Шестерёнчатый насос для воды

Классификация

Шестеренчатые насосы по конструктивному исполнению зубчатых колес могут быть:

1. с внешним зацеплением
2. с внутренним зацеплением.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением шестерен

В насосы с внешним зацеплением устанавливаются цилиндрические шестерни с прямыми, косыми или шевронными зубьями, которые являются основным рабочим органом.

Косозубые или шевронные зубья устанавливаются для уменьшения шумности работы, а также уменьшения негативных сил, влияющих на работу насоса.

Шестеренные насосы с внутренним зацеплением шестерен

Насосы с внутренним зацеплением шестерен представляют собой двойную систему роторов (шестерен) — наружная и внутренняя.

Наружная с внутренним зубчатым венцом, внутренняя — с внешним установлены в корпусе насоса с определенным экцентриситетом находятся в зацеплении. Одна из шестерен является приводной, как правило, внутренняя. Перекачка жидкости происходит по тому же принципу, что и при внешнем зацеплении.

Насосы с внутренним зацеплении более компактны, но из-за сложности производства уступают насосам с зубчатыми колесами с внешним зацеплением, а кроме того, внутреннее зацепление, в виду конструктивных особенностей, позволяет работать только при небольших давлениях (до 14 МПа).

Принцип работы

В корпусе насоса имеются две шестерни: ведущая и ведомая, которые находятся в постоянном зацеплении. Ведущей шестерни вращение передается через ведущий вал от привода насоса (электродвигателя). Вращение шестерен 2 и 3 по часовой стрелке создает периодическое разряжение со стороны всасывания в полости А. Из-за разности давлений жидкость начинает поступать  полость А и далее во впадинах зубьев шестерен переносится в полость нагнетания Б.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками насосов являются:

• рабочий объем, см³ — тот объем жидкости, который вытеснят шестерни за один оборот;
• подача, л/мин — какой объем жидкости вытеснит насос за единицу времени (производительность насоса);
• вакуумметрическая высота всасывания, м — характеристика показывает максимальную высоту, на которую можно установить насос относительно уровня жидкости. Если в технических характеристиках указано, что вакуумметрическая высота всасывания составляет 3 метра, то это говорит, что расстояние от уровня жидкости до оси входного отверстия не должна превышать 3 метра. При превышении данного значения насос не будет засасывать жидкость из-за отсутствия разности атмосферного давления  и во всасывающей камере;
• давлением на выходе;
• объемный КПД η_о — также его называют коэффициентом подачи) насоса nо – объемные потери (утечки насоса), происходящие из зазоров между частями насоса или уплотнения. Этот параметр не допускает наружных утечек (если они присутствуют, то необходимо провести инспекцию уплотнений). Утечки зависят от зазоров между частями, перепада давления в зазорах, вязкости жидкости. В технической документации вместо вакуумметрической высоты всасывания указывают давление на входе насоса – то разряжение, созданное во всасывающей камере. Отсюда возникают рекомендации о сокращении длины всасывающих трубопроводов при установке насосов: уменьшение длины приводит к уменьшению потерь энергии на всасывание. Поэтому рекомендуют монтировать насосы на гидробаке или целиком погружают в жидкость;


• гидромеханический КПД η_г.м.— потери из-за сил трения между слоями жидкости, жидкости о стенки трубопровода, движущихся деталей в самом насосе;
• полный КПД η_п — совокупность объемного и гидромеханического КПД. Зависимость полного КПД от нагрузки не линейная и имеет при определенном давлении оптимальное значение n_п.опт
• номинальная мощность
• крутящий момент

Достоинства и недостатки

Основными преимуществами шестеренчатых насосов являются:

• дешевизна
• простота и компактность конструкции
• высокий КПД (порядка 90%)
• не высокие требования к частоте жидкости (способны работать с включениями до 100 мкм)
• широкий диапазон вязкости жидкостей
• малые габариты и масса
• отсутствие необходимости смазки движущихся частей насоса.

Недостатки можно отметить следующие:

• высокая чувствительность к увеличению зазоров между шестернями и корпусом и значительное понижение объемного КПД при повышении температуры рабочей жидкости.
• в типовых шестеренных насосах увеличение торцового зазора на 0,1 мм вызывает понижение объемного КПД на 20%. Шестеренные насосы, рассчитанные на высокое давление рабочей жидкости, для повышения объемного КПД снабжены устройствами автоматической компенсации торцового зазора между шестернями и крышками, а также разгрузки подшипников шестерен, работающих в тяжелых условиях из-за значительного радиального давления. Для увеличения подачи в некоторых конструкциях шестеренных насосов с одной ведущей шестерней устанавливают несколько ведомых.
• подача пульсирующего потока в систему, что приводит к колебаниям давления, повышенному шуму и неравномерной работе исполнительных органов.
• не регулируемые, т.е. имеют постоянную подачу, которую нельзя регулировать. Чтобы обеспечить регулирование, то привод насоса подключают к двигателю с переменной частотой вращения. Для увеличения подачи жидкости в таких насосах или организовать несколько потоков, то производят двух или многосекционные насосы. Каждый поток может обеспечивать различную величину подачи.

