Меню

Давление в насосах «Малыш», «Ручеёк» и ГУР

  • 07.04.2025
  • Познавательное

Давление в насосах «Малыш», «Ручеёк» и ГУР

1. Введение в характеристики давления насосов

Насосы «Малыш», «Ручеёк» и ГУР представляют собой различные категории насосного оборудования, широко применяемые как в бытовых, так и в промышленных целях. Давление, создаваемое насосом, является одной из важнейших характеристик, определяющих его функциональность и применимость в конкретных условиях.

Бытовые насосы «Малыш» и «Ручеёк» относятся к категории погружных вибрационных насосов, которые предназначены преимущественно для перекачивания чистой воды из скважин, колодцев и других источников. Насосы ГУР (гидроусилитель руля) применяются в автомобильной промышленности и представляют собой специализированное оборудование, работающее с гидравлическими жидкостями под высоким давлением.

Давление в насосах измеряется в различных единицах, включая паскали (Па), бары, атмосферы и метры водяного столба (м.в.ст.). Для потребительских нужд наиболее часто используются метры водяного столба, поскольку эта единица измерения наглядно демонстрирует высоту подъема воды.

В данной статье мы проведем детальный анализ характеристик давления вышеупомянутых моделей насосов, рассмотрим их технические спецификации, принципы работы, а также предоставим практические рекомендации по выбору и эксплуатации этого оборудования с учетом требований к создаваемому давлению.

2. Технические характеристики давления насосов

2.1. Насос «Малыш»

Вибрационный насос «Малыш» представлен в нескольких модификациях, которые различаются по характеристикам создаваемого давления. Основные технические параметры насосов серии «Малыш»:

Модель Максимальный напор (м.в.ст.) Максимальное давление (МПа) Производительность (л/ч) Глубина погружения (м)
Малыш-1 40 0,39 430 3
Малыш-2 50 0,49 720 3
Малыш-3 60 0,59 1080 3
Малыш БВ-0.12-40 40 0,39 432 3

В зависимости от модификации, насосы «Малыш» способны создавать давление, достаточное для подъема воды на высоту от 40 до 60 метров. Важно отметить, что фактический напор зависит от условий эксплуатации, в частности, от длины и диаметра используемого шланга.

2.2. Насос «Ручеёк»

Насосы серии «Ручеёк» также относятся к категории вибрационных погружных насосов, но имеют несколько иные характеристики давления:

Модель Максимальный напор (м.в.ст.) Максимальное давление (МПа) Производительность (л/ч) Глубина погружения (м)
Ручеёк-1 40 0,39 900 3
Ручеёк-1М 60 0,59 1000 3
Ручеёк БВ-0.12-40 40 0,39 900 3
Ручеёк БВ-0.14-40 40 0,39 1000 3

Насосы «Ручеёк», как правило, обладают большей производительностью по сравнению с насосами «Малыш» при сопоставимом давлении. Модель Ручеёк-1М способна создавать давление, достаточное для подъема воды на высоту до 60 метров, что делает её подходящей для использования в глубоких скважинах.

2.3. Насосы ГУР

Насосы гидроусилителя руля (ГУР) представляют собой отдельную категорию насосного оборудования, работающего с высоким давлением:

Тип насоса ГУР Рабочее давление (МПа) Пиковое давление (МПа) Производительность (л/мин) Диапазон оборотов (об/мин)
Лопастной (ШНКФ) 7-9 12 5-8 800-3000
Шестеренчатый 10-12 15 4-7 1000-3500
Пластинчатый 8-10 14 6-9 900-3200
Роторный 9-11 16 5-7 800-3500

Насосы ГУР работают в условиях значительно более высокого давления по сравнению с бытовыми водяными насосами. Рабочее давление в таких системах составляет от 7 до 12 МПа (70-120 бар), а пиковые значения могут достигать 16 МПа (160 бар). Столь высокие показатели давления необходимы для обеспечения надлежащей работы системы гидроусиления рулевого управления автомобиля.

