос станут единственной возможностью напоить скот и растения. Бесшумный аппарат выручит, если водоносный слой расположен не глубже 30 метров.

Читайте также про погружные насосы для скважин на даче!

Разновидности ручных водяных насосов

Какой бы ни была конструкция ручного насоса для воды из скважины, он будет работать, если выверена гидравлическая система регулирования и перепуска. Системы применяемых клапанов способствуют созданию напора с применением мускульной силы человека.

Все ручные аппараты для перекачивания подразделяют по устройству:

• поршневые;
• штанговые;
• мембранные;
• крыльчатые.

Из них только штанговые ручные насосы годятся для скважины глубиной 20 м.

Поршневые насосы применяют для подъёма воды с глубины не более 10 м. Наземная часть может быть выполнена просто и с изысками. Но представляет она собой трубную колонну и рычаг.

Рабочая часть представляет поршень, движущийся в гильзе. Их сопряженные части притерты. Движение рукоятки на поршень передаётся через шток. На всасывающем трубопроводе обязательно должен быть обратный клапан, так как система работает под заливом. В торцевой части поршня имеются клапаны, открывающиеся для перепуска воды под давлением.

Определяющие фазы работы поршневой группы:

1. Система под заливом, камеры заполнены, обратный клапан не дает опуститься столбу воды.
2. Нажимается рычаг вниз, поршень перемещается вверх и вытесняет воду над собой в желоб. Под поршнем в разряженную зону поступает вода снизу.
3. При движении поршня вниз, обратный клапан закрывается, а отверстия на поршне открываются, пропуская воду вверх. Цикл закончен.

Система возвращается в исходное положение. Количество поданной воды зависит от объёма камеры, то есть от сечения трубы и линейного перемещения поршня.

Штанговый ручной насос для воды из скважины мало отличается от поршневого по принципу действия. Отличие в том, что рабочая поршневая группа находится в обсадной трубе, под заливом. Располагают узел в воде, не менее 1 м от поверхности, можно глубже. Система находится в воде, снизу на парубке стоит обратный клапан. С каждым ходом поршня он подталкивает над собой столб воды. Таким образом жидкость можно взять из слоя глубиной 30 м.

Все ручные насосы независимо от конструкции и глубины скважины имеют примерную производительность 40 литров в минуту. Величина зависит от затраченных усилий, а у людей мускульная сила примерно одинакова.

Обязательным условием работы штангового насоса является сечение обсадной трубы 100 мм и больше. В узком стволе конструкция не уместится. Длинный рычаг обеспечивает большой ход поршня, но вода поступает прерывисто, от каждого качка. Определяющим для такой системы является длинный рычаг воздействия, облегчающий мускульную работу.

Крыльчатый ручной насос для скважины управляется колесом, соединенным с лопастями. Рабочая камера состоит из 3 отсеков. Два из них соединены с всасывающим патрубком. Там же через систему клапанов вода поступает в камеру под разряжением и откачивается в систему из отсека с избыточным давлением. Поступающая в верхний отсек вода изливается равномерно. Достигается равновесное состояние регулированием клапанов.

Мембранный ручной насос для скважины представляет собой камеру, разделённую пополам эластичной мембраной. Подвижная перегородка штоком соединена с рукояткой. Верхняя камера воздушная, в передаче воды не участвует. В нижнем отделе один патрубок соединен через клапан с всосом, другой является нагнетательным. При продавливании мембраны вниз в водной камере поднимается давление и открывается клапан. Во время поднятия штока мембрана поднимается вверх, рабочая жидкостная камера под разряжением через обратный клапан запускает жидкость. Действие происходит за 2 цикла. Мембранным насосом можно подать воду с глубины 6 м.

Ручные насосы стоят недорого, просты в изготовлении. Можно купить изделие в приличном художественном оформлении, а можно изготовить самостоятельно.

Поршневой насос своими руками

При изготовлении ручного насоса для скважины своими руками необходимо точно выполнять последовательность операций. Важно иметь достаточный слой воды в приёмной камере на уровне выше 10 м от поверхности. Используется камера с поршнем, оборудованная:

• впускным и выпускным патрубками с клапанами;
• кривошипом, передающим усилие на поршень;
• обратным клапаном на линии всаса;
• шлангом для подъёма воды.

Рабочую камеру можно изготовить из трубы на токарном станке, использовать корпус гидроцилиндра иди дизельную камеру, внутренний диаметр должен быть больше 80 мм, длина болванки 600-800 мм. Главное условие, внутренняя поверхность должна быть гладкой, обработанной. Труба может быть прямоугольной, но поршень повторяет внутреннюю форму.

Дачный насос может быть в пластиковом корпусе, но для круглогодичного проживания пригодны только металлические разновидности колонок.

Чтобы получилась герметичная камера, необходимо закрыть торцы цилиндра пробками из металла, пластика, дерева. Верхняя часть крышки просверливается под шток. В нижней – устанавливают клапан, осторожно крепят на место. Сбоку приваривают выводной патрубок.

Изготовленный поршень должен иметь резиновые уплотнения и двигаться внутри корпуса без усилия. Материал может быть любым, даже деревянная чурочка. Соединяется поршень со штоком резьбой и стопором.

Обратный клапан определяет работоспособность будущего насоса. От плотности посадки в гнезде зависит, будет ли вода держаться в шланге. Выполняют мембранный или шаровой клапан. Эту деталь лучше купить.

Лучше установить собранную конструкцию в приямок, выведя управление и шток наружу. Чтобы рычаг самостоятельно возвращался в исходное положение нужно установить пружину.

Можно изготовить помповый или штанговый насос. Аккуратность и использование рабочих чертежей позволят создать эффективный механизм.

Самодельный ручной насос для воды — видео

Ручной насос для воды из скважины: виды, принцип работы

Для поднятия воды из скважины привыкли использовать электрические насосы. А как быть дачникам, у которых нет центрального водопровода, и возникают частые перебои с подачей электроэнергии? Здесь на помощь придет ручной насос, который можно купить или изготовить своими руками.

Поршневой насос

Самым распространенным устройством для ручного забора воды из скважины является поршневой насос. Такие конструкции можно наблюдать во многих частных дворах и на дачных участках. Они отличаются разнообразным исполнением надземной части, но устройство механизма и принцип работы одинаков.

Устройство

Чтобы понять по какому принципу работает ручной насос, надо разобраться с его конструкцией. Ее можно условно разделить на подземную и надземную часть:

• видимая часть агрегата расположена над землей. Сразу надо выделить главную деталь – корпус цилиндрической формы. Он бывает из чугуна, нержавейки или обычной металлической трубы. К боковой стенке корпуса присоединен излив для воды. Он может быть сделан из аналогичных металлов. Некоторые умельцы изготавливают своими руками излив из пластика. Сверху из корпуса выходит шток, соединенный шарнирным механизмом с рукояткой для накачивания воды – коромыслом;
• вторая, невидимая часть насоса находится внутри обсадной трубы скважины. В первую очередь – это рабочий цилиндр, соединенный металлической трубой с надземной частью агрегата. Внутри цилиндра находится поршень с уплотнительными кольцами, который соединяется штоком с коромыслом. Сам поршень в торце имеет одно или несколько отверстий, закрытых клапанами. Снизу цилиндр оборудован патрубком, к которому подсоединена труба, подающая воду со скважины.

Ручные насосы поршневого типа обязательно на конце подающей трубы должны иметь обратный клапан. Это связано с тем, что рабочий цилиндр, находящийся внутри обсадной трубы, не погружен в воду.

Принцип работы агрегата

Чтобы понять принцип работы поршневого механизма, рассмотрим его по шагам:

1. В исходном положении коромысло опущено вниз. При этом поршень внутри цилиндра находится в верхней его части. Уплотнительные кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра, клапана на поршне закрыты, поэтому внутри удерживается вода. Обратный клапан на конце подающей трубы тоже закрыт, что позволяет удерживать столб воды. Если заглянуть внутрь надземного корпуса, то можно увидеть, что вода находится на одном уровне с изливом. Чтобы она начала вытекать через излив, воду надо поднять.
2. Поднимая коромысло вверх, шток толкает поршень вниз. Во время движения внутри цилиндра создается давление. Оно прижимает обратный клапан, не давая воде вытекать с подающей трубы, и одновременно открывает клапана на поршне. Сквозь отверстия вода поступает в надпоршневое пространство цилиндра.
3. Следующим движением человек опускает коромысло вниз, при этом сам поршень поднимается. Клапана закрываются, и давление выталкивает воду вверх, которая вытекает через излив.
4. Одновременно с поднятием поршня под ним внутри цилиндра создается разрежение. Оно открывает обратный клапан, всасывая новую порцию воды.

Дальнейшие действия при движении коромысла повторяются, что позволяет набрать необходимое количество воды.