chiefengineer.ru

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением

Шестеренчатый насос с внешним зацеплением часто использует в качестве смазочных насосов в станках, в силовом оборудовании и в качестве масляных насосах в различных типах двигателя.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами данного насоса являются шестерни, которые находятся в постоянном зацеплении. Шестерни в насосе могут располагаться, как в один ряд так и в два.   Зубья шестерен имеют различные формы:

— прямозубая  цилиндрическая форма

— косозубая цилиндрическая форма

— шевронная шестерня

Косозубые и шевронные шестерни обеспечивают наиболее плавный поток, чем прямозубые. Хотя у всех указанных типов жидкость перекачивается довольно гладко, без пульсаций. На большие производительности чаще используют косозубые и шевронные колеса.

Шестеренчатые насосы с небольшой производительностью обычно работают на скорости 1750 или 3450 об/мин. У насосов с большим типоразмером шестерни вращаются со скоростью порядка 650 об/мин.

Между рабочими органами насоса и корпусом практически нет зазоров. Вал насоса поддерживается с обеих сторон. Все это позволяет производить шестеренчатые насосы высокого давления до 200 бар. Поэтому насосы широко применяются в гидравлических системах

В устройстве шестеренного насоса с внешним зацеплением можно выделить следующие основные элементы:

• Ведущая шестерня
• Ведомая шестерня
• Вал насоса, соединенный с приводом
• Система уплотнения вала
• Задний подшипник (втулка)
• Передний подшипник (втулка)

Принцип работы шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ведущая шестерня передает это движение ведомой. Шестерни вращаются соответственно в противоположные стороны.

1. Когда шестерни выходят из зацепления они создают разряжение с всасывающей стороны насоса. Перекачиваемая жидкость течет в образовавшуюся полость и захватывается зубьями шестерни.
2. Среда перемещается в карманах между зубьями, вдоль внутренней части корпуса насоса. Между самими шестернями жидкость не проходит.
3. Благодаря зацеплению зубьев шестеренчатых колес жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Основные элементы шестеренчатых насосов внешнего зацепления могут быть выполнены из самых  различных материалов для обеспечения необходимой коррозионной стойкости, как при работе с неагрессивными жидкостями, так и при перекачке таких сред как кислоты. Чаще всего данный тип насосов встречается с исполнением корпуса и основных вращающихся элементов из чугуна.

Можно выделить следующие основные материалы:

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:

• Перекачка высоковязких жидкостей
• Высокое давление
• Нет перегрузок на валу из-за подшипников с двух сторон
• Тихая работа
• Широкий выбор материалов
• Возможность использовать в качестве дозировочных
• Реверсивный насос

Недостатки:

• Четыре упорных подшипника располагаются в перекачиваемой среды
• Недопустимо попадание твердых включений
• Не эффективны при работе с жидкостью с низкой вязкостью
• Недопустима работа «в сухую» 

Области применения

Шестеренчатые насосы  внешнего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности.

• Энергетика
• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Гидравлические системы
• Машиностроение
• Пищевая
• Фармацевтическая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса :

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Дозирование присадок и полимеров
• Перекачка хим. реагентов
• Работа в гидравлических системах
• Микродозирование

Основные производители

• Viking http://www.vikingpump.com
• Zeilfelder http://www.zeilfelder-pumpen.com/
• Verder https://www.verderliquids.com/int/en/purchasing-gear-pumps-verdergear/
• M PUMPS http://www.mpumps.it/
• Hydac hydac.com
• Eaton eaton.com
• MVV s.r.l. mvv.it

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

Шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением универсальны. Они часто используются как для жидкостей с низкой вязкостью, такие как растворители, бензин и.т.д. Так же они прекрасно работают с высоковязкими жидкостями, например битум, клей, жидкое стекло, присадки, шоколад. Насосы могут работать в  широком диапазоне по вязкости: от 1 до 1 000 000 сПз.

Помимо этого насос может перекачивать жидкость с очень высокой температурой до + 400 ˚С. Это достигается за счет настраиваемого зазора между зубьями ротора и корпуса насоса в зависимости от температуры и вязкости.