3. Принципы работы и формирование давления

3.1. Вибрационные насосы («Малыш» и «Ручеёк»)

Принцип работы вибрационных насосов серий «Малыш» и «Ручеёк» основан на эффекте электромагнитных колебаний. Основной рабочий элемент таких насосов — вибрационный механизм, состоящий из электромагнита и подпружиненного якоря с поршнем. При подаче электрического тока в обмотку электромагнита возникает переменное магнитное поле, которое заставляет якорь с поршнем совершать возвратно-поступательные движения с частотой 50 Гц (в соответствии с частотой переменного тока в электросети).

Формирование давления в вибрационных насосах происходит следующим образом:

  1. При движении поршня вверх в рабочей камере насоса создается разрежение, благодаря которому вода через входной клапан поступает в камеру.
  2. При движении поршня вниз входной клапан закрывается, а выходной открывается, в результате чего вода под давлением выталкивается в напорную магистраль.
  3. Циклическое повторение этого процесса создает постоянный поток воды с определенным давлением.

Максимальное давление, создаваемое вибрационным насосом, зависит от нескольких факторов:

  • Силы, развиваемой электромагнитом
  • Массы и конструкции вибрационного механизма
  • Жесткости возвратной пружины
  • Конструкции гидравлической части насоса

Давление, создаваемое вибрационным насосом, можно приблизительно выразить формулой:

P = F / S

где:

P — давление (Па)

F — сила, развиваемая вибрационным механизмом (Н)

S — площадь рабочего сечения (м²)

3.2. Насосы ГУР

Насосы гидроусилителя руля работают на принципиально ином принципе. В зависимости от конструкции, они могут быть лопастными, шестеренчатыми, пластинчатыми или роторными. Наиболее распространенным типом является лопастной насос (ШНКФ — шиберный насос с клапаном-флюгером).

В лопастном насосе ГУР формирование давления происходит следующим образом:

  1. Ротор с лопастями, расположенный эксцентрично относительно статора, вращается, создавая зоны с увеличивающимся и уменьшающимся объемом.
  2. В зоне расширения объема создается разрежение, благодаря которому гидравлическая жидкость поступает во входную полость насоса.
  3. При переходе в зону сжатия объем между лопастями уменьшается, и жидкость под давлением направляется в выходную магистраль.
  4. Клапан-флюгер регулирует давление в системе в зависимости от нагрузки на рулевом механизме.

В насосах ГУР используется специальный регулятор давления, который обеспечивает изменение выходного давления в зависимости от условий работы системы. При повороте руля сопротивление в гидравлической системе увеличивается, что приводит к повышению давления до значений, необходимых для обеспечения требуемого усилия на рулевом колесе.

Давление в системе гидроусилителя руля может быть выражено формулой:

P = Q × R

где:

P — давление (Па)

Q — расход жидкости (м³/с)

R — гидравлическое сопротивление системы (Па·с/м³)

При повороте рулевого колеса гидравлическое сопротивление R увеличивается, что приводит к соответствующему повышению давления P при неизменном расходе Q. Регулятор давления в насосе ГУР ограничивает максимальное давление в системе для предотвращения повреждения компонентов.

4. Измерения и расчеты давления

4.1. Единицы измерения давления

Для корректного понимания характеристик насосов необходимо знать основные единицы измерения давления и соотношения между ними:

Единица измерения Обозначение Соотношение с Паскалем (Па) Типичное применение
Паскаль Па 1 Па Базовая единица СИ
Килопаскаль кПа 1 000 Па Низкое давление в системах
Мегапаскаль МПа 1 000 000 Па Высокое давление (ГУР)
Бар бар 100 000 Па Промышленные системы
Атмосфера атм 101 325 Па Сравнительные измерения
Метр водяного столба м.в.ст. 9 806,65 Па Водяные насосы

Для бытовых насосов типа «Малыш» и «Ручеёк» наиболее часто используется единица измерения «метр водяного столба» (м.в.ст.), которая наглядно показывает, на какую высоту насос способен поднять воду при идеальных условиях.

