液壓柱塞泵的設(shè)計(jì)和建造

1 摘要
液壓柱塞泵(Hydram)的設(shè)計(jì)和建造的用意在于不借助其他外部能源而從一個(gè)地表2m以下深度的地方提升上水。根據(jù)設(shè)計(jì)，導(dǎo)管中的水流量為4.5238×10-5 m3/s (2.7 l/min)，功率為1.273千瓦，因此它的效率為57.3%.這種液壓柱塞泵的整體成本相對(duì)現(xiàn)有的水泵來說便宜多了。
關(guān)鍵詞
Hydram；泵；水流量；功率；效率；脈沖閥；壓力閾。
2 介紹
液壓柱塞泵（或者h(yuǎn)ydram）是一個(gè)完整的自動(dòng)裝置，它使用的能量來自流動(dòng)的水就像泉水，溪流和河水，它把來自這些源頭的部分水泵到超過源頭一定的高度。隨著持續(xù)流動(dòng)的水，一個(gè)液壓柱塞泵的持續(xù)操作不需要其他外部力量的來源。
一個(gè)液壓柱塞泵是一種由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)件組成的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元。它們是脈沖閾（或溢流閥）和壓出（止回）閾。這個(gè)單元也包括一個(gè)空氣室和一個(gè)氣閥。液壓柱塞泵的間歇性操作時(shí)由于對(duì)溢流閥和壓力閾的周期性打開和關(guān)閉。關(guān)閉廢氣閾會(huì)在導(dǎo)管中產(chǎn)生一個(gè)較高的上升的壓力。氣室的作用是把這些高而間歇的泵流轉(zhuǎn)換的連續(xù)的水流。氣體閾允許氣體在高壓作用下進(jìn)入液壓柱塞泵來取代水吸收的空氣，進(jìn)而在氣室內(nèi)混合并產(chǎn)生高壓。
泵是最古老的機(jī)器之一。他們?cè)诠虐＜?、中?guó)、印度、希臘和羅馬就應(yīng)經(jīng)使用了。今天，泵是第二大最常用的一類工業(yè)設(shè)備的電機(jī)(工作于1996)。
第一個(gè)泵是壓力泵它因?yàn)槭亲钤绲膶?shí)力而引起人們極大地興趣，那是希臘人在公元前300年使用的包含一個(gè)貯氣器的泵。這種裝置的使用在中世紀(jì)停止，而在16世紀(jì)重新啟用，因?yàn)橐粋€(gè)在希臘從事翻譯工作的德國(guó)人出版了關(guān)于這種泵的描述文獻(xiàn)。最早的泵使用的是手泵。然而更先進(jìn)的泵是，認(rèn)為是羅馬人，作為雙氣缸壓力泵現(xiàn)在保存在在大英博物館，但他們的使用顯然在這世紀(jì)羅馬帝國(guó)的結(jié)束而消失。
在羅馬時(shí)代開始,第一次出現(xiàn)(公元前250-0)往復(fù)泵，而且這種泵一直作為主泵型使用了幾個(gè)世紀(jì)，用手、動(dòng)物、水或風(fēng)力來進(jìn)行運(yùn)作，隨著機(jī)械的技術(shù)發(fā)展、金屬?gòu)V泛使用，但所有這些舊型泵的限制因素是只有相對(duì)較低的輸出功率。能產(chǎn)生最高功率的能源是由風(fēng)或水輪產(chǎn)生的，最高的動(dòng)力大約為10馬力(hp)。這個(gè)往復(fù)泵,依靠吸力，只能抬水略高于10米。