Конструкция шестеренчатого насоса с внешним зацеплением

Рабочими органами шестеренного насоса с внутренним зацеплением является ротор и ведомое колесо, которые работают по принципу «шестерня в шестерне». В устройстве данного типа шестеренчатого насоса  также можно выделить следующие элементы:

• Ведомая шестерня
• Ротор
• Система уплотнения вала
• Всасывающий патрубок
• Нагнетательный патрубок
• Встроенный предохранительный клапан

Принцип действия шестеренного насоса с внешним зацеплением

При получении вращательного движения от привода насоса, ротор передает это движение ведомой шестерне.

1. Жидкость поступает через всасывающий патрубок в образовавшуюся полость между ротором (внешняя шестерня) и ведомой шестерней (внутренняя шестерня).
2. Жидкость проходит через насос между зубьями ротора и ведомой шестерни. Специальная вставка по форме полумесяца разделяет жидкость и действует как уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубком.
3. Перед вытеснением жидкости из напорного патрубка проточная часть насоса практически полностью заполнена жидкостью. Ротор и ведомое внутреннее колесо образуют полностью запертые уплотненные карманы, в которых и транспортируется жидкость. Затем шестерни повторно зацепляются и тем самым выдавливают жидкость в нагнетательный патрубок насоса.

Материальное исполнение

Типы уплотнения вала насоса

• Сальниковое уплотнение (ссылка на сальниковое уплотнение)
• Манжетное уплотнение
• Торцевое уплотнение (одинарное или двойное) (ссылка на торцевое уплотнение)
• Торцевое газовое уплотнение (газодинамическое бесконтактное уплотнение)
• Магнитная муфта

Преимущества и недостатки шестеренчатых насосов с внешним зацеплением

Преимущества:

• Только два подвижных элемента
• Только одно уплотнение вала
• Перекачка высоковязких жидкостей
• Работа без пульсаций
• Низкий NPSHr
• Настраиваемый зазор между зубьями и корпусом
• Широкий выбор материалов
• Реверсивный насос
• Простое обслуживание

Недостатки:

• Чувствителен к твердым включения
• Ограничение по давлению
• Подшипник постоянно находится в перекачиваемой среде
• Внешняя радиальная нагрузка на вал

Области применения

Шестеренчатые насосы  внутреннего зацепления применяются чаще всего в следующих отраслях промышленности

• Нефтяная и газовая промышленность
• Химическая промышленность
• Пищевая
• Судостроение и судоходство

Основные назначения шестеренного насоса:

• Перекачка топлива и смазочных масел
• Производство полимеров и эластомеров
• Производство спиртов и растворителей
• Перекачка битума, гудрона, смолы
• Пищевые продукты
• Краски, клей
• Мыльные растворы

rupumps.com

1 Общее описание и назначение шестеренчатых насосов

Шестеренчатые насосы были запатентованы в СССР в конце сентября 1977-го года четырьмя инженерами мелитопольского института механизации сельского хозяйства Анатолием Кастеляни, Иваном Федоренко, Владимиром Черкуном и Михаилом Довгалем. Номер первого в СССР патента на усовершенствованный насос  шестеренчатый – 646090. При этом, аппарат НШ, в том виде, в котором мы его знаем, был изобретен Олегом Барановым в 1968 году.

Шестереночный, шестерной – это то же самое, что и шестеренные насосы, которые нашли широкое применение в системах гидравлики последнего поколения. Шестеренные насосы делятся на технику для:

• низких уровней давления (НД);
• средних уровней давления (СД);
• высоких уровней давления (ВД).

Шестеренные насосы (НД) рассчитаны на уровень давления до 5-ти атмосфер, (СД) рассчитаны для уровня давления до 30-ти атмосфер и высокого (ВД) – на уровень давления до 70-ти атмосфер. При этом шестеренчатый насос НД может применяться в смазочных и охладительных системах станков, СД – в системах гидравлики фрезерных и шлифовальных станков.

Применение шестеренчатых насосов высокого давления можно встретить в гидравлической системе протяжного, сверлильного, фрезерного или токарного оборудования. Бывают также модели, специально спроектированные, чтобы пропускать воду или керамический краситель, масло или смазочные материалы.

Кроме того, эти аппараты делятся на:

• шестеренный насос с внутренним зацеплением;
• с зацеплением наружного типа.

Аппараты с наружным зацеплением – это техника, рассчитанная для работы с вязкими жидкостями, которые используют для смазки.  Эти аппараты достаточно просты в изготовлении, но не такие компактные, как аппараты с зацеплением внутреннего типа.
к меню ↑

1.1 Принцип работы шестеренчатого насоса

Ведомая шестеренка аппарата с наружным способом зацепления вращается при постоянном контакте с ведущей шестеренкой. При этом шестеренки вращаются в противоположные стороны, и в полости всасывания, в момент выхода зубьев из зацепления образуется вакуум.