Для перевода единиц измерения давления можно использовать следующие соотношения:

1 м.в.ст. ≈ 0,0981 бар ≈ 0,00981 МПа ≈ 9,81 кПа

1 бар = 10,2 м.в.ст. = 0,1 МПа = 100 кПа

1 МПа = 10 бар = 102 м.в.ст. = 1000 кПа

4.2. Методы измерения давления в насосах

Измерение давления в насосах может осуществляться различными способами:

  1. Манометрический метод — непосредственное измерение давления с помощью манометра, устанавливаемого на выходе насоса. Для насосов «Малыш» и «Ручеёк» обычно используются манометры с диапазоном 0-6 бар, для насосов ГУР — 0-25 бар.
  2. Метод водяного столба — измерение высоты подъема воды в вертикальной трубе. Этот метод применим для насосов с относительно невысоким давлением.
  3. Расчетный метод — определение давления на основе измерения расхода и гидравлического сопротивления системы.

4.3. Расчет давления при проектировании системы

При проектировании системы водоснабжения с использованием насосов «Малыш» или «Ручеёк» необходимо учитывать несколько факторов, влияющих на фактическое давление в системе:

Hтр = Hг + hп

где:

Hтр — требуемый напор насоса (м.в.ст.)

Hг — геометрическая высота подъема воды (м)

hп — потери напора на трение в трубопроводе (м.в.ст.)

Потери напора на трение в трубопроводе можно рассчитать по формуле:

hп = λ × (L/d) × (v²/2g)

где:

λ — коэффициент гидравлического трения

L — длина трубопровода (м)

d — внутренний диаметр трубопровода (м)

v — скорость движения воды (м/с)

g — ускорение свободного падения (9,81 м/с²)

Для приблизительной оценки потерь напора в бытовых системах водоснабжения можно использовать упрощенную формулу:

hп ≈ 0,1 × L (для шланга диаметром 20 мм при расходе около 20 л/мин)

То есть, на каждые 10 метров длины шланга теряется примерно 1 метр водяного столба напора.

Пример расчета: Если необходимо поднять воду на высоту 30 метров по шлангу длиной 50 метров, то требуемый напор насоса составит:

Hтр = 30 + 0,1 × 50 = 30 + 5 = 35 м.в.ст.

Для этих условий подойдет насос «Малыш-1» с максимальным напором 40 м.в.ст.

5. Сравнительный анализ давления моделей

5.1. Сравнение характеристик давления бытовых насосов

Для наглядного сравнения характеристик давления насосов «Малыш» и «Ручеёк» представим их на графике зависимости давления от расхода воды:

Модель насоса Напор при Q=0 л/ч (м.в.ст.) Напор при Q=300 л/ч (м.в.ст.) Напор при Q=600 л/ч (м.в.ст.) Напор при Q=900 л/ч (м.в.ст.)
Малыш-1 40 30 18 5
Малыш-3 60 52 40 25
Ручеёк-1 40 35 27 18
Ручеёк-1М 60 54 45 30

Из представленных данных видно, что насосы «Ручеёк» обеспечивают более стабильное давление при увеличении расхода воды по сравнению с насосами «Малыш». Это обусловлено особенностями конструкции гидравлической части насосов.

5.2. Особенности давления в насосах ГУР

Насосы ГУР имеют принципиально иные характеристики давления, поскольку они работают с высоковязкими жидкостями и предназначены для создания значительно более высокого давления. Важной особенностью насосов ГУР является наличие регулятора давления, который обеспечивает изменение выходного давления в зависимости от нагрузки на рулевой механизм.

Режим работы Давление в лопастном насосе ГУР (МПа) Давление в шестеренчатом насосе ГУР (МПа)
Холостой ход (прямолинейное движение) 0,5-1,0 0,8-1,5
Легкий поворот 3,0-4,0 4,0-5,0
Средний поворот 5,0-7,0 6,0-8,0
Полный поворот (упор) 7,0-9,0 10,0-12,0

Шестеренчатые насосы ГУР способны создавать более высокое давление по сравнению с лопастными насосами, однако они имеют более низкий КПД и больший уровень шума при работе.

