Temos:
- Įvadas
- Pavarų siurblys
- Vandeninis siurblys
- Stūmoklinis siurblys
- Įvadas į hidrosiurblio skaičiavimo pavyzdžius
- Apskaičiuokite hidro siurblio tūrinį srautą
- Apskaičiuokite reikiamą hidrosiurblio galią
- Apskaičiuokite reikiamą pavaros variklio galią
Įvadas:
Hidrosiurblys (1) siurbia alyvą iš rezervuaro (2) ir pumpuoja alyvą į sistemą. Po to, kai alyva patenka į grįžtamąją liniją per valdymo vožtuvą, slėgio mažinimo vožtuvą arba cilindrą, alyva be slėgio teka atgal į rezervuarą.
Nuotraukoje esantis hidrosiurblys yra varomas elektros variklio, kuris reguliuoja mechaninę galią sukimo momento ir greičio forma. Hidrosiurblys tai paverčia hidrauline galia. Siurblio galia / tūrio srautas priklauso nuo hidro siurblio greičio ir eigos tūrio.
Beveik visi hidrosiurbliai veikia pagal teigiamo tūrio principą. Versijas galima suskirstyti į:
- krumpliaračių siurbliai;
- mentiniai siurbliai;
- stūmokliniai siurbliai.
Tolesnėse pastraipose tai bus aptariama toliau.
Pavarų siurblys:
Krumpliaratinis siurblys naudojamas hidraulinėse sistemose, kurių darbinis slėgis yra ne didesnis kaip 140–180 barų. Dėl savo paprastumo, mažos kainos ir patikimų savybių krumpliaratinis siurblys yra vienas iš dažniausiai naudojamų hidrosiurblių, kuriuos randame hidrauliniuose įrenginiuose.
Krumpliaračių siurblyje su išorinėmis pavaromis yra dvi krumpliaračiai, kurie juda viena nuo kitos priešingomis kryptimis. Viena iš pavarų yra varoma iš išorės, o kita pavara pasiima su savimi.
- siurbimo pusė: dantys sukasi vienas nuo kito kairėje pusėje. Padidėjęs tūris ertmėse sukuria maždaug 0,1–0,2 baro neigiamą slėgį, dėl kurio alyva įsiurbiama. Krumpliaračiai per išorinę perimetrą perneša alyvą į slėgio pusę;
- slėgio pusė: čia dantys sukasi kartu. Slėgio linijoje esanti alyva išstumiama į sistemą.
Slėgis slėgio pusėje priklauso nuo pasipriešinimo, kurį alyva patiria hidraulinėje grandinėje.
Krumpliaračių siurblys su vidine pavara turi pjautuvo formos priedą. Vidinė (mėlyna) pavara varoma išoriškai ir neša išorinį (violetinį) žiedą su vidiniais dantimis nurodyta sukimosi kryptimi. Kaip ir siurblio su išorine krumpliaračiu atveju, kai tik padidėja tarpas tarp dantų, susidaro vakuumas. Taigi siurblys išsiurbia alyvą iš rezervuaro. Kai krumpliaračiai sukasi kartu, alyva išstumiama į sistemą. Pjautuvo formos tvirtinimas užtikrina siurbimo ir slėgio pusių atskyrimą.
Su tokio tipo hidro siurbliu galima pasiekti iki 300 barų slėgį. Siurblys turi tolygų našumą ir skleidžia labai mažai triukšmo.
Krumpliaračių siurbliai visada turi fiksuotą eigos tūrį. Esant pastoviam važiavimo greičiui, išėjimas yra pastovus. Išoriniame krumpliaračių periferijoje dantukų galvutės eina arti siurblio korpuso ir užtikrina radialinį sandarumą. Siurblio viduryje, kur susikerta krumpliaračiai, tarp danties šonų ir guolio plokštės taip pat susidaro tam tikras sandariklis. Nedidelis alyvos kiekis visada nutekės tarp sandarinimo paviršių.
