Teemad:
- Sissejuhatus
- Käigupump
- Labapump
- Kolvipump
- Sissejuhatus hüdropumba arvutusnäidetesse
- Hüdropumba mahuvoolu arvutamine
- Arvutage hüdropumba vajalik võimsus
- Arvutage ajami mootori vajalik võimsus
Eessõna:
Hüdropump (1) imeb õli reservuaarist (2) ja pumpab õli süsteemi. Pärast seda, kui õli siseneb juhtklapi, rõhualandusklapi või silindri kaudu tagasivoolutorusse, voolab õli ilma rõhuta tagasi reservuaari.
Pildil olevat hüdropumpa käitab elektrimootor, mis reguleerib mehaanilist võimsust pöördemomendi ja kiiruse näol. Hüdropump muudab selle hüdroenergiaks. Pumba väljund/mahuvool sõltub hüdropumba kiirusest ja käigumahust.
Peaaegu kõik hüdropumbad töötavad positiivse nihke põhimõttel. Versioonid võib jagada järgmisteks osadeks:
- hammasrattapumbad;
- labadega pumbad;
- kolbpumbad.
Järgmistes lõikudes käsitletakse seda lähemalt.
Käigupump:
Hammasrataspumpa kasutatakse madala töörõhuga, maksimaalselt 140 kuni 180 baari hüdrosüsteemides. Tänu oma lihtsusele, madalale omahinnale ja töökindlatele omadustele on hammasrataspump üks sagedamini kasutatavatest hüdropumpadest, mida leiame hüdraulilistes rakendustes.
Väliste hammasratastega hammasrattapumbas on kaks hammasratast, mis liiguvad üksteisest vastassuunas. Üks käik on väliselt juhitav ja võtab teise käigu kaasa.
- imemispool: hambad pöörlevad vasakul küljel lahku. Mahu suurenemine õõnsustes tekitab ligikaudu 0,1–0,2 baarise alarõhu, mis põhjustab õli imemise. Hammasrattad transpordivad õli oma välisümbermõõdu kaudu survepoolele;
- survepool: siin pöörlevad hambad koos. Survetorus olev õli tõrjutakse süsteemi.
Survepoolne rõhk sõltub takistusest, mida õli hüdroahelas kogeb.
Siseülekandega hammasrattapump sisaldab sirbikujulist kinnitust. Sisemine (sinine) käik juhitakse väliselt ja see kannab välimist (lillat) rõngast koos sisemiste hammastega näidatud pöörlemissuunas. Nagu välise ülekandega pumba puhul, tekib vaakum kohe, kui hammaste vaheline ruum suureneb. Pump imeb seega õli reservuaarist. Kui hammasrattaid koos pöörata, nihutatakse õli süsteemi. Sirbikujuline kinnitus tagab imemis- ja survepoole eraldatuse.
Seda tüüpi hüdropumbaga on võimalik saavutada kuni 300 baari rõhku. Pumba võimsus on ühtlane ja see tekitab väga vähe müra.
Hammasrataspumpadel on alati fikseeritud käigumaht. Konstantsel sõidukiirusel on väljund konstantne. Hammasrataste välisserval kulgevad hambapead pumba korpuse lähedal ja tagavad radiaalse tihendi. Pumba keskel, kus hammasrattad haakuvad, toimub teatud tihend ka hambakülgede ja laagriplaadi vahel. Tihenduspindade vahele lekib alati väike kogus õli.
Leiame hammasrattapumba järgmistes kasutusvaldkondades:
- sõidukitehnoloogia (sh automaatkäigukast);
- masinaehitus;
- põllumajanduse hüdraulika;
- lennuki hüdraulika.
Labapump:
Labapumbal on rootor radiaalselt paigutatud labadega. Imemise poolel (sinine) suureneb maht, tekitades alarõhu ja õli imetakse sisse. Survepoolel (punane) maht väheneb, tekib ülerõhk ja õli pressitakse torusse.
Rootor paikneb löögirõnga suhtes ekstsentriliselt, muutes väljundi reguleeritavaks:
- Alloleval pildil näeme vasakpoolset pumpa, mille võimsus on 0 cm³ pöörde kohta. Pump ei anna siis enam õli;
- Parempoolsel pildil on reguleeritud löökrõngas, mis saavutab maksimaalse väljundi.
Leiame labapumba järgmistes rakendusvaldkondades:
- põllumajandus- ja teedeehitusmasinad;
- tööpingid;
- lennuhüdraulika;
- mobiilne hüdraulika.