5.3. Факторы, влияющие на давление в различных типах насосов

На практике давление, создаваемое насосом, зависит от множества факторов:

Фактор Влияние на насосы «Малыш»/«Ручеёк» Влияние на насосы ГУР
Напряжение питания Снижение напряжения на 10% приводит к уменьшению давления на 15-20% Снижение напряжения приводит к уменьшению оборотов и, соответственно, давления
Температура перекачиваемой жидкости Повышение температуры выше 35°C снижает давление на 5-10% Повышение температуры снижает вязкость, что может привести к уменьшению давления на 10-15%
Износ рабочих элементов Снижение давления на 5-30% в зависимости от степени износа Снижение давления на 10-40% в зависимости от типа насоса и степени износа
Гидравлическое сопротивление системы Высокое сопротивление значительно снижает расход при неизменном давлении Высокое сопротивление приводит к увеличению давления до момента срабатывания регулятора

Важно! При эксплуатации насосов «Малыш» и «Ручеёк» необходимо следить за напряжением в электросети. Падение напряжения ниже 198 В может привести к существенному снижению давления и возможному перегреву насоса.

6. Практическое применение с учетом давления

6.1. Области применения насосов «Малыш»

Насосы серии «Малыш» с их характеристиками давления подходят для следующих задач:

  • Водоснабжение частных домов из неглубоких скважин (до 30 м)
  • Подача воды из колодцев на высоту до 40 м (Малыш-1) или до 60 м (Малыш-3)
  • Заполнение накопительных баков и резервуаров
  • Организация полива садового участка
  • Перекачивание воды из естественных водоемов

Рекомендация: Для организации системы автоматического водоснабжения дома насос «Малыш» рекомендуется использовать в комплекте с гидроаккумулятором и реле давления. Это позволит поддерживать стабильное давление в системе и избежать частых включений/выключений насоса.

6.2. Области применения насосов «Ручеёк»

Насосы серии «Ручеёк» благодаря более высокой производительности при сопоставимом давлении подходят для следующих задач:

  • Водоснабжение частных домов и небольших объектов
  • Орошение садовых участков большой площади
  • Перекачивание воды на значительные расстояния
  • Опорожнение бассейнов и резервуаров
  • Создание фонтанов и декоративных водоемов

При выборе между насосами «Малыш» и «Ручеёк» для системы водоснабжения необходимо учитывать не только требуемое давление, но и необходимый расход воды. Насосы «Ручеёк» обеспечивают более высокую производительность, что позволяет одновременно использовать несколько точек водоразбора.

6.3. Применение насосов ГУР

Насосы гидроусилителя руля применяются исключительно в автомобильной промышленности для обеспечения работы систем гидроусиления рулевого управления. Высокое давление, создаваемое насосами ГУР, необходимо для следующих целей:

  • Уменьшение усилия на рулевом колесе при маневрировании на малых скоростях
  • Обеспечение точности управления на высоких скоростях
  • Компенсация нагрузки на рулевой механизм при движении по неровной дороге
  • Повышение безопасности управления транспортным средством

Важно отметить: В современных автомобилях все чаще используются электрические усилители руля (ЭУР), которые не требуют гидравлического насоса. Однако на тяжелых транспортных средствах и специальной технике по-прежнему широко применяются гидравлические системы усиления с насосами ГУР.