За счет образования вакуума жидкость попадает в полость всасывания, где постепенно перемещается в полость нагнетания, откуда выталкивается зубьями в нагнетательный трубопровод. При этом, контакт между зубьями шестеренок такой плотный, что делает обратный ток жидкости из камеры нагнетания в камеру всасывания невозможным.

В аппаратах с внутренним принципом зацепления принцип работы шестеренного насоса примерно тот же, за исключением того, что ведущая шестеренка, которую вращает электродвигатель, вращает и внешнее колесо. Всасывание жидкости обеспечивается создаваемым вакуумом, а предохранительным клапаном между отсеком всасывания и нагнетания в данном случае служит серповидный уплотнитель.

Например, производитель насосов шестеренных Вosch, создал целую линейку аппаратов AZP с внешним принципом зацепления, которая состоит из моделей:

• AZPB;
• AZPF;
• AZPN;
• AZPG;
• AZPS;
• AZPT;
• AZPU;

Это модельный ряд  нерегулируемых аппаратов с номинальным давлением от 250 до 280 бар. В остальном отличаются типовым рядом (последней буквой в маркировке модели от В до J). При этом, первые две буквы – AZ – это обозначение самого изделия, а Р – функция. Различия в типоразмерности внутри модельного ряда идут по постоянному и кратковременному рабочему давлению, а также минимальной и максимальной скорости вращения.

Последние четыре модели в списке обладают дополнительной функцией бесшумности при работе. Дополнительные характеристики всегда можно посмотреть в техническом паспорте и конфигураторе изделия.

Серия шестеренных насосов Г11 и Г11-11А используется в дозирующих устройствах и в аппаратах, где применяют технические масла и смазки, в которых повышенный уровень кинематической вязкости (до 400 мм²/с). При этом вязкость насосов может ограничиваться лишь смазывающей способностью жидкости и мощностью двигателя самого насосного аппарата.

Износостойкий корпус из чугуна и крышка из алюминиевого сплава, шестеренки из хромистой стали и манжетный тип уплотнения вала обеспечивают бесперебойную и надежную работу техники даже в условиях нагревания смазочных материалов до 60°C.

В стандартной модели насосов Г11-11А используют вал с правосторонним вращением. Но, по желанию заказчика модель можно модифицировать под левостороннее вращение или вообще, заменить прямое движение  жидкостей на реверсивное. Обо всех изменениях будут сообщать дополнительные буквы в маркировке (Л или Р).

Но, если техника моделей Г11 и Г11-А использовалась для перекачки материалов, которые не вызывали коррозию и не представляют опасность  при эксплуатации, то продукция компании VIP Technology рассчитана на абразивные, агрессивные и горючие материалы. Такие, например, как лак или краски, нефтепродукты или битум, нефтяного или дизельного топлива.

Такую насосную технику изготавливают из углеродистой стали и чугуна, а все уплотнения в конструкции представляют из себя соединение, в составе которого двойной графит и керамика. Иногда прокладки для вала и ведущего колеса могут выполняться из бронзы.
к меню ↑

1.2 Принцип работы шестеренчатого насоса (видео)

к меню ↑

2 Причины поломки шестеренной насосной техники

Основное условие нормальной работы любой гидравлической техники – это достаточный уровень давления жидкости внутри системы. Для того, чтобы более подробно рассмотреть возможные варианты неисправностей аппаратов, нужно четко понимать схематическую конструкцию напорной  шестеренчатой техники. Состоит шестеренный агрегат из:

• корпуса;
• крышки;
• ведущей шестерни;
• ведомой шестерни;
• втулки;
• сальника;
• уплотнителя;
• пластины;
• пружины;
• патрубка
• распределителя.

Вариант при котором отсутствует подача жидкости или ее поступает недостаточно возможен, если неисправен привод или перепутано направление движение жидкости. Например, по техпаспорту оно должно быть правым, а у вас стоит левое или реверсивное. Этот вариант так же возможен, если есть утечка жидкости или степень загрязнения жидкости превышает допустимые по техническому паспорту нормы.

Если внутри насосной техники стала образовываться пена, то это значит, что произошла разгерметизация корпуса, и в систему проникает воздух. Если в распределителе засорился золотник, или неправильно отрегулирован предохранительный клапан, то аппарат не будет давать нужного давления. Кроме того, обе эти причины могут привести к перегреву самого агрегата.