Ручные поршневые насосы способны поднять столб воды с глубины до 10 м. Их производительность зависит от размеров цилиндра и высоты поднятия поршня. Обычно одним движением коромысла можно набрать до 2 л воды. Минусом конструкции является быстрый износ уплотнительных колец, особенно, если попадаются примеси песка. Зимой такой агрегат тоже использовать нельзя, так как цилиндр находится близко к поверхности земли, и вода внутри просто замерзнет.

Штанговый насос

Этот ручной агрегат еще называют штоковым, хотя его конструкция и работа идентична поршневому. Единственным отличием является расположение цилиндра. Здесь он находится погруженным в воду минимум на 1 м ниже зеркала. Это дает возможность поднимать воду с глубины от 10 до 30 м.

Для таких агрегатов требуется установка обсадной трубы скважины диаметром не менее 100 мм. Рабочий цилиндр соединяют с надземной частью длинной металлической трубой и такого же размера штоком. От этого вес всей конструкции увеличивается, что усложняет обслуживание. Естественно, чтобы поднять большой столб воды потребуется приложить максимум усилия. Упростить процесс помогает сделанное своими руками коромысло большей длины.

Основной плюс штанговой ручной конструкции заключается в возможности зимнего использования. А чтобы вода не замерзала в корпусе надземной части, хозяева приспособились на подающей трубе делать своими руками предохранительный слив. Для этого ниже 2 м от уровня земли в подающей трубе сверлят небольшое отверстие. Во время накачивания вода будет одновременно подаваться через излив и вытекать из просверленного отверстия. После прекращения накачивания остатки воды с верхней части стекут внутрь скважины до уровня отверстия. Таким образом, оставшаяся пустой надземная часть не разморозится на морозе.

Другие виды ручных насосов

Рассмотренные ручные насосы поршневого типа часто изготавливают своими руками для домашней скважины. Но ими не ограничивается разнообразие подобных агрегатов. Существуют другие виды, производимые в заводских условиях.

Крыльчатый агрегат

Подобные ручные насосы используют на складах для перекачки жидкости из емкостей. Но он может подойти и для мелкой скважины, где зеркало воды находится не далее 7 м. Конструкция состоит из металлического корпуса с входящим и выходящим патрубком. Внутри корпуса установлена крыльчатка с клапанами. Через ось снаружи она соединяется с ручкой. Сам корпус разделен на две камеры перемычкой, на которой тоже стоят клапана.

Принцип работы прост. Чтобы набрать воды из скважины достаточно опустить туда шланг, подсоединенный к входному патрубку агрегата. Поворотом ручки крыльчатка приводится в движение, создавая внутри камер чередование областей разрежения. Группы клапанов размещены таким образом, что подают воду только к выходному патрубку.

Агрегат мембранного типа

Еще один тип ручного насоса – мембранный, имеет аналогичный внешний вид: металлический или пластиковый корпус с рукояткой для накачивания. Только внутри корпуса вместо крыльчатки стоит мембрана, связанная штоком с рукояткой. Она делит корпус на верхнюю воздушную камеру и нижнюю водяную камеру. Из водяной камеры выходят впускной и выпускной патрубки с клапанами.

Опускание рукоятки вниз производит поднятие штоком мембраны. Созданное разрежение открывает впускной клапан, и вода из скважины поступает в нижнюю камеру. Поднимая ручку вверх, мембрана опускается вниз, создавая давление воды. От этого происходит закрытие впускного и одновременное открытие выпускного клапана. Под давлением воде остается только выходить через выпускной патрубок.

Самостоятельное изготовление ручного насоса

Для домашних скважин распространено использование поршневых агрегатов. Их изготавливают своими руками. Но здесь требуется много токарных и сварочных работ. Для ясности разберем весь процесс пошагово:

1. Первым делом надо изготовить рабочий цилиндр. Своими руками это сделать без помощи токаря не получится. Для цилиндра берут нержавеющую трубу длиной 800 мм. Ее диаметр подбирают не меньше 80 мм, но надо смотреть, чтобы она вошла внутрь обсадной трубы скважины. Внутреннюю поверхность трубы протачивают на токарном станке, придавая ей гладкость. С обоих концов нарезают внутреннюю резьбу. Сюда будут вкручиваться втулки переходники для трубы.
2. Часто вместо нержавейки используют старые цилиндры от гидравлики экскаватора. Внутренние гладкие стенки не требуют проточки, а в качестве уплотнительных колец поршня можно использовать родные манжеты.
3. Сам поршень можно сделать своими руками. Самой простой и эффективной конструкцией служат две круглые металлические шайбы чуть меньшего диаметра от внутреннего сечения цилиндра. По центру сверлят отверстие диаметром около 30–50 мм. Возле него сверлят два отверстия диаметром 5–6 мм и нарезают внутри метчиком резьбу. Теперь осталось отрезать кусочек эластичной резины и прикрутить ее болтиками к шайбе так, чтобы она закрывала центральное отверстие, но свободно ходила. Это будет клапан.
4. По краям шайб, относительно друг друга сверлят отверстия диаметром 10 мм. Между шайбами вставляют резиновый манжет, зажимая его гайками, накрученными на две шпильки длиной 70 мм. Сверху шпилек прикручивают гайками перемычку из толстой пластины с центральным отверстием.
5. На концах прута толщиной 12 мм нарезают резьбу. Один конец фиксируют гайками к перемычке поршня, другой конец получившегося штока будет закреплен к коромыслу. Перед фиксацией штока надо не забыть надеть на него переходную втулку.
6. Далее, происходит сбор своими руками всей конструкции. Поршень вводят внутрь цилиндра, закручивая надетую заранее на шток переходную втулку. Такую же втулку вкручивают с другой стороны цилиндра.
7. К переходнику вниз от цилиндра подсоединяют подающую трубу с обратным клапаном на конце. Сверху на шток надевают металлическую трубу с резьбой и прикручивают ее к верхнему переходнику цилиндра. Готовую конструкцию опускают внутрь скважины. Чтобы она могла удерживаться на обсадной трубе, потребуется приварить ограничитель.
8. В финале надо закрепить к трубе фланцевым или резьбовым соединением стакан с изливом. Рядом возле скважины бетонируют металлическую стойку. Сверху приваривают на подшипниках ось, а к ней крепят коромысло. Теперь остается соединить конец коромысла с выступающим из стакана штоком и ручной насос готов.

Как видно, схема конструкции довольно проста для изготовления ее своими руками. Некоторые детали необязательно должны быть такими, как описано выше. Например, часто начинку цилиндра делают из автомобильного алюминиевого поршня, где клапаном служит не резина, а шарик от большого подшипника. Вариантов много. Главное, чтобы ручной насос эффективно работал.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

какой водяной насос выбрать, поршневой для перекачки воды из скважины, ручные насосы для скважин и колодцев, устройство ручной помпы, принцип работы механического насоса

Содержание:

Ручные насосы для воды существенно отличаются от электрических моделей по количеству преимуществ. Например, ручные устройства менее удобны в использовании и менее продуктивны. Однако существуют моменты, когда отсутствует возможность воспользоваться электрическим насосом для откачки воды или это временная необходимость. В это время ручной вариант становится единственным решением.

Устройство для перекачивания воды, включая ручной помповый насос для воды, вполне можно изготовить своими руками, используя доступные практические методики. Сделанная своими руками техника может безупречно прослужить довольно внушительный период.

Для чего нужны ручные насосы

В целом насосное оборудование предназначено для перекачки воды из источника водоснабжения к точкам разбора, это может быть дом, баня, гараж или огород. Воду на загородном участке в большинстве случае берут из скважины, колодца, пруда или другого водоема.

Загородные строения можно разделить на несколько категорий. Это дома, где проживают постоянно, с определенной периодичностью или в определенный сезон. Из всех строений можно выделить дома, которые не имеют постоянного подключения к электрической сети, а в некоторых из них вообще отсутствует подключение.

В связи с этим можно сделать вывод:

• Дома, в которых жильцы проживают постоянно, практически всегда имеется доступ к электроэнергии, что позволяет при необходимости использовать электрический насос. В этом случае ручная помпа для колодца используется в качестве резервного агрегата.
• Дома сезонного использования с подведенным электричеством также предполагают установку и эксплуатацию электрического насосного оборудования. Ручные насосы играют второстепенную роль.
• На дачных участках без электричества насос для воды механический является незаменимым и единственным оборудованием для перекачки воды.

Если насаждений на участке немного, то вполне можно черпать и носить воду ведрами. Однако для полива большого количества грядок, теплиц и газона требуется использование насосного оборудования. В этой ситуации проблему позволяет решить самоделка, для обслуживания которой требуется всего пара рук.