7. Рекомендации по обслуживанию для оптимального давления

7.1. Обслуживание насосов «Малыш» и «Ручеёк»

Для поддержания оптимального давления в насосах «Малыш» и «Ручеёк» рекомендуется выполнять следующие профилактические мероприятия:

Операция обслуживания Периодичность Влияние на давление
Очистка входного фильтра Каждые 50 часов работы Предотвращает снижение давления из-за засорения
Проверка клапанов Каждые 100 часов работы Обеспечивает стабильность давления
Замена резиновых деталей Каждые 500 часов работы Предотвращает падение давления из-за износа
Проверка электрических соединений Каждые 3 месяца Обеспечивает стабильную мощность и давление

Внимание! Запрещается эксплуатация насосов «Малыш» и «Ручеёк» в режиме «сухого хода» (без воды), так как это может привести к перегреву и выходу из строя рабочих элементов, ответственных за создание давления.

7.2. Обслуживание насосов ГУР

Для поддержания оптимального давления в насосах гидроусилителя руля необходимо выполнять следующие профилактические мероприятия:

Операция обслуживания Периодичность Влияние на давление
Проверка уровня гидравлической жидкости Каждые 10 000 км пробега Обеспечивает стабильное давление
Замена гидравлической жидкости Каждые 50 000 - 80 000 км пробега Предотвращает снижение давления из-за деградации жидкости
Проверка приводного ремня Каждые 20 000 км пробега Обеспечивает стабильную частоту вращения и давление
Диагностика регулятора давления Каждые 40 000 км пробега Обеспечивает правильное регулирование давления

При обслуживании насоса ГУР особое внимание следует уделять чистоте гидравлической жидкости, поскольку даже незначительные загрязнения могут привести к повреждению регулятора давления и падению давления в системе.

7.3. Общие рекомендации по повышению эффективности работы насосов

Для обеспечения максимальной эффективности и оптимального давления в любых насосных системах рекомендуется следовать следующим правилам:

  • Устанавливайте насос как можно ближе к источнику воды (для насосов «Малыш» и «Ручеёк»)
  • Используйте трубопроводы достаточного диаметра для минимизации гидравлических потерь
  • Избегайте излишних изгибов и поворотов в трубопроводах
  • Устанавливайте обратные клапаны для предотвращения обратного тока жидкости
  • Регулярно проверяйте электрическое питание насоса
  • Своевременно заменяйте изношенные детали

Совет: При установке насосов «Малыш» и «Ручеёк» в скважину или колодец рекомендуется оставлять запас по глубине погружения. Оптимальной является установка насоса на расстоянии 1-1,5 м от дна, что позволяет избежать засорения входных отверстий и снижения давления.

8. Диагностика проблем, связанных с давлением

8.1. Проблемы с давлением в насосах «Малыш» и «Ручеёк»

При эксплуатации насосов «Малыш» и «Ручеёк» могут возникать различные проблемы, связанные с давлением. Рассмотрим наиболее распространенные из них и методы их устранения:

Проблема Возможные причины Способы устранения
Насос работает, но давление отсутствует или очень низкое 1. Засорение входного фильтра
2. Повреждение клапанов
3. Износ вибрационного механизма
4. Воздушная пробка в системе
1. Очистить входной фильтр
2. Проверить и при необходимости заменить клапаны
3. Заменить вибрационный механизм
4. Удалить воздух из системы
Давление нестабильное, пульсирующее 1. Недостаточный уровень воды в скважине
2. Повреждение диафрагмы
3. Неисправность клапанов
4. Неправильная установка насоса
1. Уменьшить глубину погружения насоса
2. Заменить диафрагму
3. Заменить клапаны
4. Проверить правильность установки
Давление снижается в процессе эксплуатации 1. Перегрев насоса
2. Падение напряжения в сети
3. Постепенное засорение фильтра
4. Износ рабочих элементов
1. Обеспечить достаточное охлаждение
2. Установить стабилизатор напряжения
3. Регулярно очищать фильтр
4. Заменить изношенные детали

Важно! При резком снижении давления в насосах «Малыш» и «Ручеёк» необходимо немедленно выключить насос и проверить его состояние. Работа насоса без достаточного давления может привести к его перегреву и выходу из строя.