Если корпус вибрирует или издает не характерные для нормального режима работы звуки, стоит проверить привод на степень износа или трубопроводы на предмет возможной закупорки из-за повышенной вязкости жидкости внутри насоса. Если привод очень изношен, то напорная техника будет самопроизвольно отключаться.

nasosovnet.ru

Конструкция #1 — насос для перелива жидкости

Этот насос скорее всего окажется самым простым и самым дешевым. Для его реализации необходимы следующие материалы:

• пластиковая бутылка с пробкой;
• пластиковая бутылка без пробки;
• кусочек пластиковой трубы подходящего диаметра;
• изливной шланг.

Для начала, необходимо изготовить лепестковый клапан.

Вынимаем прокладку из крышки пластиковой бутылки. Обрезаем по кругу, чтобы прокладка в диаметре стала меньше горлышка бутылки. При этом, нужно оставить нетронутым узкий сектор, около 15-20 градусов.

В центре крышки от пластиковой бутылки сверлим отверстие, примерно 8 мм. Вставляем прокладку и завинчиваем обрезанное горлышко.

В готовый клапан вставляем пластиковую трубу. Со второй пластиковой бутылки отрезаем верх. Должно получиться что-то похожее на заборную воронку. Закрепляем ее поверх пластиковой трубы.

На второй конец пластиковой трубы надеваем изливной шланг. Самый простой самодельный насос для откачки воды готов.

Резким движением руки вверх-вниз заставляем жидкость подниматься по пластиковой трубе до излива. Дальше жидкость потечет самотеком.

Есть еще другие варианты:

Конструкция #2 — ручная помпа с прямым изливом

Очень простое устройство для перекачивания воды из бочки, колодца. Достоинства такой конструкции: быстрота сборки, копеечная стоимость.

Необходимые детали:

• труба ПВХ д.50мм – 1шт.;
• муфта ПВХ д.50мм – 1шт;
• труба ППР д.24мм – 1шт.;
• отвод ППР д.24 – 1шт;
• заглушка ПВХ д.50мм – 2шт.;
• кусочек резины д.50мм, толщиной 3-4мм – 1шт;
• обратный клапан д.15мм – 1шт.;
• пустой баллон от силикона 330мл – 1шт;
• стяжной винтовой хомут – 1шт;
• винт-гайка или заклепка – 1шт;
• накидная гайка д.15 – 1шт.

Сборку всей конструкции начинаем с изготовления обратного клапана.

Сооружение обратного клапана. Готовим обратный клапан из заглушки Ø 50мм. Сверлим несколько дырок по периметру заглушки Ø 5-6мм. В центре сверлим отверстие подходящего диаметра для пары винт-гайка или заклепки.

С внутренней стороны заглушки накладываем резиновый диск Ø 50мм. Диск не должен затирать о стенки заглушки, но должен закрывать все просверленные отверстия. В центре стягиваем винтом-гайкой или заклепкой, шуруп не подойдет.

Если возникли трудности с материалами или изготовлением, можно заменить на обратный клапан заводской готовности.

Подготовка гильзы насоса. Длина гильзы должна быть соразмерной глубине колодца или емкости с водой. Обрезаем канализационную трубу ПВХ Ø 50мм нужной длины, с узкого конца. В раструб трубы вставляем только что изготовленный клапан. Для надежности крепим с двух сторон саморезами.

Для второго конца готовим заглушку с предварительно просверленным отверстием Ø 25мм. Это отверстие в заглушке делается по диаметру трубы ППР Ø 24. Большой точности не требуется, заглушка служит опорой скольжения.

Порядок сборки поршня. У пустого баллона от силикона отрезаем носик. Далее необходимо нагреть баллон и вставить в ПВХ гильзу так, чтобы диаметр баллона точно соответствовал диаметру гильзы. Насаживаем баллончик от силикона на клапан с обратной стороны стрелки (стрелка на обратном клапане показывает направление движения воды).

Лишний баллон отрезаем. Закрепляем накидной гайкой д.15.

Устройство штока насоса. Длина штока должна быть больше длины гильзы на 50-60 см. Нужно разогреть один конец штока и вставить обратный клапан. Стрелка на обратном клапане должна показывать внутрь штока. Пока труба окончательно не остыла, стягиваем винтовым хомутом.

Окончательная сборка помпы. В гильзу вставляем шток, сверху через муфту крепим заглушку (опора скольжения). В довершение, на конец трубы штока крепим отвод ППР 24мм. Осталось подсоединить шланг и можно качать воду.

Отвод служит опорой для руки. Для удобства можно взять тройник и одну сторону у него заглушить.

Конструкция #3 — ручная помпа с боковым изливом

В предыдущей конструкции есть один, но существенный недостаток. Излив двигается вместе со штоком. Эта конструкция не намного сложнее, но гораздо удобнее.