Собрать самостоятельно простейший вариант колонки для забора воды может простой домашний мастер, обладающий навыками работы со сварочным оборудованием и сборки металлических или полимерных деталей. В качестве образца можно взять изделие заводского исполнения, которое собрано из прочных стальных частей и имеет удобную ручку для перекачивания воды.

Виды ручного оборудования для перекачки воды

Чтобы поднять наверх определенное количество воды, кроме физической силы требуется дополнительное устройство. С помощью ручных насосов для скважин и колодцев подъем воды на поверхность становится намного легче и быстрее.

Приборы, делающие подъем воды на поверхность менее трудоемким и тяжелым, делятся на несколько основных видов:

• Поршневые.
• Штоковые.
• Крыльчатые.
• Мембранные.

Для самостоятельного изготовления рекомендуется брать первый или второй вариант. Поршневой насос делают для обслуживания колодцев, глубина которых составляет не более 6 метров. Штанговый насос для воды может поднимать воду из источника глубиной 10-12 метров.

Оба варианта характеризуются максимальной производительностью и надежностью, их легко сделать своими руками и установить. Что касается двух других видов, то их продуктивность значительно меньше.

Поршневые насосы-колонки отличаются простой сборкой и установкой. Основной элемент управления – это длинная ручка, работающая по принципу рычага. С ее помощью обеспечивается вертикальное движение штанги, на которой закреплен поршень.

Корпус и динамические части можно изготовить из подручных материалов или приобрести в специализированном магазине. Для соединения отдельных элементов достаточно набора домашних инструментов, куда входит дрель, ножовка, плоскогубцы и ключи. Сварочное оборудование можно взять в аренду.

Популярные модели самодельного насосного оборудования

Для перекачивания воды из источника к точкам разбора используется несколько моделей ручного насосного оборудования, включая ручной поршневой насос для воды. В основе их работы лежат простейшие законы физики, согласно которым разница температур, давления или высоты способствует перемещению воды по трубам и сосудам. Мастера любительского класса выбрали самые доступные и продуктивные варианты насосов для изготовления своими руками.

Водяной насос поршневого типа из обсадной трубы

Основная цель предполагаемого использования ручной помпы для перекачки воды – откачивание жидкости из скважины. Однако после тестирования оказалось, что прибор обладает довольно низкой продуктивностью в этом случае. А вот для забора воды из пруда его вполне можно использовать при отсутствии подключения к электросети.

Для раскроя стальных элементов можно воспользоваться ножовкой по металлу, но в этом случае процесс может занять долгое время. Поэтому по возможности нужно взять циркулярную пилу.

Для соединения металлических частей желательно иметь под руками сварочное оборудование и обладать некоторыми навыками в работе с ним.

Рассматривая устройство ручного насоса, можно выделить следующие основные части:

• Корпус в виде цилиндра, для изготовления которого использовалась обсадная труба. Не исключено использование других металлических деталей, имеющих цилиндрическую форму. Диаметр цилиндра должен составлять примерно 125 мм, по длине следует выбирать изделия не меньше 3 метров.
• Нижняя крышка для корпуса.
• Два клапана обратного действия на патрубках.
• Уплотнительная прокладка из резины.
• Поршень, закрепленный на штоке.
• Круглая крышка для цилиндра и соединенный с ней металлический рычаг.
• Металлические шпильки для соединения отдельных частей.

В качестве основания для установки на земле используют конструкцию из профильной трубы сечением 20*20 и 20*40 мм. Ручной насос для воды из скважины приваривают к трубам основания, что позволяет прочно удерживать насос в вертикальном положении.

Штоковый насос для скважины

Для изготовления этой модели необходимо отыскать готовый корпус огнетушителя. Ручной водяной насос для скважины имеет большую производительность и высокую надежность. Его вполне можно установить для откачивания воды из скважины глубиной до 15 метров. Кроме того в момент отсутствия подключения к электричеству насос можно использовать для очистки скважины. Работает ручной глубинный насос по следующему принципу: при движении поршня создается разрежение, что заставляет воду поступать из источника водоснабжения в корпус насоса и далее, наружу в выходное отверстие.

Такое оборудование можно использовать для подъема из колодца или скважины чистой воды, а также жидкости с примесями песка, ила и других загрязнений.

Для изготовления такой модели насоса своими руками необходимо позаботиться о наличии сварочного аппарата и инструмента для резки металлических изделий. Читайте также: «Какой насос выбрать для скважины – виды, преимущества и недостатки, важные особенности выбора».

Основными частями штокового насоса можно назвать следующее:

• Корпус, для изготовления которого будет использоваться стандартный углекислотный огнетушитель объемом 5 литров с отрезанным дном.
• Станина для установки в грунт.
• Патрубок, который будет располагаться в верхней части насоса.
• Сгон для слива жидкости.
• Сгон на забор воды.
• Приспособление для переноски аппарата.
• Уплотнительный элемент между корпусом и станиной.
• Шток, на котором будет закреплен поршень.

Непосредственно поршень представляет собой перфорированную металлическую круглую пластину толщиной около 5 мм с толстым резиновым уплотнителем. Отверстия должны иметь диаметр приблизительно 10 мм.

Чаще всего ручная помпа для скважины устанавливается на улице, под открытым небом, поэтому, снаружи все металлические элементы необходимо обработать грунтовкой или другим защитным средством. Повысить прочность и герметичность грунтовки помогает дополнительное покрытие краской по металлу.

Что касается эффективности подобной модели, то тестирование показывает, одно нажатие рычага подает примерно 2-3 литра воды. Следовательно, для наполнения ведра достаточно нажать на рычаг 3-4 раза.

Разборный насос для сезонного использования

Для доставки воды из неглубокого колодца можно своими руками сделать летний пластиковый вариант ручного насоса.

Чтобы собрать этот простой и экономичный механический насос для скважины, необходимо приготовить следующее:

• Канализационная пластиковая труба диаметром 50 мм. Понадобится 2 трубы, каждая длиной около 3 метров.
• Сетчатый фильтр, который нужно будет установить на конец трубы, погружаемый в колодец.
• Обратный клапан заводского изготовления.
• Труба из полипропилена диаметром 20 мм с резьбой для присоединения обратного клапана.
• Тройник 25*20 мм с впаянной резьбой для изготовления крепления ручки.
• Трубка для ручки металлическая.
• Прокладка из фторопласта, из которой будет изготовлен поршень.
• 2-3 хомута с дюбелями и резиновыми уплотнительными элементами, для фиксации трубы к стенкам колодца.

Чтобы решить вопрос, как сделать ручной насос для скважины, необходимо воспользоваться следующей схемой:

• Берут полипропиленовую трубу и закрепляют на ней поршень из фторопласта. Затем прикручивают обратный клапан.
• Сбоку от колодезного люка нужно сделать отверстий, куда будет вставлена труба.
• Полученное изделие вставляют в канализационную трубу, на ее конец со стороны обратного клапана насаживают фильтрующее устройство. Всю конструкцию погружают в колодец.
• На другой конец полипропиленовой трубы насаживают тройник и вставляют в него ручку. Для накачивания воды с помощью ручки внутреннюю трубу двигают вверх и вниз. Если посмотреть со стороны, то действия будут напоминать накачивание велосипедных колес ручным насосом.
• Также в тройник вставляют небольшой отрезок пластиковой трубы подходящего диаметра с надетым на другой конец фитинговым элементом в виде уголка. Через него вода будет наливаться в подставленное ведро или другую емкость.

Преимущество пластикового ручного насоса для перекачки воды заключается в возможности легко и быстро разобрать изделие на части с наступлением холодов. Достаточно снять наружные части и вытащить внутреннюю полипропиленовую трубу. Канализационная труба из пластика может оставаться в шахте колодца.

Менее востребованные модели

Насос ручной поршневой характеризуется высокой производительностью, поэтому, широко представлен в заводском и любительском исполнении. Однако существуют другие модели, которые имеют меньшую продуктивность, но более интересную конструкцию и принцип действия.

Одной из таких моделей можно назвать насос из велосипеда. Принцип работы ручного насоса в этом случае основан на действии центробежной силы, движение штока обеспечивается при кручении педалей.

Не менее интересными являются следующие варианты:

• Модель из дерева с гибким штоком.
• Устройства мембранного типа.
• Сооружение, в котором используется гильза и колесо.
• Для промышленного сектора заводы-изготовители насосного оборудования выпускают модели, в основе которых лежит крыльчатка.

Ручной насос для воды можно назвать отличным помощником в ситуации, когда постоянно или периодически отсутствует подключение к электричеству. Даже при аварии на силовых линиях такое устройство позволит без особых проблем накачать несколько ведер воды. для изготовления ручного самодельного насоса для воды не нужно покупать дорогостоящие детали, чаще всего нужный материал имеется в хозяйстве каждого домашнего мастера.

