Viðfangsefni:
- Inngangur
- Gírdæla
- Vanedæla
- Stimpilldæla
- Kynning á reikningsdæmum fyrir vatnsdælur
- Reiknaðu rúmmálsflæði vatnsdælunnar
- Reikna þarf vatnsdæluafl
- Reiknaðu nauðsynlegt afl drifmótorsins
Kynning:
Vatnsdælan (1) sogar olíu úr geyminum (2) og dælir olíunni inn í kerfið. Eftir að olían fer inn í afturlínuna í gegnum stjórnventilinn, þrýstilokann eða strokkinn, rennur olían aftur í lónið án þrýstings.
Vatnsdælan á myndinni er knúin áfram af rafmótor sem stjórnar vélrænu afli í formi togs og hraða. Vatnsdælan breytir þessu í vökvaafl. Afköst dælunnar / rúmmálsflæðið fer eftir hraða og slagrúmmáli vatnsdælunnar.
Vatnsdælur vinna næstum allar samkvæmt jákvæðu tilfærslureglunni. Hægt er að skipta útgáfunum í:
- gírdælur;
- vindadælur;
- stimpildælur.
Eftirfarandi málsgreinar munu ræða þetta frekar.
Gírdæla:
Gírdælan er notuð í vökvakerfi með lágan vinnuþrýsting, að hámarki 140 til 180 bör. Vegna einfaldleika hennar, lágs kostnaðarverðs og áreiðanlegra eiginleika er gírdælan ein af þeim vatnsdælum sem oft eru notaðar sem við finnum í vökvanotkun.
Í gírdælunni með ytri gír eru tveir gírar sem hreyfast í gagnstæða átt frá hvor öðrum. Annar gírinn er utanaðkomandi og tekur hinn gírinn með sér.
- soghlið: tennurnar snúast í sundur vinstra megin. Aukning á rúmmáli í holrúmum skapar um það bil 0,1 til 0,2 bör undirþrýsting sem veldur því að olía sogast inn. Gírin flytja olíuna að þrýstihliðinni um ytra ummál þeirra;
- þrýstingshlið: hér snúast tennurnar saman. Olían í þrýstilínunni færist inn í kerfið.
Þrýstingurinn á þrýstihliðinni fer eftir viðnáminu sem olían verður fyrir í vökvarásinni.
Gírdælan með innri gírbúnaði inniheldur sigðlaga tengibúnað. Innri (blái) gírinn er knúinn að utan og ber ytri (fjólubláa) hringinn með innri tönnum í tilgreinda snúningsstefnu. Eins og með dæluna með ytri gír, myndast tómarúm um leið og bilið á milli tannanna eykst. Dælan sogar þannig olíu úr lóninu. Þegar gírunum er snúið saman færist olían inn í kerfið. Sigðlaga festingin tryggir aðskilnað á sog- og þrýstihliðum.
Með þessari tegund af vatnsdælu er hægt að ná allt að 300 bör þrýstingi. Dælan er með jöfnum afköstum og framleiðir mjög lítinn hávaða.
Gírdælur hafa alltaf fast slagmagn. Við stöðugan aksturshraða er úttakið stöðugt. Á ytri jaðri gíranna liggja tannhausarnir nálægt dæluhúsinu og tryggja geislaþéttingu. Í miðri dælunni, þar sem gírin blandast saman, á sér einnig stað ákveðin þétting á milli tannhliðanna og burðarplötunnar. Lítið magn af olíu mun alltaf leka á milli þéttiflatanna.
Við finnum gírdæluna á eftirfarandi notkunarsvæðum:
- ökutækjatækni (þar á meðal sjálfskipting);
- vélaverkfræði;
- vökvakerfi í landbúnaði;
- vökvakerfi flugvéla.
Vane dæla:
Vanedælan er með snúningi með geislastillingum. Á soghliðinni (blá) eykst rúmmálið, sem skapar undirþrýsting og olía sogast inn. Á þrýstihliðinni (rauðu) minnkar rúmmálið, yfirþrýstingur myndast og olían þrýst inn í rörið.
Hringurinn er staðsettur sérvitringur miðað við högghringinn, sem gerir úttakið stillanlegt:
- Á myndinni hér að neðan sjáum við dæluna til vinstri þar sem framleiðslan er 0 cm³ á hvern snúning. Dælan gefur þá ekki lengur olíu;
- Hægri myndin sýnir stilltan högghringinn, sem nær hámarksafköstum.
Við finnum laufdæluna á eftirfarandi notkunarsvæðum:
- landbúnaðar- og vegagerðarvélar;
- vélar;
- flugvökvakerfi;
- hreyfanlegur vökvabúnaður.
Stimpilldæla:
Ásstimpladælan er að finna í kerfum þar sem hærri þrýstingur á sér stað (>250 bör) og meiri kraftur er fluttur vegna þess að skilvirkni þessarar tegundar vatnsdælu er mikil. Við aðgreinum stimpildælur í radial og axial stimpildælur.
Axial stimpildæla:
Inntaksskaft axial stimpildælunnar knýr hallaplötu. Hallaplatan er í ákveðnu horni og breytir snúningshreyfingu inntaksskaftsins í fram og aftur hreyfingu stimplanna. Dælan er búin sogportum og losunarlokum, þannig að snúningsstefna inntaksássins hefur engin áhrif á flæðisstefnu vökvaolíu.
Með því að stilla hornið sem hallaplatan er staðsett í er hægt að hafa áhrif á slag stimpilsins. Því meira hallandi sem hallaplatan er, því meiri slagur stimplanna og því meiri olía færist til. Við kynnumst þessari tækni í loftræstiþjöppur.
Myndirnar hér að neðan sýna axial stimpildæluna.
Radial stimpildæla:
Radial stimpildælur eru aðallega notaðar í þunga drif í skipum, svo sem dýpkunarbúnaði, vindudrifum og hrærivélum og í vélaverkfræði. Þessar dælur hafa stutta uppsetningarlengd, henta fyrir háan vinnuþrýsting (700 bör) og skila miklu togi á lágum hraða.
Radial stimpildælan á myndinni hér að neðan inniheldur fimm stimpla sem eru staðsettir í geislasniði í stjörnuformi miðað við drifskaftið. Vegna þess að hringurinn er hannaður sérvitringur verður til geislamyndaður stimpilhreyfing. Dreifingarskífa sem snýst með drifskaftinu tryggir að hver strokkur sé tengdur við sog- eða þrýstilínuna á réttum tíma.
Kynning á reikningsdæmum fyrir vatnsdælur:
Til þess að stimpillinn geti hreyfst með réttum krafti og hraða þarf vatnsdælan að veita nægan þrýsting og nægilega mikið vökvaflæði. Því meira álag sem strokkurinn þarf að þjóna, því meiri kröfur eru gerðar til vökvadælunnar.
Hér að neðan eru þrjár málsgreinar þar sem við reiknum út rúmmálsflæði, nauðsynlegan þrýsting og nauðsynlegan afl, að teknu tilliti til skilvirkni, vatnsdælunnar á meðfylgjandi skýringarmynd.
- slagmagn dælunnar (V) = 15 cm³ / snúningur;
- dæluhraði (n) = 1200 rpm;
- kerfisþrýstingur: 50 bar.
Reiknaðu rúmmál vatnsdælunnar:
Magn vökvaolíu sem vökvadæla færir frá sér fer eftir hraða og slagrúmmáli dælunnar. Upplýsingarnar eru taldar upp í málsgreininni hér að ofan.
Í formúlunni umreiknum við snúninga á mínútu í sekúndur með því að deila tölunni með 60. Í síðasta skrefi umbreytum við rúmmetrum á sekúndu í lítra á mínútu með því að margfalda svarið með 60.000.
Reikna þarf vatnsdæluafl:
Vatnsdælan verður að veita vökvaafl til að flytja vökva í strokkinn og færa stimpilinn.
Með gögnum úr kaflanum „Inngangur að reikningsdæmum fyrir vatnsdælu“ og svarinu úr fyrri hlutanum getum við reiknað út nauðsynlegan kraft vatnsdælunnar. Til glöggvunar eru þau skráð aftur hér:
- slagmagn dælunnar (V) = 15 cm³ / snúningur;
- dæluhraði (n) = 1200 rpm;
- kerfisþrýstingur: 50 bar;
- rúmmálsflæði: 18 lítrar á mínútu.
Við umbreytum kerfisþrýstingnum 50 bör í Pascal og rúmmálsflæðið í rúmmetra á sekúndu. Við skráum þetta í vísindalegum nótum.
Reiknaðu nauðsynlegt afl drifmótors:
Dæluskaftið (inntaksskaftið) sér fyrir vélræna kraftinum sem kemur oft frá rafmótor eða brunavél. Vökvamótorinn breytir vélrænni krafti í vökvaafl. Tap verður alltaf þegar orku er breytt. Drifmótorinn verður því að veita meira afl til að vatnsdælan geti skilað nauðsynlegu afli.
Í þessu dæmi gerum við ráð fyrir 90% ávöxtun.
Tengd síða:
