1-Ma`ruza. Gidravlika fanining predmeti. Suyuqliklar to’g’risida asosiy tushunchalar. Suyuqliklarning muvozanat va harakat qonunlarini hamda bu qonunlarning texnikaning turli soxalariga tatbiq etilishini o’rganuvchi fan

Nazorat savollari
1.Nasoslarning ishlash prisipni tushintiring.
2. Nasoslar necha turga bo’linadi.
3.Porshenli nasoslar qanday ishlaydi.
Tayanch iborlar.
Klapan, markazdan qochma nasos, hajmiy, tezlik , zadvijka, suyuqlik, bosim, energiya, hajmiy gidrouzatmalar

16 ma`ruza Nasos konstruktsiyalarining namuna sxemalari

Porshenli nasoslar ko’llanish sharoitiga qarab turlicha konstruktsiyalanadi. Hozirgi vaqtda mavjud nasoslar konstruktsiya tuzilishiga qarab turlicha bo’ladi: a) yuritgichlariga qarab yuritgichi krivoship-shatunli, yuritgichi kriioship-shatunsiz, bevosita ishlaydigan va qo’l nasoslari; b) o’qning joylanishiga qarab gorizontal va ver­tikal o’qli nasoslar; v) tortadigan suyuqligiga qarab suv, issiq va agressiv suyuliklar, loyqa va xokazolar tortuvchi nasoslar; g) aylanish soniga qarab tezyurar va sekinyurar nasoslar; d) suyuqlikni tortishda to’liq aylanish davrida necha marta so’rish yoki haydash protsessi bo’lishiga qarab bir, ikki, uch, to’rt va ko’p tomon­lama ishlaydigan nasoslarga va xatto porsheni xamda klapanlarning joylashtirilishiga qarab klassifikatsiyalanadi. Bir tomonlama ishlaydigan krivoship-shatun mexaiizmli nasos kel­tirilgan. Bunda plunjer - vertikal yoki gorizontal joylashgan bo’lishi mumkin. Agar plunjerning o’rniga porshen’ ishlatilsa, moy­don kerak bo’lmay qoladi, lekin porshen’ yo’li uzunligi bilan barobar, ichki sirti silliq pardozlangan-gil’zalangan tsilindr kerak bo’ladi.
Vertikal joylashgan tsilindr va porshen’ ishlatilgan hollarda haydash klapanini porshenga o’rnatib, o’tuvchi porshenli nasos ko’rish qulayroqdir.
Ikki tomonlama ishlay­digan nasoslarda so’rish va haydash porshen’ (plunjer) ning ikki tomonida ham amalga oshiriladi; Natijada nasosning so’rishi ikki baravar ortadi va to’liq aylanish davrida tekisroq ishlaydi. Ikki to­monlama ishlaydigan porshen­li va plunjerli nasoslarning sxemasi keltirilgan. Uch, to’rt va kup tomonlama ishlaydigan nasoslar kamroq qo’llanilib, so’rish bir tekis bo’lishi bir aylanishda tekis­rok ishlashi bilan farqlanadi, tuzilishi bo’yicha yuqori­dagi keltirilgan turlardan kam farq qiladi. Uch tomon­lama ishlaydigan nasosda uchta bir tomonlama ishlaydigan na­sos, to’rt tomonlama ishlaydi­gan nasosda ikki tomonlama ishlaydigan ikkita nasos baravariga ishlaydi.
Yuqorida aytilganlardan differentsial nasoslar anchagina farq qiladi. Bu nasoslarda plunjer chapdan o’ngga harakat qilganda so’rish kamerasida so’rish klapani ochilib, haydash klapani yopiladi va suyqlik so’riladi, plunjerning o’ng tomonidagi yordamchi kamerada esa siqilish protsessi natijasida bosim ortib suyuqlik hadash trubasiga oqa boshlaydi. Plunjer o’ngdan chapga harakat qilganda so’rish kamerasida bosim ortib, so’rish klapani yopiladi, haydash klapani esa ochiladi. Natijada suyuqlik so’rish kamerasidan chiqib, uning bir qismi haydash trubasiga oqadi, qolgan qismi yordamchi kameraga so’riladi. Shunday qilib, haydash trubasiga (iste`molchiga) suyuqlik bir tekis etkazib beriladi.
Differentsial nasoslar ikki tomonlama ishlaydigan nasosdek ishlasa ham, ulardan to’rt klapan o’rniga faqat ikki klapandan foidalanishi bilan farqlanadi. Shu bilan birga differentsial nasosning hajmi bir tomonlama ishlaydigan nasos hajmidan uncha katta bo’lmaydi.
Ba`zan so’rishni haydash trubasida emas, so’rish trubasida bir tekis ta`minlash zarur bo’lganda yuqorida aytilgan usulni so’rish trubasi tomoniga qo’llash mumkin.
Amalda ishlatiladigan porshenlarning ba`zi turlari keltirilgan.
Nasoslarning ishlash sharoitiga qarab turli klapanlar tanlab olinadi. Klapanlarning ishlashida ularning o’z vaqtida ochilib yopilishi muxim rol’ o’ynaydi. Suyuqlikning faqat dinamik kuchi ta`sirida yoki klapanning ikki tomonidagi bosimlar farqi ta`sirida ochilib - yopiladigan va boshqa yordamchi mexanizmlari bo’lmagan klapanlarga mustakil klapanlar deyiladi.
Biror mexanizm ishtirokida ochilib - yopiladigan klapanlar nomustakil klapanlardir.
Klapan qurilmasining xarakteriga qarab ular ko’tarma, tashlama va zolotniksimon klapanlarga bo’linadi. Ko’tarma va tashlama klapanlar mustaqil va nomustaqil emas bo’lishi mumkin, zolotniksimonlar esa faqat nomustakil bo’ladi.
Klapanlarga qo’yilgan asosiy talab ularning klapan kanalining zich yopilishini ta`minlashidir. Bu talab bajarilmasa, klapan ostiga nasos ishini buzishi mumkin bo’lgan biror narsa (qum, cho’p, qurum, latta va x.k.) lar kirib qolishi mumkin.
Klapanlar turli konstruktiv shakllarga ega bo’ladi: tarelkasimon, konussimon, sharsimon klapanlar. Sharsimon klapanlar toza bo’lmagan suyuqliklarni so’rishda qo’llaniladi.
Boshqa tur hajmiy nasoslar: shersternyali, kolovorotli, vintli, plunjerli, diafragmali nasoslar. Ularning qo’llanish soxasi.
Hajmiy rotorli nasoslar shesternyali, vintli, plastinkali (shiberli) va aylanma porshenli turlarga bo’linadi. Ular o’zgaruvchan sarfli yoki boshqariladigan va o’zgarmas sarfli yoki boshqarilmaydigan bo’lishi mumkin.
Bu turdagi nasoslarning sarfi ish bo’shlig’i kattaligiga va rotorning aylanishlar soniga bog’liq; nasos elementlarining puxtaligi bosim tarmogidagi qarshilikka mos bo’lishi kerak. Agar bosim tarmogidagi zadvijka tasodifan yopiq bo’lib qolsa va nasos muxofaza aparatlari bilan ta`minlanmagan bo’lsa, bu holda nasos sinadi yoki nasos dvigateli ishdan chiqadi.
Rotorli nasoslar har xil bir jinsli suyuqliklarni uzatishda avtonom qurilma sifatida, shuningdek, gidroprivodlar tarkibida suyuqlikni harakatlantiruvchi yoki suyuqlikka kerakli energiya (bosim) beruvchi nasos holida va o’zi harakatlanayotgan suyuqlik yordamida harakat olib, energiyasini boshqa mashinalarga, qurilmalarga uzatuvchi gidrodvigatellar holida ishlatilishi mumkin. Rotorli uzatuvchi gidrodvigatellar holida ishlatilishi mumkin. Rotorli nasoslarning hajmiy FIK i 0,7 …0,95 atrofida bo’lib, nasosning ishqalanuvchi qismlarining yoyilishiga mos o’zgaradi. Nasos aniq ishlangani uchun mexanik FIK yuqori – 0,95 … 0,98 atrofida bo’ladi. Bularga nesternyali, kolovorotli, vintli, plunjerli, diafragmali nasoslar kiradi.