Перед тем как принять решение о самостоятельном изготовлении ручного водяного насоса необходимо изучить практические руководства. В этом случае можно избежать различных неприятностей в процессе сборки, установки и эксплуатации самодельного оборудования.

Поршневой насос — обзор

Поршневые насосы

Поршневой насос внешне похож на двигатель легкового автомобиля, и простая конструкция с одним цилиндром была показана ранее на рисунке 2.2b. Однако такой простой насос, подающий единичный импульс жидкости за оборот, генерирует недопустимо большие импульсы давления в системе. Поэтому в практических поршневых насосах используется несколько цилиндров и поршней для сглаживания подачи жидкости, и много изобретательности вкладывается в разработку многоцилиндровых насосов, которые на удивление компактны.

Объем поршневого насоса можно легко вычислить:

Q = (количество поршней) × (площадь поршня) × (ход поршня) × (скорость привода)

На рисунке 2.12 показан один из видов радиально-поршневого насоса. Насос состоит из нескольких полых поршней внутри неподвижного блока цилиндров. Каждый поршень имеет подпружиненный впускной и выпускной клапаны. При вращении внутреннего кулачка жидкость относительно плавно передается от впускного порта к выпускному.

Рисунок 2.12. Радиально-поршневой насос

Насос на Рисунке 2.13 использует тот же принцип, но использует неподвижный кулачок и вращающийся блок цилиндров. Эта конструкция не требует наличия нескольких впускных и выпускных клапанов и, следовательно, проще, надежнее и дешевле. Неудивительно, что большинство радиально-поршневых насосов имеют такую ​​конструкцию. Подобно шестеренчатым и лопастным насосам, радиально-поршневые насосы могут обеспечивать увеличенный рабочий объем за счет использования нескольких узлов, приводимых в действие общим валом.

Рисунок 2.13. Поршневой насос со стационарным кулачком и вращающимся блоком

Альтернативной формой поршневого насоса является осевая конструкция, показанная на Рисунке 2.14, где несколько поршней расположены во вращающемся цилиндре. Ход поршней приводится в движение неподвижной наклонной пластиной, называемой наклонной шайбой. Каждый поршень может удерживаться в контакте с наклонной шайбой с помощью пружин или вращающейся тарелки башмака, связанной с наклонной шайбой.

Рисунок 2.14. Осевой насос с наклонной шайбой

Производительность насоса регулируется изменением угла наклонной шайбы; чем больше угол, тем больше смещение. С наклонной шайбой вертикальное смещение равно нулю, и поток можно даже изменить.Угол наклона шайбы (и, следовательно, рабочий объем насоса) можно легко контролировать дистанционно с помощью отдельного гидроцилиндра.

Альтернативной формой аксиально-поршневого насоса является насос с наклонной осью, показанный на Рисунке 2.15. Ход поршней достигается за счет угла между приводным валом и вращающимся блоком цилиндров. Производительность насоса можно регулировать путем изменения угла приводного вала.

Рисунок 2.15. Насос с наклонной осью

Поршневые насосы имеют очень высокий объемный КПД (более 98%) и могут использоваться при самых высоких гидравлических давлениях.Но они громоздкие и шумные. Будучи более сложными, чем лопастные и шестеренчатые насосы, они, соответственно, дороже, и для их обслуживания требуется больше навыков. Таблица 2.1 дает сравнение различных типов насосов.

Таблица 2.1. Сравнение типов гидравлических насосов

Цифры в таблице 2.1 являются типичными значениями, и каталоги производителей должны быть проверены для конкретного применения. Рабочий объем шестеренчатых, лопастных и радиально-поршневых насосов можно увеличить с помощью нескольких узлов. Доступны специальные насосы для давления до 7000 бар при малых расходах. Подачу от центробежных и шестеренчатых насосов можно регулировать, изменяя скорость двигателя насоса с частотно-регулируемым приводом (VF).

Аксиально-поршневой насос Janus P60

Мотопомпа в сборе

Для присоединения насосов к фланцу электродвигателя B5 доступен стандартный ассортимент раструбов и муфт.См. Нашу таблицу данных Pick-A-Pack для получения дополнительной информации о возможных комбинациях. Насосы не могут работать с наведенными осевыми или радиальными нагрузками на выходной вал; по возможности всегда используйте 3-х компонентную зубчатую муфту. Если расположение приводного вала / центрирующей втулки находится в пределах 0,05 мм, допустимы узлы прямого линейного привода.

Температура

Агрегаты будут работать на полную мощность при температуре от 2 ° C до 50 ° C.Для температур ниже нуля доступен экологически чистый антифриз; запросите техническое описание монопропиленгликоля. Однако возможна работа при температуре выше 50 ° C, это повлияет на объемный КПД агрегата. Проконсультируйтесь с TWHC и укажите максимальную рабочую температуру.

Фильтры

Вся поступающая в насосы вода должна быть предварительно отфильтрована до номинального значения 10 мкм (25 мкм абс.) С номиналом фильтрующего элемента β10 = 75 или выше.В системах с замкнутым контуром рекомендуется фильтрация обратной линии. Также можно рассмотреть возможность фильтрации под высоким давлением, но, поскольку они изготовлены из нержавеющей стали, мы считаем это дорогостоящим вариантом.

Жидкость

Качество питьевой воды, соответствующее директиве EEC 98/83 / EC, должно использоваться в качестве стандарта. Проконсультируйтесь с TWHC, если вы не уверены в качестве воды. Стандартный продукт хорошо работает на технической воде, то есть на дистиллированной воде, воде обратного осмоса или деминерализованной.В зависимости от условий эксплуатации может потребоваться внести изменения в материал или конструкцию уплотнения.

Насосы также работают с негорючими жидкостями, такими как смеси гликоля 95/5; при работе с такими жидкостями необходимо регулировать внутренние зазоры.

Во всех запросах и заказах обязательно указывается точная рабочая жидкость. Стандартная конструкция будет работать в морской воде, однако из-за повышенного коррозионного потенциала жидкости для длительной эксплуатации может потребоваться конструкция из более благородных материалов.

Руководство по поиску и устранению неисправностей поршневого и плунжерного насоса

Как работает гидравлический поршневой насос

Гидравлические поршневые насосы являются неотъемлемой частью оборудования, используемого для управления потоком жидкости, от производства энергии до обезвоживания паводков. Существует несколько типов поршневых насосов, каждый из которых может использоваться для различных целей.

Когда вы управляете заводом, вам необходимо убедиться, что оборудование с поршневым насосом, которое вы контролируете, постоянно работает. Без него работа будет легко остановлена. Поэтому для руководителей предприятий жизненно важно понимать основы поршневых насосов и принцип работы гидравлического поршневого насоса.Читайте дальше, чтобы узнать больше о поршневых насосах и их работе:

Что такое поршневой насос?

Гидравлический поршневой насос — это тип поршневого поршневого насоса прямого действия, который создает высокое давление для облегчения потока жидкости, такой как вода. Он приводится в действие гидравлическим приводным механизмом, который помогает перемещать жидкость по камере цилиндрической формы. Эти поршневые насосы имеют уплотнение по внешнему диаметру с насадкой для поршневого штока. Они работают, создавая давление, распределяя энергию в перекачиваемой жидкости.Это действие приводит к образованию цилиндра с жидкостью под давлением.

Поршневые насосы

идеальны, когда в приложении требуются более высокие скорости потока жидкости и низкое давление, что позволяет откачивать жидкость с высокой скоростью с небольшими усилиями. Поршневые насосы также полезны для мытья поверхностей благодаря своей способности создавать высокое давление; они могут создавать до 10 000 фунтов перепада давления на квадратный дюйм. Однако на рынке представлено множество поршневых насосов, и каждая версия работает немного по-своему.

Типы поршневых насосов

Поршневые насосы

не созданы равными, и каждый из них лучше всего подходит для различных ситуаций. Некоторые из них больше подходят для нужд низкого давления, в то время как другие должны применяться для нужд высокого давления, чтобы поток жидкости давал желаемые результаты. Таким образом, очень важно понимать, как работает каждый из них. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:

Осевой

Осевые насосы относятся к гребным насосам из-за их гребной конструкции. Эти насосы толкают поток жидкости по спирали вдоль оси.Аксиально-поршневые насосы имеют множество применений, включая заворачивание торпедных винтов или использование для реактивных двигателей. Они могут работать при температурах до 248 градусов по Фаренгейту и состоят из насосов других типов, включая насосы с изогнутой осью и рядные аксиально-поршневые насосы. Эти насосы идеальны для производства больших потоков жидкости и необходимы при обезвоживании паводков.

