Устройство и принцип действия поршневых насосов.

В возвратно-поступательных насосах силовое взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в неподвижных рабочих камерах, которые попеременно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания за счет впускного и выпускного клапанов. В качестве рабочего органа используется поршень, плунжер или гибкая диафрагма. В связи с этим они подразделяются на поршневые, плунжерные и диафрагменные. Привод прямодействующего насоса осуществляется за счет возвратно-поступательного воздействия непосредственно на вытеснитель. Рассмотрим устройство и принцип работы поршневого насоса с вальным приводом. На рис. приведена конструктивная схема поршневого насоса с кривошипно-шатунным механизмом. Приводной вал 7 через кривошип 6 радиусом  и шатун 5 приводит в движение поршень 3 площадью , который движется возвратно-поступательно в корпусе (цилиндре) 4. Насос также имеет два подпружиненных клапана: впускной 1 и выпускной 2. Рабочей камерой насоса является пространство слева от поршня, ограниченное корпусом 4, поршнем 3, а также клапанами 1 и 2. При движении поршня 3 вправо жидкость через впускной клапан 1 заполняет рабочую камеру, т.е. обеспечивается всасывание. При движении поршня 3 влево жидкость нагнетается в напорный трубопровод через клапан 2. Рассматриваемый насос имеет одну рабочую камеру (), и за один оборот вала поршень 3 совершает один рабочий ход, т.е. это насос однократного действия (). По рис. легко заметить, что рабочий ход  поршня 3 равен двум радиусам кривошипа 6. Тогда в соответствии с (6.1) его рабочий объем может быть вычислен по формуле: . Насосы с поршнем в качестве вытеснителя являются наиболее распространенными из возвратно-поступательных насосов. Они могут создавать значительные давления (до 30…40 МПа). Однако выпускаются также насосы, рассчитанные на значительно меньшие давления (до 1…5 МПа). Скоростные параметры этих насосов (количество рабочих циклов в единицу времени) во многом определяются конструкцией клапанов, так как они являются наиболее инерционными элементами. Насосы с подпружиненными клапанами допускают до 100…300 рабочих циклов в минуту. Насосы с клапанами специальной конструкции позволяют увеличивать этот параметр до 300…500 циклов в минуту. В поршневых насосах существуют все три вида потерь, т.е. объемные, гидравлические и механические потери. Полный КПД η для большинства поршневых насосов составляет 0,85…0,92.