1. Shesternyali nasoslarning tuzilishi juda sodda. Oddiy shesternyali nasoslarning asosiy ish detallari ikkita bir xil shesternya 1 bo’lib ular o’zaro ishlashgan va korpus 2 ichiga joylashgan bo’ladi. Etaklovchi shesternya harakatni dvigateldan oladi. Nasosda ikkita kopkok bo’lib, ularda etaklovchi va etaklovchi valiklar podshipnik va sal’niklar bilan ta`minlangan. Nasos korpusida ikkita teshik bor, bittasi S – so’rish teshigi – shesternya tishchalari o’zaro ajralayotgan tomonda, ikkinchisi teskari tomonda – tishchalar ishlayotgan tomonda bo’lib, haydash teshigi x deyiladi. Nasosning ishlash printsipi quyidagicha. Etaklovchi val o’zida o’rnatilgan shesternyasi bilan dvigatel’ yordamida harakatga keltiriladi, etaklanuvchi shesternya esa, undan aylanma harakat oladi. Shesternyalar aylanayotganda tishlar so’rish bo’shlig’ida (S) bir – biridan uzoqlashadi. Natijada tishlar orasidagi chuqurchada suyuqlikning katta tezlikda olib ketishi sababli so’rish bo’shlig’ida siyraklanish vujudga keladi va so’rish teshigiga suyuqlik kela boshlaydi. Tishlar orasidagi chuqurchalardagi suyuqlik tishlar o’zaro ilash paytida haydash bo’shlig’i (x) ga siqib chiqariladi, natijada haydash bo’shligida bosim ortib, suyuqlik tarmoqqa uzatiladi. Shesternyali nasoslar ishlayotganda tishlar orasidagi chuqurchalarda katta bosim vujudga kelib, u valik va nasos tayanchiga beriladi. Bu kuchlarni kamaytirish uchun tishlar orasidagi teshikchalarda suyuqlikning qolib ketishiga yo’l qo’ymaslik kerak. Shu maqsadda yuqori bosimli nasoslardagi chuqurchalarga radial ariqchalar qilinadi. Bu ariqchalardagi qoldiq suyuqlik chiqarib yuboriladi, natijada nasos tayanchi va valiklardagi yuk kamayadi. Shesternyali nasoslar tashqi va ichki ilashuvchi qilib yasaladi. Tashqi ilashuvchi nasoslar ko’p ishlatiladi. Ichki ilashuvchi kompakt nasoslar kichik qurilmalarda ishlatiladi. Shesternyali nasoslar hosil qilgan bosimga qarab past (10 kg/sm<sup>2</sup>gacha), o’rtacha (30 kg/sm<sup>2</sup>gacha) va yuqori (100 kg/sm<sup>2</sup>) bosimli bo’ladi. Past bosimli nasoslar stanok va mashinalar, ichki yonuv dvigatellarining sistemalarida qo’llaniladi. O`rtacha bosimli nasoslar kuch organlariga harakatni tez uzatish kerak bo’ladigan stanoklarning gidrouzatmalarida (masalan, parmalash, pardozlash stanoklarida) ishlatiladi. Yuqori bosimli nasoslar stanokning ichki organiga katta kuch uzatish lozim bo’lgan gidrouzatmalarda qo’llaniladi. Shesternyali nasos 2, 3, 4 va hatto 5 shesternyali bo’lishi mumkin, ammo 3 dan yuqori shesternyallar qo’llanilganda FIK kamayib ketadi. 3 shesternyali nasos 2 shesternyaliga nisbatan katta ish unumiga ega, lekin hajmiy FIK kichik. Keyingi vaqtlarda hajmiy FIK ni oshirish maqsadida gidravlik kompensatsiyasini shesternyali nasoslar chiqarila boshlaydi. Yon chetdagi tirqishlarni gidravlik kompensatsiyalash uchun vtulka kuchli ishqalanish va yedirilish hosil qilmaydigan qilib shesternyaga maxkam siqib qo’yiladi. Bundan tashqari, yon qistirmalardan foydalanib, yon chetdagi tirqishlarni kichraytirish usulidan ham foydalaniladi. Bu qistirmalar elastik devorli katakchalarga ega bo’lib, shayba tarzida shesternya bilan nasos korpusi orasiga qo’yiladi. Nasos ishlayotganda devordagi tirqishlardan kistirma katakchalari moyga to’latiladi. Bosim ostida katakcha to’siqlari deformatsiyalanadi va tirqishlardagi moy shesternya yonlariga siqiladi. Xususiy holda nasoslarning shesternyasi ikki tishli qilib yasaladi. Bunday nasoslarga kolovorotli nasoslar deyiladi.