Рядный

Последовательные аксиально-поршневые насосы

представляют собой высокоэффективные поршневые насосы. Эти типы аксиально-поршневых насосов идеально подходят для управления большими потоками жидкости, что делает их пригодными для повышения давления воды.Этот тип насоса работает так же, как насос с изогнутой осью, но с меньшей вращательной способностью. Тем не менее, его способность создавать достаточное давление делает его высоконадежным аксиально-поршневым насосом, применимым в самых разных областях применения.

Изогнутая ось

Гидравлический поршневой насос этого типа обладает большей гибкостью, чем линейный аксиально-поршневой насос, поскольку он может изгибаться на 20 градусов больше, чем линейный насос при 40 градусах. Его конструкция также позволяет ему вращаться с большей скоростью, чем линейные поршневые насосы.Эти насосы работают за счет изгиба блока цилиндров вокруг своей оси, в результате чего он поворачивается под углом.

Радиальный

Радиально-поршневые насосы распределяют энергию по жидкостным системам, выталкивая поток жидкости наружу. Радиально-поршневые насосы способны создавать высокое давление, что делает их высоконадежными и эффективными гидравлическими поршневыми насосами. Эти насосы используются в различных областях, включая стендовые испытания, оборудование и производство энергии.

Плунжер

Плунжерный насос — это поршневой насос цилиндрической формы.Этот насос вырабатывает энергию, которая помогает проталкивать жидкость благодаря возвратно-поступательному движению плунжера. Хотя эти типы поршневых насосов могут стоить больше, чем другие типы, они очень прочные и надежные. Это означает, что вы можете рассчитывать на то, что плунжерные насосы прослужат долгое время без поломок. Это преимущество также объясняет, почему плунжерные насосы являются одними из наиболее распространенных типов гидравлических поршневых насосов, используемых сегодня. Плунжеры также полезны, когда вам нужно соответствовать требованиям высокого давления и небольшой емкости.Эти насосы имеют множество применений — от обратного осмоса до мойки под давлением.

Последние мысли

Важно знать, как работает гидравлический поршневой насос, чтобы вы могли определить, когда он работает или работает неправильно. Независимо от того, нужна ли вам возможность остановить затопление или иметь подходящие устройства для производства воды с помощью обратного осмоса, вам нужны насосы, которые находятся в идеальном рабочем состоянии. Понимание того, как работают эти устройства, поможет сделать эту оценку возможной.Но более того, также важно понимать, как отремонтировать насос в случае его поломки.

Если вам нужна помощь с оборудованием, проконсультируйтесь со специалистом, который предоставит необходимое оборудование и может предложить свои знания по ремонту гидравлических систем, например Western Hydrostatics. Используя гидравлический ремонт, вы можете убедиться, что ваши поршневые насосы работают на полную мощность.

Источники

https://www.britannica.com/technology/pump#ref17055
https: //www.weshyd.com /
http://www.hydraulicspneumatics.com/blog/hydraulic-motor-face-bent-axis-vs-axial-piston
https://oaktrust.library.tamu.edu/bitstream/handle/1969.1/163923 /06-tackett.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://www.ndsu.edu/pubweb/~kkatti/pumps.pdf
https://www.hunker.com/13417720/the-advantages-disadvantages- поршневой насос
http://nptel.ac.in/courses/112103174/module5/lec3/4.html

Водогенераторы с поршневым насосом

— CruiseRO Water and Power

Мы спроектировали и оценили устройства для производства воды SeaMaker, чтобы они были крупнейшими производителями воды на рынке за деньги.За годы круизов мы ни разу не слышали, чтобы кто-то сказал: «Мой водогрейный аппарат слишком большой, я бы очень хотел, чтобы я купил устройство меньшего размера». Стандартная жалоба на водогрейные машины в мире круизов (помимо их стоимости) — это их низкая мощность и трудности с получением достаточного количества 12 В постоянного тока для их работы.

Генератор Honda EU2000i может приводить в действие генератор воды SeaMaker 20 или 30 в течение 5 часов на одном баллоне с бензином, и у него все еще будет оставшаяся мощность для зарядки ваших аккумуляторов! Вы можете приготовить 100 галлонов воды из генератора воды SeaMaker 20 или 150 галлонов воды из генератора воды SeaMaker 30 из одного галлона газа.Когда дело доходит до производителей воды, размер имеет значение.

При выборе производителя воды для круиза не обманывайтесь мифом о размерах производителя воды, который, по нашему мнению, просто пытается рационализировать решение о покупке производителя воды с низкой производительностью. Чаще всего именно стоимость единицы продукции с более высокой производительностью заставляет принять решение о покупке единицы продукции с более низкой производительностью. Конечно, производители воды (особенно мембраны обратного осмоса) предпочитают работать, а не сидеть неиспользованными, но если система спроектирована должным образом для простой промывки пресной водой и травления, когда она не используется, ваша мембрана обратного осмоса вместе со всей системой не потеряет жизни из-за периодов длительного бездействия или нечастого использования.Мы также предлагаем опцию автоматической промывки пресной водой, которая автоматически промывает генератор пресной водой за вас, устраняя необходимость в протравливании или не забывая промывать генератор воды, когда он не используется!

Наш дизайн и философия компании просты: создать генератор воды, который легко установить, эксплуатировать, обслуживать и ремонтировать, но, что самое важное, делайте это без надбавки к цене «Морское» или «Круизное снаряжение». Разработка недорогого водогрейного аппарата без запатентованных деталей, который привязывает вас к завышенным ценам на расходные материалы или запасные части, приведет не только к более доступному водогенератору, но и к лучшему водогенератору.

Не позволяйте нашей низкой стоимости вводить вас в заблуждение. Мы используем детали и компоненты промышленного класса для полной сборки водогрейных установок SeaMaker в Сан-Диего, Калифорния, что позволяет конечному пользователю иметь возможность установки «подключи и работай». Есть причина, по которой у нас лучшая гарантия в отрасли производителей воды: качественные детали и сборка.

Наши водогрейные установки SeaMaker — это не комплекты для самостоятельной сборки и не набор несовместимых деталей, требующих сборки сверху вниз. Мы поставляем наши водогрейные установки SeaMaker в полностью собранном виде, в модулях, которые просто необходимо установить на лодке и подсоединить к прилагаемым водопроводным трубам, нарезанным по размеру и имеющим цветовую маркировку.Снижение накладных расходов и понимание того, что работает в реальном мире круизов, позволяет нам предоставить круизному сообществу высококачественный водогрейный котел большой емкости по цене, которая не потопит вашего круизного котенка, предлагая при этом три лучших в отрасли (3 ) годовая гарантия и 7 дней в неделю техподдержка.

Хорошее место для начала технического обзора водогрейного аппарата SeaMaker — рассмотрение приведенной ниже схемы потока для SeaMaker 30. Водогрейный агрегат SeaMaker 20 имеет только одну мембрану обратного осмоса и сосуд высокого давления, в то время как водогенераторы SeaMaker 30 и 40 оба имеют две мембраны обратного осмоса и сосуды высокого давления, подключенные последовательно.

Анализ вибрации и экспериментальные исследования водяного поршневого насоса с линейным приводом, используемого на военном корабле

Нацеленность на существующие проблемы традиционных водяных поршневых насосов, используемых на военном корабле, такие как низкая эффективность, высокий уровень шума, большая вибрация , и неинтеллектуальное управление, разработан новый тип водяного поршневого насоса с линейным двигателем и анализируются его вибрационные характеристики. На основе трехмерной модели конструкции проводится анализ моделирования, включая статический анализ напряжений, модальный анализ и анализ гармонических откликов.Результаты моделирования показывают, что форма колебаний в низкочастотном каскаде в основном связана с колебанием эксцентриситета штока поршня. Результаты вибрационного эксперимента показывают, что резонансная частота водяного поршневого насоса с линейным двигателем сосредоточена на 500 Гц и 800 Гц в низкочастотном диапазоне. Демпферы могут до некоторой степени изменять резонансную частоту системы. Вибрация при треугольной кривой движения намного лучше, чем при кривой S, что согласуется с выводом моделирования.Это исследование представляет собой эффективный метод определения характеристик вибрации и ориентир для проектирования и оптимизации водяного поршневого насоса с линейным двигателем.

1. Введение

Водяной насос высокого давления является одним из важных элементов оборудования в судостроении [1, 2]. В каютах установлено несколько типов водяных насосов высокого давления, таких как трюмный насос, дренажный насос, насос охлаждения забортной воды, насос водяного тумана высокого давления и насос опреснительной установки. Водяной аксиально-поршневой насос отличается более высоким давлением, более высоким объемным КПД и меньшими значениями пар трения по сравнению с гидравлическими шестеренчатыми и лопастными насосами [3–5].Однако традиционный аксиально-поршневой насос с приводом от роторного двигателя имеет некоторые существенные недостатки. Например, это будет создавать чередующиеся осевые ударные силы, действующие на цилиндр и поршень, когда высокое и низкое давление переключаются и распространяются через наклонную шайбу и подшипник. Благодаря как вращательному движению, так и возвратно-поступательному движению, существующему в обычном аксиально-поршневом насосе, они приводят к пульсации давления с большой амплитудой и низкой частотой. Пульсирующая сила действует на жидкость не только в трубе, но и в корпусе насоса, что вызывает осевое вращение и поперечную вибрацию поршневого насоса.Анализируя механическую возмущающую силу, он показывает, что в насосном агрегате существуют опрокидывающий момент первого порядка, возвратно-поступательная сила инерции первого порядка, возвратно-поступательный момент инерции второго порядка и центробежная сила. Сила дисбаланса, создаваемая механическим движением и эффектом пульсации жидкости, вызовет шум основной частоты, второй и третий гармонический шум. Эти гармонические шумы собрали большую часть энергии шума поршневого насоса и определили высокий общий уровень шума.Для преодоления этих недостатков разработан водяной поршневой насос с линейным двигателем [6, 7]. По сравнению с традиционным поршневым насосом, который может регулировать только скорость ротора насоса, водяной поршневой насос с приводом от линейного двигателя может получить хорошую производительность по потоку и вибрации за счет изменения частоты его движения.

Ранее несколько исследователей изучали вибрационные характеристики гидравлического поршневого насоса / двигателя. Шин [8] исследовал динамическое поведение давления в цилиндре с учетом общей системы поршневого насоса, гидравлической линии электропередачи и торцевого сопротивления.Было показано, что гармоника максимальной амплитуды пульсаций связана с частотой вращения и давлением нагнетания насоса. Были предприняты попытки понять характеристики вибрации аксиально-поршневого насоса и двигателя. Bahr et al. [9] исследовали вибрационные характеристики насосного механизма аксиально-поршневого насоса с регулируемой наклонной шайбой с постоянной мощностью, разработав математическую модель. Chen et al. [10–12] исследовали динамические вибрационные характеристики гидравлического поршневого двигателя.Они также представили несколько методов моделирования и анализа сигналов вибрации для диагностики неисправностей гидравлического поршневого двигателя. Johansson et al. [13] исследовали шумовые характеристики, на которые влияет поперечный угол в аксиально-поршневом насосе. Эксперименты подтвердили, что с оптимизированным углом перекрестия уровень звука эффективно снижается. Ахтен [14] исследовал вибрационные характеристики аксиально-поршневого насоса с регулируемым рабочим объемом. Вибрационное движение наклонной шайбы измеряется, и эксперименты показали влияние между вибрацией наклонной шайбы и смещением отдельных поршней.

На самом деле, обычный поршневой насос с приводом от роторного двигателя будет создавать несбалансированную нагрузочную силу и момент на оси и корпусе цилиндра, а также может вызывать сильную механическую вибрацию и шум. С быстрым развитием технологии линейных двигателей все больше и больше исследователей обращают внимание на применение линейных двигателей в области передачи жидкости и управления. Раньше линейный двигатель использовался в искусственном сердце, однопоршневом насосе, насосном агрегате, воздушном компрессоре и т. Д.Ямада и др. [15] разработали искусственное сердце с линейным импульсным двигателем. Отношение тяги к входной мощности линейного импульсного двигателя было достигнуто, 23,3 Н / Вт, и затем был обновлен мировой рекорд линейного импульсного двигателя на то время. Мей и Гудолл [16] представили подводную гидравлическую насосную систему, в которой вся система состоит из двух одноступенчатых поршневых насосов двойного действия, каждый из которых приводится в действие двумя параллельно соединенными двусторонними линейными синхронными двигателями с постоянными магнитами. Полностью цифровое управление было реализовано и реализовано в моделировании, а также был протестирован ряд стратегий управления.Результаты показывают, что установившаяся ошибка линейного двигателя мала и обладает хорошей устойчивостью к неопределенности. Чжан и Ян [17] изучили принцип работы поршневого насоса двойного действия с линейным двигателем и линейным двигателем и обсудили влияние интервала движения двигателей и угла запаздывания клапана насоса на пульсацию системного расхода. Hou et al. [18] теоретически исследовали характеристики движения трех линейных двигателей простого и двойного действия с приводом от возвратно-поступательного насоса.Для достижения теоретической постоянной скорости потока предлагается закон движения равномерного ускорения, равномерной скорости и равномерного замедления с разностью фаз 60 ° или 120 °. Разработка и применение интеллектуальных материалов также в значительной степени способствовали разработке линейного двигателя, в котором интегрированы методы интеллектуального управления линейным двигателем и конструкция гидравлического насоса для достижения высокого КПД и удельной мощности. Xiao et al. [19] разработал насосный агрегат с линейным двигателем большой тяги для применения на нефтяном месторождении.Результаты одногодичного рабочего испытания показывают, что система может точно контролировать выходную мощность линейного двигателя с помощью интеллектуальной технологии управления.

Стремясь решить существующие проблемы традиционных поршневых насосов, используемых на военном корабле, такие как низкий КПД, высокий уровень шума, большая вибрация и неинтеллектуальное управление, разработан новый тип водяного поршневого насоса с линейным двигателем и его характеристики вибрации. анализируются в данном исследовании. На основе трехмерной модели конструкции будет проведен анализ моделирования, включая статический анализ напряжений, модальный анализ и анализ гармонического отклика, после чего можно будет получить диаграмму напряжений, собственную частоту и спектр гармонического отклика насосной системы. .Чтобы оптимизировать движение линейного двигателя, исследуются характеристики движения при различных кривых и режимах движения. Характеристики вибрационной реакции водяного поршневого насоса с приводом от линейного двигателя будут исследованы, чтобы избежать резонанса и уменьшить вибрацию системы.

2. Анализ конфигурации и моделирования

Разработанный водяной поршневой насос с линейным двигателем состоит из четырехгруппового линейного синхронного двигателя с постоянными магнитами, двух комплектов поршневых насосов с высокой степенью интеграции клапанного типа и одного комплекта системы сервоуправления. .Принципиальная схема водяного поршневого насоса с приводом от линейного двигателя показана на рисунке 1. Активная ячейка с линейным двигателем соединяется с поршнем с помощью механизма самоцентрирования и заставляет шток поршня совершать возвратно-поступательное движение с высокой частотой и высокой скоростью. Например, когда шток поршня приводится в движение линейным двигателем двойного действия, совершающим возвратно-поступательное движение при определенном планировании скорости, одна камера поршня (левая камера) находится в процессе всасывания, и вода под низким давлением проходит через всасывающий клапан в камеру поршня; тем временем другая поршневая камера (правая камера) находится в процессе нагнетания, и вода сжимается до высокого давления и выходит из нагнетательного клапана.

Теоретически, постоянный поток на выходе водяного поршневого насоса с линейным двигателем может эффективно уменьшить пульсацию потока и давление, а также снизить вибрацию насоса. Для достижения постоянного расхода важны точная скорость одиночного линейного двигателя и синхронизация полилинейных двигателей. Следовательно, стратегия управления движением по четырем осям должна быть специально исследована на основе плана работы и численного моделирования для координации рабочих фаз линейных двигателей.

Кроме того, поршневой насос имеет только одну пару трения, которая может улучшить объемный КПД и приводится в действие непосредственно линейным двигателем, что позволяет избежать использования промежуточного передаточного механизма и повысить механический КПД. Посредством системы сервоуправления водяной поршневой насос с линейным двигателем может получить хорошие характеристики вибрации и производительность по звуковому потоку по сравнению с традиционным водяным поршневым насосом, который может регулировать движение только посредством управления скоростью ротора.

2.1. Статический анализ

Водяной поршневой насос с линейным двигателем (как показано на Рисунке 2) включает в себя линейные двигатели, секцию поршневого водяного гидравлического насоса и систему сервоуправления. Чтобы уменьшить механическую вибрацию насосной системы, анализ статического моделирования используется для оценки напряжений, деформаций, смещений и сил в механических компонентах насосной системы.

Секция гидравлического поршневого насоса состоит из двух больших цилиндров, восьми распределительных клапанов и восьми поршней.Упрощенная 3D-модель водогидравлического поршневого насоса построена с помощью программного обеспечения SolidWorks. Как показано на рисунке 3, без влияния на результаты статического анализа основной конструкции, линейный двигатель и другие ненужные компоненты игнорируются в упрощенной 3D-модели. Материал блока цилиндров — нержавеющая сталь 316L, а гильза поршня — алюминиевая бронза. Очевидно, что легко получить физические свойства этих материалов, такие как модуль Юнга, коэффициент Пуассона, объемный модуль и модуль сдвига.