Гильзу необходимо усовершенствовать. Добавить в конструкцию тройник ПВХ д. 50мм с отводом 35 градусов. Тройник необходимо вставить в верхнюю часть гильзы.

В штоке, около поршня сверлим несколько дырок большого диаметра, главное не перестараться и не нарушить жесткость всей конструкции.

Теперь вода начнет изливаться в пространство между штоком и гильзой. При движении поршня вверх вода начнет поступать в излив.

Конструкция #4 — поршневой скважинный насос

Эта конструкция насоса подходит для скважин не более 8-ми метров. Принцип действия основан на разрежении, создаваемом поршнем внутри цилиндра.

Необходимые материалы:

• труба металлическая д.100мм., длина 1м.;
• резина;
• поршень;
• два клапана.

Производительность насоса напрямую зависит от герметичности всей конструкции.

Шаг #1: Устройство гильзы агрегата

Для изготовления гильзы насоса необходимо обратить внимание на внутреннюю поверхность, она должна быть ровной и гладкой. Хорошим вариантом может стать гильза от двигателя грузового автомобиля.

Снизу к гильзе нужно приварить стальное днище по диаметру оголовка скважины. В центре днища устанавливается либо лепестковый клапан, либо заводской.

Для верха гильзы изготавливается крышка, хотя эта деталь больше эстетическая, можно обойтись и без нее. Нужно обратить внимание на то, что отверстие для штока поршня делается щелевидным.

Шаг #2: Сооружение поршня насоса

Для поршня необходимо взять 2 металлических диска. Между ними проложить не очень толстую резину 1см, немногим большего диаметра чем диски. Далее диски стягиваем болтами.

В результате резиновый диск зажмется и должен получиться сэндвич из металла и резины. Смысл в том, чтобы по краю поршня создать резиновый обод, который сформирует необходимое уплотнение поршень-гильза.

Осталось установить клапан и приварить ухо для штока.

Шаг #3. Изготовление лепесткового клапана из резины

Лепестковый клапан состоит из резинового диска не очень большой толщины. Размер диска должен быть больше впускных отверстий. По центу резины сверлится отверстие. Через это отверстие и прижимную шайбу резиновый диск крепится поверх впускных отверстий.

При засасывании края резины приподнимаются, и вода начнет поступать. При обратном ходе создается прижимное давление: резина надежно перекрывает впускные отверстия.

Шаг #4: Окончательная сборка и установка

Желательно на оголовке скважины и в днище гильзы насоса нарезать резьбу. Резьба позволит легко снимать насос для обслуживания и сделает установку герметичной.

Устанавливаем верхнюю крышку и крепим ручку к штоку. Для комфортной работы конец ручки можно обмотать изолентой или веревкой, прокладывая виток к витку.

Ограничение по глубине скважины связано с теоретической невозможностью создать разряжение более 1 атмосферы.

Если скважина глубже, придется модифицировать насос до глубинного.

Конструкция #5 — глубинный поршневой насос

Отличие от обычного поршневого насоса состоит в том, что гильзу насоса необходимо установить на глубину скважины. При этом длина штока получается более 10 метров.

Решить эту проблему можно двумя способами:

1. Изготовить шток из более легкого материала, например, алюминиевой трубы.
2. Изготовить шток из цепи.

Для второго варианта необходимы пояснения. В этом случае шток получается не жесткий. Днище гильзы соединяют с днищем поршня возвратной пружиной.

Конструкция #6 — американский или спиральный тип

Спиральный насос использует энергию течения реки. Для работы должны быть соблюдены минимальные требования: глубина — не менее 30см, скорость течения – не менее 1,5 м/с.

Вариант 1

Необходимые материалы:

• гибкий шланг д.50мм;
• несколько хомутов по диаметру шланга;
• заборник — ПВХ труба д. 150мм;
• колесо;
• трубный редуктор.

Главной трудностью в таком насосе является трубный редуктор. Такой можно найти в списанных ассенизаторских машинах или раздобыть с заводского оборудования.

Гибкий шлаг с помощью хомутов крепиться к колесу по спирали. На один конец присоединяется заборник из ПВХ трубы д. 150мм. Второй конец шланга надевается на трубный редуктор.

Вода забирается водозаборником и двигается по спирали, создавая необходимое давление в системе. Высота подъема зависит от скорости течения и глубины погружения заборника.

Вариант 2

Необходимые материалы:

• гибкий шланг д.12мм (5);
• бочка пластиковая д.50см, длина 90см (7);
• пенопласт (4);
• крыльчатка (3);
• втулочная муфта (2);

В дне бочки вырезаем заборное отверстие. Внутри бочки необходимо плотно по спирали уложить шланг и подсоединить к втулочной муфте.