2. Vintli nasoslar. Vintli nasoslar suyuqlikni bir tekis tortishi bilan farq qiladi. Ular yuqori FIK iga ega, ixcham, ishga qulay, yuqori bosimda va katta aylanishlar sonida shovqinsiz ishlay oladi. Vintli nasoslar bir, ikki, uch va hokazo vintli bo’ladi. Bir vintli nasoslar hajmiy nasoslarning hamma afzalliklarini mujassamlashtirgan bo’lib, ular yuqori bosimda uzatilayotgan suyuqlikni juda kam aralashtiradi va katta so’rish balandligiga ega. Undan tashqari, plunjerli va porshenli nasoslardan xarakatlanadigan detallarning kamligi (1 ta vint), klapanlarning va murakkab o`tish joylarining yo`qligi bilan farqlanib, ular gidravlik qarshilikni kamaytiradi. Bir vintli nasoslarda tortish bir tekis bo`lgani uchun inertsiya ta`siri bo`lmaydi, natijada so`rish yaxshilanadi. Bu nasoslar ixcham, engil, sodda tuzilgandir. Sovet Ittifoqida bir vintli nasoslar ko`mir shaxtalaridan ifloslangan suvlarni tortib olishda, xavzalardan neftni so`rishda, quduqlardan suv tortishda va achitqilarni transportirovka qilishda ishlatiladi.
Bir vintli nasoslarning ishlash printsipi quyidagicha. Ichki tomoni vint shaklida profillangan tsilindrda vint aylanadi. TSilindr o`ziga xos profilli bo`lgani va vint aylanishi sababli suyuqlikning cheksiz xarakati vujudga keladi. TSilindrning ichki vintsimon yuzasi va vint yuzasi orasida yopiq bo’shliklar yoki xajm xosil bo`ladi. Bu bo`shliqlarning vaqt birligi ichidagi umumiy xajmiga mos ravishda nasosning sarfi oshadi. So`rish tomonidagi bo`shlik xajmi kattalashganda nasosning kirish qismida bosimlar ayirmasi xosil bo`ladi va bu bo`shliq suyuqlikka to`ladi. Biror vaqtda bo`shlik yopiladi va bu tsilindrning xaydash tomoniga xarakatlana boradi: xar bir bo`shlik ma`lum xajmdagi suyuqlikni olib chiqadi. Vintning bir to’lik aylanishidagi suyuqlik tsilindr bo`yicha bir qadam uzunlikka siljiydi va o`zgarmas kesimdan to`kiladi. Yopik bo’shliklarning siljishi natijasida bosim so’rish bosimi r<sub>s</sub> dan xaydash bosimi r<sub>x</sub> gacha oshadi.