В случае нормального режима работы номинальное давление водяного поршневого насоса с линейным двигателем составляет 6 МПа, а выходная тяга каждого линейного двигателя достигает 5 кН. Результаты статического анализа показаны на рисунке 4. Из рисунка 4 видно, что максимальная деформация близка к 0,15 мм, что намного меньше размеров механической конструкции, и возникает в месте соединения линейного двигателя и поршня. . Точно так же максимальное эквивалентное напряжение составляет около 95.398 МПа, что также ниже предела текучести материала. Это означает, что механическая конструкция поршневого насоса может выдерживать нормальные рабочие условия нагрузки.

(а) Диаграмма напряжений
(б) Диаграмма деформаций
(а) Диаграмма напряжений
(б) Диаграмма деформаций

2.2. Модальный анализ

Модальный анализ — это естественные характеристики механической структуры. Каждый режим имеет свои особые характеристики, включая собственную частоту, форму колебаний и коэффициент демпфирования [20].Модальный анализ обычно используется для изучения вибрационного отклика механической конструкции, а модальные параметры могут быть получены путем расчетов или анализа испытаний. Методом модального анализа для определения модальной характеристики конструкции каждого порядка в диапазоне восприимчивых частот можно предсказать фактическую вибрационную реакцию под действием различных внешних или внутренних источников вибрации.

Как правило, для относительно простой системы модальные параметры и отклик системы могут быть получены математическим методом; для сложной системы, изучаемой в данной статье, чрезмерное упрощение приведет к тому, что результаты расчета не будут соответствовать фактическим.Для комплексного анализа вибрации могут применяться многие методы, такие как анализ методом конечных элементов, эксплуатационный модальный анализ и экспериментальный модальный анализ. В то время как в традиционном экспериментальном модальном анализе силы, возбуждающие испытательный образец, контролируются, и испытания проводятся в лаборатории. В оперативном модальном анализе силы — это как раз те силы, которые естественным образом проявляются во время работы конструкции [21]. Однако либо метод оперативного модального анализа, либо экспериментальный метод модального анализа требует большого количества испытательного оборудования и экспериментальных данных в качестве основы [22].Поэтому в данном исследовании используется метод конечных элементов для получения собственных частот и форм колебаний системы.

Для системы вынужденных колебаний с несколькими степенями свободы уравнение движения может быть выражено как: С преобразованием координат подставьте его в (1), где — матрица модального демпфирования.

В случае пропорционального демпфирования есть, поэтому матрица модального демпфирования может быть записана как Подстановка (3) в (2): где.

Сделайте модальное демпфирование r -го порядка, подставив в (4): где — коэффициент демпфирования и определяется как безразмерная величина В случае непропорционального демпфирования ключевой проблемой (2) является диагонализация; в противном случае уравнение преобразования координат все еще очень сложно решить.Общие инженерные задачи часто сложно удовлетворить требованиям. При условии соблюдения инженерной точности предполагается, что матрица модального демпфирования может быть преобразована в диагональную матрицу. Внешняя сила, действующая на систему, выражается как Внешняя сила может быть представлена ​​во множественном числе как Подстановка (8) в (2): Предполагая, что собственные частоты не очень близки, а затухание мало, тогда (1) если есть частота внешней силы не близка к собственной частоте, основную роль играют сила инерции и внешняя сила; демпфирующей силой можно пренебречь; если частота внешней силы близка к собственной частоте r -го порядка, уравнение r -го записывается как Поскольку обобщенная скорость в это время намного больше, чем у других обобщенных скоростей, другие силы демпфирования могут быть пренебрегали.это единственный демпфирующий член, который необходимо учитывать (диагональный член). Модель вязкого демпфирования — это приблизительный метод лечения, игнорирующий влияние недиагональных входов, которые равны увеличению отклика. Таким образом, такой метод лечения должен быть безопасным.

Вернувшись к (2), предполагая, что матрица демпфирования является диагональной матрицей, ее можно было бы записать как Координаты обобщенной системы координат выражаются как Подстановка (12) в (11): коэффициент демпфирования.

Следовательно, выражение отклика системы может быть получено: Когда система возбуждается только в координате th, где представляет значение координаты th, соответствующее форме моды-го порядка.

Аналогичным образом отклик любых координат выражается как уравнение (17) использует модальные параметры для описания отклика на вибрацию, а реальный отклик может быть получен путем решения мнимой части. Из-за того, где.

Подстановка в (17): где, а мнимую часть можно было бы записать как Учитывая, что влияние модальности высокого порядка меньше, чем влияние низшего порядка, модальное окно переднего десятого порядка является предметом настоящего исследования и модального анализа. будет проводиться методом конечных элементов на основе теоретического анализа, упомянутого выше.Поскольку секция водяного поршневого насоса выдерживает определенную нагрузку при нормальных рабочих условиях, модальный анализ предварительного напряжения можно более точно сравнить с модальным анализом в свободном режиме. Методом модального извлечения блока Ланцоша (как показано на рис. 5) получены от первой до десятой собственные частоты и формы колебаний секции гидравлического поршневого насоса.

В таблице 1 показаны модальные частоты первого порядка десяти и соответствующие значения деформации собственной частоты каждого порядка. Результаты модального анализа показывают, что собственная частота первого порядка близка к 166.19 Гц, что больше, чем частота движения системы (3 Гц), а модальная деформация составляет около 18,3 мм. Из-за большой массы корпуса и низкой собственной частоты блока цилиндров резонанс низкочастотной ступени легко возникает на стыке между линейным двигателем и поршнем. Из рисунка 5 видно, что форма колебаний в низкочастотном каскаде в основном связана с размахом эксцентриситета штока поршня, а максимальная модальная деформация находится в допустимом диапазоне. Эксцентриситет штока поршня может вызвать неуравновешенную силу и вибрацию, а также износ поршня.Таким образом, чтобы избежать эксцентриситета штока поршня, следует оптимизировать конструкцию шарнира.

2.3. Анализ гармоник

Анализ гармонических откликов (включая анализ частотных откликов и анализ частотной развертки) в основном используется для анализа отклика в установившемся состоянии линейной структуры в соответствии с гармонической нагрузкой. Метод анализа гармонического отклика вибрации может выявить взаимосвязь между частотой, смещением, скоростью и ускорением при различных частотах [23].

Одним из эффективных способов избежать резонанса и усталости является устранение частоты возбуждения.Входная нагрузка анализа гармонического отклика — это синусоидальная нагрузка, которая изменяется во времени. Основными характеристическими значениями нагрузки являются частота и амплитуда, а форму нагрузки можно определить как силу, давление и смещение. Как правило, результатами моделирования обычно являются смещение, напряжение и деформация. Анализируя выходную кривую, можно получить максимальную частоту и амплитуду отклика, которые можно использовать в качестве основы для анализа механизма вибрации и конструкции снижения вибрации.

В типичной системе с несколькими степенями свободы динамическое уравнение задается следующим образом: где — матрица масс, — матрица демпфирования, — матрица жесткости, — вектор ускорения, — вектор скорости, — вектор смещения, — вектор нагрузки.

Для разных исследовательских целей может использоваться для решения различных задач на основе формулы (21). Например, если предположить, что вектор нагрузки и матрица демпфирования равны нулю, получается собственное значение формулы (21), и в соответствии с собственным значением можно анализировать моду колебаний и собственную частоту, в то время как гармонический анализ решает реакцию конструкции на предположение, что входная нагрузка представляет собой гармоническую циркуляцию, что означает.В данном исследовании метод наложения мод применяется для гармонического анализа водяного поршневого насоса с линейным двигателем на основе ANSYS Workbench. Амплитуда возбуждающей силы близка к выходной силе тяги линейного двигателя, а именно 5 кН, а диапазон частот составляет от 10 до 2500 Гц. В качестве исследуемой поверхности выбрана стенка цилиндра, удобная для последующей экспериментальной проверки. Результаты моделирования показаны на рисунке 6.

На трех рисунках представлены модальные деформации в осевом направлении (направление движения линейного двигателя), радиальном направлении (перпендикулярном направлению движения линейного двигателя в горизонтальной плоскости) и вертикальном направлении, соответственно.Из рисунка 6 видно, что максимальная модальная деформация происходит в радиальном направлении, а катастрофическое разрушение конструкции не происходит в обратном направлении. В моделировании нижняя часть цилиндра установлена ​​как неподвижная опора; амплитуда колебаний меньше в вертикальном направлении. В случае, когда сила синусоидального возбуждения составляет 5 кН, максимальная модальная деформация составляет 0,33 мм, а фазовый угол составляет -163,11 градуса. Максимальное напряжение в вертикальном направлении составляет около 33,3 МПа, и оно не превышает предела текучести материала.