Для придания плавучести внутрь бочки необходимо вклеить поплавки из пенопласта. В довершении прикрутить крыльчатку.

Для такого варианта конструкции сливной шланг должен быть 25 мм. в диаметре.

Конструкция #7 — насос на энергии волн

Как видно из названия, такие насосы используют энергию волн. Конечно, на озерах не такие уж большие волны, но зато насос работает круглосуточно и способен за сутки накачать до 20 кубометров.

Вариант 1

Необходимые материалы:

• поплавок;
• гофрированная труба;
• два клапана;
• мачта крепления.

Поплавок представляет собой трубу, бревно, подбирается в зависимости от жесткости гофрированной трубы, опытным путем.

В гофрированную трубу монтируются два клапана, работающих в одном направлении.

При движении поплавка вниз гофрированная труба растягивается, в итоге происходит забор воды. Когда поплавок движется вверх, гофра сжимается и выталкивает воду вверх. Поэтому поплавок должен быть достаточно тяжелый и большой.

Вся конструкция жестко крепится к мачте.

Вариант 2

Эта конструкция отличается от первого варианта тем, что гофрированная труба заменена тормозной камерой. Данная схема, основанная на диафрагме, очень часто применяется в выполненных своими руками простых насосах для воды. Такой насос достаточно универсальный и может получать энергию от ветра, воды, пара, солнца.

Тормозную камеру следует разобрать и оставить только два отверстия для клапанов.

Изготовление подходящих клапанов – отдельная задача.

Необходимые материалы:

• медная или латунная трубка;
• шарики немногим большего диаметра – 2шт.;
• пружинка;
• медная полоска или пруток;
• резина.

Для впускного клапана отрезаем трубку и рассверливаем таким образом, чтобы шарик плотно сидел на трубке. Необходимо добиться, чтобы шарик не пропускал воду. Для того чтобы шарик не выпал, сверху припаиваем проволоку или полоску.

Конструкция выпускного клапана отличается от впускного наличием пружинки. Пружинку необходимо установить между шариком и медной полоской.

Из резины вырезаем диафрагму по размеру тормозной камеры. Для привода диафрагмы нужно просверлить отверстие в центре и протянуть шпильку. Клапана вставляем снизу тормозной камеры. Для герметизации можно воспользоваться эпоксидным клеем.

Шарики для клапанов лучше найти не металлические, так они не буду подвержены коррозии.

Вариант 3

Опираясь на конструкцию двух предыдущих вариантов можно задуматься о сооружении более совершенной модели.

Для этого насоса необходимо забить четыре кола (1) в дно водоема. Затем изготовить поплавок из бревна. В бревне нужно сделать запилы, чтобы при качании на волнах оно не вращалось.

Для долговечности рекомендуется обработать бревно горячим составом из смеси керосина и олифы. Делать нужно осторожно, обрабатывать на водяной бане: открытого огня быть не должно.

Ограничители хода бревна (3) и (4) прибивают таким образом, чтобы бревно при максимальном движении не повредило шток насоса (5).

Конструкция #8 — устройство из стиральной машины

Зачастую в хозяйстве остаются детали или даже целые агрегаты от старых вещей. Из уже ненужной стиральной машины можно извлечь центробежный насос. Такой насос отлично подойдет для откачки воды с глубины до 2 метров.

Необходимые материалы:

• центробежный насос от стиральной машины;
• лепестковый клапан от стиральной машины или самодельный;
• заглушка, бутылочная пробка;
• шланг;
• желательно разделительный трансформатор.

Если используется готовый клапан от стиральной машины, то его необходимо доработать. Одно отверстие нужно заглушить, например с помощью бутылочной пробки.

Лепестковый клапан подсоединяем к шлангу и опускаем в приямок или колодец. Второй конец шланга подсоединяем к насосу.

Чтобы система начала работать, необходимо заполнить водой шланг с клапаном и сам насос. Осталось подключить трансформатор, и насос готов к работе.

Конструкция #9 — водяной насос из компрессора

Если у Вас уже есть воздушный компрессор, не спешите приобретать водяной насос. Необходимые материалы:

• изливная труба д.20-30мм.;
• труба для воздуха 10-20мм.;

Принцип действия насоса, очень простой. В изливной трубе необходимо просверлить отверстие, расположить их нужно ближе ко дну. Отверстие должно быть в 2-2,5 раза больше по диаметру трубы для воздуха. Остается вставить воздушную трубу и подать давление воздуха.

Эффективность такого насоса зависит от высоты поднятия воды, глубины водоема, мощности компрессора (производительности). КПД составляет около 70%.

Конструкция #10 — шестеренная водяная машина

Сердце такой конструкции – это шестеренные насосы для нагнетания масла от сельхоз- или грузовой техники. Похожие характеристики у силовой установки гидроусилителя руля от КрАЗ.

Характеристики агрегата:

• рабочий объем насоса — 32 см³;
• максимальное давление — 2,1 Атм;
• рабочая частота вращения — 2400 об/мин;
• максимально допустимая частота вращения – 3600 об/мин;
• номинальный прокачиваемый объем – 72 л/мин.

К такому насосу, при возможности подсоединяют двигатель от стиральной машины. Двигатель бытовой техники имеет ряд преимуществ: работает от однофазной сети 220В, имеет пусковую систему (конденсатор).

Для получения необходимых оборотов, возможно, потребуются шкивы и ремень. Достоинство шестеренчатого насоса в том, что шестерни способны создать необходимую всасывающую силу даже без предварительного заполнения водой.

Единственное замечание: после работы насоса для предотвращения коррозии стальных шестеренок, необходимо дать поработать насосу в холостую около 20 минут.

Конструкция #11 — насос из велосипедного колеса

Производительный насос на основе двух колес. Необходимые материалы:

• канализационные трубы и отводы ПВХ;
• велосипедное колесо;
• нейлоновая веревка;
• небольшой шкив;
• несколько поршней;
• крепежная штанга.

Принцип действия этого насоса похож на работу драглайна.

Для начала необходимо соорудить из канализационной трубы гильзу, которая будет погружена в воду. На верхнюю часть гильзы надевается отвод, через который будет стекать вода.

Далее устанавливаем снизу малый шкив (подойдет обод колеса от тачки), а сверху велосипедное колесо.

По всей длине веревки крепим серию поршней, предварительно пропустив через гильзу. Веревка должна охватывать шкив и велосипедное колесо.

Вращая велосипедное колесо, каждый поршень на веревке захватывает воду и как на лифте поднимает вверх. Водяной столб изливается в отвод.

Конструкция #12 — «самоделка» для небольшого ручья

Этот насос может обходится сверхмалым количеством энергии. Конечно хорошо, если есть река или озеро. Но что делать, если летом река сильно мелеет? Поможет насос качельного типа.

Основная часть конструкции — это два ковша жестко связанные между собой через блоки (4).

От ручья необходимо сделать водоотвод из оцинкованной стали (3). Для того чтобы уменьшить износ, под него подкладывают кусок пластика. Водоотвод жестко связан поводком с веревкой (5).

Всю систему необходимо отрегулировать таким образом, чтобы при наполнении одного ковша, водоотвод перемещался на второй ковш.

Энергия ковшей посредством кривошипа (8) передается на насос (10).

Конструкция #13 — фитильный насос Шухова

Русский изобретатель Шухов прославился многими сооружениями, в числе которых радиобашня в Москве. Ниже будет рассмотрено еще одно его изобретение – водяной насос.

В работе насоса используется специальная веревка. Эта веревка состоит из плетенных хлопчатобумажных нитей общей толщиной 5-6 мм, заключенных в оболочку. Нить пропущена через шкивы.

Когда происходит движение, веревка намокает и наматывается на шкивы. Шкив (5) с помощью пружины (4) с усилием прижимает веревку к шкиву (3). Отжатая вода стекает в лоток (7).

На рисунке «в» показаны сечения шкивов (3) и (5) соответственно.

Для работы всей системы необходим электродвигатель всего 5-10 ватт. Обычно, такие двигателя имеют 1500 об/мин.

Для снижения оборотов и увеличения усилия можно применить червячную передачу, показанную на рисунке «в». Ее вполне возможно изготовить вручную. Для этого необходимо найти подходящее зубчатое колесо, а червяк сделать из проволоки. Небольшие усилия на валу допускают неточности изготовления.

Выводы и полезное видео по теме

Процесс изготовления простого агрегата для откачки воды:

Мини-вариант самодельного водяного насоса:

Принцип работы элементарного насоса — эрлифта:

Представленные варианты самодельных насосов для откачки воды выполнены из подручных средств, зачастую даже не имеющих стоимости. Вся прелесть состоит в том, что каждая конструкция совершенно открыта для дальнейших усовершенствований и модернизаций. Так что ваш насос наверняка будет уникальным изделием.

sovet-ingenera.com

Другие статьи по теме:

Какой насос лучше малыш или ручеек Заменить насос в скважине Помпа для грязной воды Как закачать воду в насосную станцию Тепловые насосы для отопления дома Водяной насос высокого давления для дома