Eng ko’p tarqalgan vintli nasoslarga uch vintli nasoslar kiradi. Vintli nasoslarda asosiy ish organi vintlar bo`lib, ular aylanma xarakat qiladi. Ish vinti vazifasini faqat etaklovchi vint bajaradi. Etaklanuvchi vintlar uzatilayotgan suyuqlikning bosimi ta`sirida aylanadi, shuning uchun ekspluatatsiya davrida vintlar tez ishdan chiqmaydi, eyilmaydi va ishonchli bo`ladi. Etaklanuvchi vintlar zichlagich rolini o`tab, uzatish kamerasidan so`rish kamerasiga suyuqlikning qaytib tushishiga to`skinlik qiladi. Etaklovchi vintning ichki diametri va etaklanuvchi vintning tashqi diametri o`zaro tengdir. Uchta vintning kesimlari ish vaqtida o`zaro tegib cheksiz yuza bo`limi xosil qiladi va suyuqlikni so’rish kamerasidan uzatish kamerasiga so’ruvchi porshen’ rolini bajaradi. Bo’lim yuzasi vintning xar bir qadamida takrorlanadi, qadamlar soni ish uzunligida ko’paygan sari bo`shliklar soni oshib boradi. Vint qadami chegarasidagi xar bir bo`shlik ko`p pogonali nasoslardagi ayrim pog`ona o`rnida bo`lib, vint uzunligi ko`payishi bilan yuqori xajmiy FIK li katta bosim hosil qiladi. Vintli nasos uchta asosiy qismdan iborat: stator, nasos korpusi va rotor (etaklovchi vint). Leningrad metall zavodida MVN 10 markali vintli nasosning printsipial sxemasi yaratilgan. Bu nasosda to`rtta vint bor: o`rtadagi ikkitasi etaklovchi va ikkitasi etaklanuvchi. Vintlarning kesik joylari stator ichida jips joylashgan bo`lib, podshipnikka o`xshab aylanadi. Statorni boshqacha qilib rubashka xam deyishadi, undagi vintlar uzunligi esa ish uzunligi deyiladi. Rubashka oxiriga so`rish va xaydash kameralari kelib birlashgan. Etaklovchi valning oxiri korpusdan chiqib turadi va mufta yordamida dvigatelga ulanadi. Uqiy bosimni muvozanatlash maqsadida nasos vintlarida yoki korpusda suyuqlik xaydash kamerasi tomondan so`rish kamerasi orqasidagi vint tagiga suyuqlik oqib tushadigan ariqchalar yasaladi.
Nasosni buzilishlardan saqlash uchun saqlagich klapanlar qo`yilgan. Uch vintli nasoslarning ishlash printsipi quyidagicha. Etaklovchi vint dvigateldan aylanma xarakatga keltiriladi, bunday vintlarning ajratish tekisligi so`rish kamerasining chuqurchalarida joylashgan bir xajm suyuqlikni kesib ajratib oladi. Keyin suyuqlik vint bo`ylab xaydash kamerasiga, undan xaydash trubasiga qarab xarakatlanadi. Shu paytda so`rish kamerasida siyraklanish bo`ladi, natijada so`rish trubasidagi suyuqlik so`rish kamerasiga tushib, vint chuqurchasini to`ldiradi; bu protsess cheksiz davom qiladi va nasos ishining uzluksizligini ta`minlaydi.
Suyuqlik kesimi yuzasi tomonidan ajratib olinmasdan oldin r = r_a – r bosimi ostida xarakatlanayotgan bo`a, uning keyingi xarakati vintlarning kesimi yuzalarining bosimi ostida sodir bo`ladi (porshen o`xshab). Suyuqliknasosga uzluksiz berilgani sababli bir tekis so`rish ro`y beradi. Vintli nasoslar 4 – 7 kg/sm<sup>2</sup> dan 20 kg/sm<sup>2</sup> gacha bosimlar uchun tayyorlanadi. Chegara so`rish balandligi 8 … 9 m suv ustuniga teng. Vint ish uzunligidagi o`ramlar soni, asosan, past bosimli nasoslar uchun z = 5 h, o`rta bosimlar uchun z = 3 h va yuqori bosimlar uchun z = 5 h deb qabul qilingan (bunda h – vint qadami).