С другой стороны, результаты моделирования показывают, что резонансные частоты водяного поршневого насоса с линейным двигателем в основном сосредоточены в пределах 500–800 Гц. Поскольку частота движения насоса составляет около 3 Гц, а масса велика, резонанс не возникает легко под низкочастотным каскадом. Таким образом, при отладке параметров линейного двигателя также следует избегать резонансной частоты. Гармонический анализ обеспечивает метод прогнозирования динамических характеристик конструкции, который может помочь преодолеть вредные эффекты, вызванные усталостью, резонансом и другими вынужденными колебаниями.Перед испытанием системы на вибрацию необходимо выполнить настройку ПИД-параметра линейного двигателя. В следующем разделе будет проведен эксперимент для проверки анализа гармонического отклика.

3. Вибрационный тест и анализ результатов

3.1. Параметры Отладка системы

На характеристики вибрации водяного поршневого насоса с линейным двигателем влияет несколько факторов, таких как механическая конструкция и система сервоуправления. По сравнению с одним режимом управления традиционным поршневым насосом, система сервоуправления водяного поршневого насоса с линейным двигателем способна выполнять множество режимов сервоуправления.Сплайн (т.е. алгоритм сплайн-интерполяции) и PVT (т.е. алгоритм интерполяции местоположения-времени) являются наиболее широко используемыми режимами движения линейного двигателя. В режиме сплайнового движения расстояние перемещения делится на равные отрезки по времени, и требуется только определить положение координатных точек во время операции. Преимущество этого метода в том, что он позволяет снизить нагрузку и облегчить расчет. Режим движения PVT должен определять расстояние, скорость и время перемещения в конце каждого шага.Следовательно, он имеет более высокую потребность в вычислении производительности системы сервоуправления по сравнению с режимом движения шлицевого вала.

Поскольку поршень напрямую связан с линейным двигателем, мгновенный расход системы пропорционален мгновенной эффективной скорости поршня. Таким образом, параметры свойств линейного двигателя, такие как следующие ошибки, в конечном итоге повлияют на производительность водяного поршневого насоса с линейным двигателем. Для того, чтобы насос имел стабильную подачу и достигал цели по снижению вибрации и шума, он должен правильно установить параметры сервоуправления линейного двигателя.Факторы, влияющие на характеристики сервоуправления, включают не только режим движения, но и кривую движения. Обычно кривые движения представляют собой треугольную волну и кривую S-волны.

Скоростная математическая модель планирования треугольной волны во временной области описывается следующим образом: где — амплитуда скорости линейного двигателя.

Скоростная математическая модель планирования S-волн во временной области задается где и — константы,,,, и — скорости каждого интервала, соответственно.После определения времени ускорения, времени равномерного движения, расстояния одностороннего движения и периода движения можно вывести весь процесс движения. Для условий работы водяного поршневого насоса с линейным двигателем, когда линейный двигатель с четырьмя группами движется с разностью фаз 90 градусов, соответственно, он теоретически может достичь постоянного потока на выходе.

Для получения наилучшего рабочего состояния в системе моделирования были проведены характеристики динамического отклика линейного двигателя при различных режимах движения и кривых движения.Результаты отладки линейного двигателя в режиме моделирования при различных режимах движения и кривых показаны на рисунке 7.

В системе координат горизонтальная ось представляет время, а единица измерения — секунда, а продольные оси представляют скорость и следование. погрешность, а единицы измерения — cts / s и cts (cts — единица счета решетки, и она зависит от разрешения решетки; здесь одна cts равна 0,5 мкм м) соответственно. Из результатов отладки (как показано в Таблице 2) можно увидеть, что результаты моделирования аналогичны и могут соответствовать нормальной работе в различных условиях.Лучшее рабочее состояние — треугольная кривая в режиме движения PVT. Средняя ошибка рассогласования близка к 51,0 cts, а максимальная ошибка рассогласования составляет 148,1 cts. Следующая погрешность линейного двигателя под треугольной кривой меньше, чем у S-образной кривой. Очевидно, что соответствующий режим движения и кривая могут эффективно уменьшить ошибку рассогласования, чтобы точно контролировать фактическую траекторию движения, а затем снизить вибрацию насоса.

3.2. Эксперимент с вибрацией

Источником вибрации водяного поршневого насоса с линейным двигателем в основном является движение механизма и шум пульсации потока.Основными факторами, влияющими на характеристики вибрационной реакции в этом насосе, являются задержка срабатывания распределительного клапана и синхронная фазовая ошибка линейного двигателя. Следовательно, при определенных параметрах структуры системы стратегия управления линейным двигателем стала ключевым фактором, влияющим на характеристики вибрации системы. На основе приведенного выше анализа моделирования проводится эксперимент с вибрацией для получения информации о вибрации и шумах.

Как показано на рисунке 8, в качестве объекта испытаний выбрана стенка цилиндра.Три канала собирают сигнал вибрации по оси x (направление движения линейного двигателя), оси y (перпендикулярно направлению движения линейного двигателя в горизонтальной плоскости) и оси z (вертикальное направление). ), соответственно.

Хотя программное обеспечение Coinv DASP, ускорение, скорость и смещение сигнала вибрации собираются в реальном времени. Согласно предыдущему анализу моделирования динамических характеристик линейного двигателя, было проведено испытание вибрационной характеристики треугольной кривой и S-образной кривой в режиме движения PVT.Период движения установлен на 0,6 секунды, а ход — 205 мм. Четыре группы линейных двигателей движутся с разностью фаз 90 градусов. После расчетной обработки собранных данных о вибрации распределение амплитуды во временной области по осям x- , y- и z показано на рисунке 9.

(a) Треугольная кривая, Режим движения PVT
(b) Кривая S, режим движения PVT
(a) Треугольная кривая, режим движения PVT
(b) Кривая S, режим движения PVT

Из рисунка 9 видно, что В системе существует периодическая вибрация, и цикл воздействия вибрации примерно идентичен циклу движения системы.Он демонстрирует, что основным источником вибрации водяного поршневого насоса с линейным двигателем является непрерывное высокоскоростное возвратно-поступательное движение блока линейного двигателя. Вибрационный удар возникает из-за неуравновешенного крутящего момента, вызванного тягой линейного двигателя. Амплитуды колебаний каждого канала под S и треугольной кривой показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. По сравнению с результатами для трех сигнальных каналов, пик вибрации появляется в сигнальном канале номер 2, а максимальная амплитуда треугольника и S-кривой составляет 2673.6 мкм м и 6706,8 мкм м соответственно. Это означает, что сильная вибрация возникает в направлении, перпендикулярном направлению движения линейного двигателя. Демпферы, установленные на дне платформы и стенке цилиндра, хорошо снижают вибрацию. С другой стороны, основание с определенной степенью гибкости усилит вибрацию системы. Следовательно, амплитуда колебаний сигнального канала номер 3 больше, чем амплитуда колебаний номера 1.

), Пекинский фонд естественных наук (№ 3164039) и China Postdoctoral Science Foundation (№ 2015M580946) за финансирование этого исследования.

Как выбрать поршневой насос, наиболее соответствующий вашим потребностям?

Поршневые насосы высокого давления

Hawk представляют собой поршневые насосы прямого вытеснения.Основными параметрами, определяющими ваш выбор насоса Hawk, являются расход, давление, скорость вращения и потребляемая мощность.

• Расход указан в литрах в минуту и ​​прямо пропорционален скорости вращения.
• Скорость вращения указывается в оборотах в минуту.
• Давление указано в барах и является максимальным давлением, на которое рассчитан насос.
• Потребляемая мощность указана в кВт и представляет собой поглощение, необходимое для достижения максимального указанного расхода и давления.

Среди насосов HAWK предлагает:

• Стандартные насосы , подходят для большинства применений, где требуется перекачка чистой пресной воды или воды с низким процентным содержанием обычно используемых моющих средств при температуре до 65 ° C.
• Насосы с корпусом коллектора из нержавеющей стали Aisi 316l , подходящие для применений, связанных с обратным осмосом, для использования в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также для применений, использующих морскую воду.
• Насосы для мойки автомобилей , которые имеют специальный комплект уплотнений, разработанный для сектора автомойки, чтобы обеспечить более длительный срок службы уплотнений, низкие эксплуатационные расходы и надежную работу автомойки без простоев. Антикоррозийный никелированный корпус коллектора обеспечивает превосходную защиту даже в самых сложных условиях.
• Ht Pumps , которые имеют специальный пакет уплотнений, разработанный для пищевой промышленности и для всех применений при температуре до 85 ° C, чтобы предотвратить проблемы, часто связанные с использованием горячей воды.Антикоррозийный никелированный корпус коллектора обеспечивает превосходную защиту даже в самых сложных условиях.

Насосы Atex Категории II 2G c T135 ° C (T4), сертифицированные насосы ATEX, которые могут быть интегрированы в устройства, работающие во взрывоопасных средах.

Загрузите pdf для получения дополнительной информации!

.