8.2. Проблемы с давлением в насосах ГУР

Проблемы с давлением в насосах гидроусилителя руля могут проявляться следующим образом:

Проблема Возможные причины Способы устранения
Недостаточное давление (тяжелое рулевое управление) 1. Низкий уровень гидравлической жидкости
2. Износ лопастей или шестерен насоса
3. Неисправность регулятора давления
4. Ослабление или повреждение приводного ремня
1. Долить жидкость до требуемого уровня
2. Заменить насос ГУР
3. Заменить или отрегулировать регулятор давления
4. Натянуть или заменить приводной ремень
Избыточное давление (слишком легкое рулевое управление) 1. Неисправность регулятора давления
2. Заклинивание клапана-флюгера в открытом положении
3. Загрязнение гидравлической системы
1. Заменить регулятор давления
2. Заменить клапан-флюгер
3. Промыть гидравлическую систему и заменить жидкость
Нестабильное давление (рывки при повороте руля) 1. Воздух в гидравлической системе
2. Неравномерный износ лопастей насоса
3. Заедание регулятора давления
4. Неисправность приводного ремня
1. Удалить воздух из системы
2. Заменить насос ГУР
3. Заменить регулятор давления
4. Заменить приводной ремень

Рекомендация: При диагностике проблем с давлением в насосе ГУР рекомендуется использовать специальный манометр, который подключается к измерительному порту гидравлической системы. Это позволяет точно определить фактическое давление и сравнить его с требуемыми значениями.

8.3. Инструменты для диагностики давления

Для диагностики проблем, связанных с давлением в насосах, могут использоваться следующие инструменты:

  • Для насосов «Малыш» и «Ручеёк»:
    • Манометр с диапазоном 0-6 бар
    • Расходомер для измерения производительности
    • Мультиметр для проверки электрических параметров
    • Специальные штуцеры для подключения манометра
  • Для насосов ГУР:
    • Манометр с диапазоном 0-250 бар
    • Тестер гидравлической системы
    • Тахометр для проверки оборотов насоса
    • Термометр для измерения температуры жидкости

Правильная диагностика проблем с давлением позволяет своевременно выявить неисправности и предотвратить более серьезные повреждения насосного оборудования.

10. Источники и отказ от ответственности

Источники информации:

  1. ГОСТ 27471-87 «Насосы центробежные. Термины и определения».
  2. ГОСТ 6134-2007 «Насосы динамические. Методы испытаний».
  3. СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
  4. Технические паспорта и руководства по эксплуатации насосов «Малыш».
  5. Технические паспорта и руководства по эксплуатации насосов «Ручеёк».
  6. Техническая документация производителей насосов ГУР.
  7. Карелин В.Я., Минаев А.В. «Насосы и насосные станции». М.: Стройиздат, 2010.
  8. Лямаев Б.Ф. «Гидроструйные насосы и установки». Л.: Машиностроение, 2008.
  9. Ломакин А.А. «Центробежные и осевые насосы». М.: Машиностроение, 2006.

Отказ от ответственности:

Данная статья носит ознакомительный характер и предназначена для информационных целей. Приведенные данные о технических характеристиках, методах расчета и рекомендациях могут отличаться от фактических параметров конкретных моделей насосов и не учитывать особенности конкретных условий эксплуатации.

Компания Иннер Инжиниринг не несет ответственности за возможные неточности в приведенной информации и за любой ущерб, который может возникнуть в результате использования данной информации.

Перед выбором и установкой насосного оборудования рекомендуется проконсультироваться со специалистами и ознакомиться с технической документацией конкретного производителя.

© 2025 Иннер Инжиниринг. Все права защищены. Использование материалов данной статьи возможно только с указанием источника.

Купить насосы по выгодной цене

Компания Иннер Инжиниринг предлагает широкий выбор Насосов(In-line, для воды, нефтепродуктов, масел, битума, перекачивания газообразных смесей). Выберите необходимые компоненты для вашего проекта и приобретите их у нас с гарантией качества и надежной доставкой.

Заказать сейчас

© 2025 Компания Иннер Инжиниринг. Все права защищены.

Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.