Kolvipump:
Aksiaalkolbpumpa leidub süsteemides, kus esinevad kõrgemad rõhud (>250 bar) ja edastatakse suuremaid võimsusi, kuna seda tüüpi hüdropumba efektiivsus on kõrge. Kolbpumbad eristatakse radiaal- ja aksiaalkolbpumpadeks.
Aksiaalne kolvipump:
Aksiaalkolbpumba sisendvõll juhib kallutatavat plaati. Kallutusplaat on teatud nurga all ja muudab sisendvõlli pöörleva liikumise kolbide edasi-tagasi liikumiseks. Pump on varustatud imemisavade ja väljalaskeklappidega, nii et sisendvõlli pöörlemissuund ei mõjuta hüdroõli voolu suunda.
Kallutusplaadi asukoha nurga reguleerimisega saab mõjutada kolbide käiku. Mida rohkem kaldu on kallutusplaat, seda suurem on kolbide käik ja seda rohkem õli nihkub. Me kohtame seda tehnikat kliimaseadmete kompressorid.
Allolevatel piltidel on kujutatud aksiaalkolbpumpa.
Radiaalne kolvipump:
Radiaalkolbpumpasid kasutatakse peamiselt laevade rasketes ajamites, näiteks süvendusseadmetes, vintsiajamites ja segistites, ning masinaehituses. Need pumbad on lühikese paigalduspikkusega, sobivad kõrgele töörõhule (700 baari) ja annavad madalal kiirusel suure pöördemomendi.
Järgmisel joonisel olev radiaalne kolbpump sisaldab viit kolvi, mis on veovõlli suhtes radiaalselt tähekujuliselt paigutatud. Kuna rõngas on kujundatud ekstsentriliselt, tekib radiaalne kolvi liikumine. Koos veovõlliga pöörlev jaotusketas tagab, et iga silinder on õigel ajal ühendatud imi- või survetorustikuga.
Sissejuhatus hüdropumba arvutusnäidetesse:
Selleks, et kolb liiguks õige jõu ja kiirusega, peab hüdropump tagama piisava rõhu ja piisavalt suure vedelikuvoolu. Mida suuremat koormust silinder peab kandma, seda kõrgemad on nõuded hüdropumbale.
Allpool on kolm lõiku, milles arvutame kaasasoleval diagrammil hüdropumba mahuvoolu, vajaliku rõhu ja vajaliku võimsuse, võttes arvesse efektiivsust.
- pumba käigu maht (V) = 15 cm³ / pööre;
- pumba kiirus (n) = 1200 p/min;
- süsteemi rõhk: 50 baari.
Hüdropumba mahuvoolu arvutamine:
Hüdraulikaõli kogus, mida hüdropump välja tõrjub, sõltub pumba kiirusest ja käigumahust. Üksikasjad on loetletud ülaltoodud lõigus.
Valemis teisendame pöörded minutis sekunditeks, jagades arvu 60-ga. Viimases etapis teisendame kuupmeetrid sekundis liitriteks minutis, korrutades vastuse 60.000 XNUMX-ga.
Hüdropumba vajaliku võimsuse arvutamine:
Hüdropump peab andma hüdrovõimsust vedeliku silindrisse transportimiseks ja kolvi liigutamiseks.
Peatüki “Sissejuhatus hüdropumba arvutusnäidetesse” andmete ja eelmise jaotise vastusega saame arvutada hüdropumba vajaliku võimsuse. Selguse huvides on need siin uuesti loetletud:
- pumba käigu maht (V) = 15 cm³ / pööre;
- pumba kiirus (n) = 1200 p/min;
- süsteemi rõhk: 50 baari;
- vooluhulk: 18 liitrit minutis.
Teisendame süsteemi rõhu 50 baari Pascaliks ja mahuvoolu kuupmeetriteks sekundis. Me registreerime selle teadusliku tähistusega.
Arvutage ajami mootori vajalik võimsus:
Pumba võll (sisendvõll) annab mehaanilist jõudu, mis sageli pärineb elektri- või sisepõlemismootorist. Hüdrauliline mootor muudab mehaanilise jõu hüdrauliliseks jõuks. Kaod tekivad alati energia muundamisel. Ajami mootor peab seetõttu andma rohkem võimsust, et hüdropump saaks vajaliku võimsuse anda.
Selles näites eeldame 90% tootlust.
Seotud leht:
