Politechnika Warszawska

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

Laboratorium Napędów hydraulicznych i pneumatycznych

Sprawozdanie z ćwiczenia HP5: Charakterystyka pompy wyporowej

Grupa 3.5, Zespół A

Data wykonania ćwiczenia: 4.11.2013r.

Skład zespołu:

1. Sebastian Juwa

2. Przemysław Filipek

3. Piotr Broś

4. Marcin Górecki

5. Michał Janus

6. Bartosz Gniewkowski

7. Patryk Grodecki

8. Tomasz Gołdyn

9. Adrian Kinalski

Wstęp:

Pompą wyporową nazywamy pompę, której przestrzeń ssawna oddzielona jest szczelnie od przestrzeni tłocznej odpowiednim elementem. Nacisk tego elementu na ciecz powoduje powstanie ciśnienia w cieczy, a jego przesuwanie nadaje ruch cieczy. W pompach wyporowych rozróżnia się zazwyczaj dwie fazy pracy: ssanie, podczas którego ciecz wpływa do komory pompy pod działaniem podciśnienia wytworzonego przez ruch odpowiedniego elementu, i tłoczenie, w czasie którego ciecz jest wypierana z komory pompy do przestrzeni tłocznej również przez ruch tego elementu.

Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki ciśnieniowej i charakterystyki prędkościowej pompy wyporowej. Obiektem badań była pompa wyporowa o stałym wydatku jednostkowym.

Wzory potrzebne do obliczeń:

• Moc na wale pompy : N_p=10⁻³M_pω [kW]

Gdzie: M_p - moment rzeczywisty, a ω - prędkość kątowa wału pompy [rad/s]

• Moc efektywna (otrzymywana): N_ep=10⁻³Q_pΔp [kW]

Gdzie: Q_p - wydajność rzeczywista, Δp = p – p₀ [MPa]– różnica ciśnień, p₀ – ciśnienie ssania.

• Wydajność teoretyczna: Q_t=q_pn [m^3/s]

Gdzie: n - prędkość obrotowa wału pompy [obr/s]

• Sprawność ogólna pompy: $\mathbf{\eta =}\frac{\mathbf{N}_{\mathbf{\text{ep}}}}{\mathbf{N}_{\mathbf{\text{p\ }}}}\mathbf{\ }$

• Moment teoretyczny : $\mathbf{Mt =}\frac{\mathbf{Q}_{\mathbf{t}}\mathbf{*\Delta p}}{\mathbf{\omega}}$ [Nm]

• Sprawność objętościowa pompy: $\mathbf{\eta =}\frac{\mathbf{Q}_{\mathbf{p}}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{t}}}$

• q_p - wydajność jednostkowa pompy = 6,25 * 10^-6 m^3

Przebieg ćwiczenia:

Ćwiczenie składało się z dwóch części. Pierwsza część, badanie charakterystyki pompy przy stałym ciśnieniu i zmiennej prędkości obrotowej oraz druga część, w której badana była charakterystyka przy stałej prędkości obrotowej i zmiennym ciśnieniu Δp.

1. Część pierwsza stałe ciśnienie- 6MPa:

W trakcie tej części ćwiczenia mierzyliśmy: czas, temperaturę i moment rzeczywisty przy zmiennej prędkości obrotowej wału pompy w zakresie od 300obr/min do 1000obr/min i przy stałej objętości płynu 5dm³. Wyniki pomiarów przedstawia Tabela 1.

Tabela 1: Wyniki przy stałym ciśnieniu

Część druga stała prędkość obrotowa- 600obr/min

W czasie tej części ćwiczenia mierzyliśmy czas, temperaturę i wartość momentu rzeczywistego przy zmiennym ciśnieniu tłoczenia w zakresie od 1MPa-7MPa i stałej objętości płynu 5 dm³. Wyniki pomiarów przedstawia Tabela 2.

Tabela 2: Wyniki pomiarów przy stałej prędkości obrotowej wału pompy.

Wnioski:

1) Część pierwsza stałe ciśnienie- 6Mpa:

• Na podstawie pomiarów zauważyliśmy, że wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wydajność teoretyczna rośnie liniowo

• Największa moc była przy największej prędkości obrotowej

• Wydatek teoretyczny jest większy od rzeczywistego ponieważ pompa nie jest idealnie szczelna

2)Część pierwsza stała prędkość obrotowa- 600obr/min:

• Wzrost ciśnienia powodował wzrost momentu na wale pompy

• Wydatek teoretyczny jest stały

• Wydatek rzeczywisty i sprawność objętościowa spadała ze wzrostem ciśnienia( większe ciśnienie większe nieszczelności)