Pavarų siurblį randame šiose taikymo srityse:
- transporto priemonių technologija (įskaitant automatinę pavarų dėžę);
- Mechaninė inžinerija;
- žemės ūkio hidraulika;
- orlaivių hidraulika.
Vandeninis siurblys:
Mentelių siurblys turi rotorių su radialiai išdėstytomis mentėmis. Siurbimo pusėje (mėlyna) tūris didėja, susidaro neigiamas slėgis ir alyva įsiurbiama. Slėgio pusėje (raudona) tūris sumažėja, susidaro viršslėgis ir alyva įspaudžiama į vamzdį.
Rotorius yra ekscentriškai išdėstytas smūgio žiedo atžvilgiu, todėl galią galima reguliuoti:
- Žemiau esančiame paveikslėlyje matome siurblį kairėje, kur našumas yra 0 cm³ per apsisukimą. Tada siurblys nebetiekia alyvos;
- Dešiniajame paveikslėlyje parodytas sureguliuotas smūginis žiedas, kuris pasiekia didžiausią galią.
Mes randame mentinį siurblį šiose taikymo srityse:
- žemės ūkio ir kelių tiesimo technika;
- staklės;
- aviacinė hidraulika;
- mobili hidraulika.
Stūmoklio siurblys:
Ašinis stūmoklinis siurblys yra sistemose, kuriose susidaro didesnis slėgis (>250 barų) ir perduodamos didesnės galios, nes tokio tipo hidrosiurblių efektyvumas yra didelis. Stūmoklinius siurblius skiriame į radialinius ir ašinius stūmoklinius siurblius.
Ašinis stūmoklio siurblys:
Ašinio stūmoklinio siurblio įvesties velenas varo pasvirusią plokštę. Pakreipimo plokštė yra tam tikru kampu ir paverčia įvesties veleno sukimosi judesį stūmoklių judesiu. Siurblys turi įsiurbimo angas ir išleidimo vožtuvus, todėl įėjimo veleno sukimosi kryptis neturi įtakos hidraulinės alyvos srauto krypčiai.
Reguliuojant kampą, kuriuo yra pakreipimo plokštė, galima daryti įtaką stūmoklių eigai. Kuo labiau pasvirusi pasvirimo plokštė, tuo didesnis stūmoklių eiga ir tuo daugiau alyvos išstumiama. Su šia technika susiduriame oro kondicionavimo kompresoriai.
Toliau pateiktose nuotraukose parodytas ašinis stūmoklinis siurblys.
Radialinis stūmoklio siurblys:
Radialiniai stūmokliniai siurbliai daugiausia naudojami sunkiosiose laivų pavarose, pvz., gilinimo įrenginiuose, gervės pavarose ir maišytuvuose, ir mechaninėje inžinerijoje. Šie siurbliai yra trumpo montavimo ilgio, tinka aukštam darbiniam slėgiui (700 barų) ir užtikrina didelį sukimo momentą esant mažam greičiui.
Toliau pateiktame paveikslėlyje pateiktame radialiniame stūmokliniame siurblyje yra penki stūmokliai, išdėstyti radialiai žvaigždės formos pavaros veleno atžvilgiu. Kadangi žiedas sukonstruotas ekscentriškai, sukuriamas radialinis stūmoklio judesys. Kartu su pavaros velenu besisukantis paskirstymo diskas užtikrina, kad kiekvienas cilindras tinkamu laiku būtų prijungtas prie įsiurbimo arba slėgio linijos.
Įvadinis hidrosiurblio skaičiavimo pavyzdžiai:
Kad stūmoklis judėtų tinkama jėga ir greičiu, hidrosiurblys turi užtikrinti pakankamą slėgį ir pakankamai didelį skysčio srautą. Kuo didesnę apkrovą turi atlaikyti cilindras, tuo didesni reikalavimai keliami hidrauliniam siurbliui.
Žemiau yra trys pastraipos, kuriose mes apskaičiuojame tūrinį srautą, reikiamą slėgį ir reikiamą galią, atsižvelgdami į hidrosiurblio efektyvumą pridedamoje diagramoje.
- siurblio eigos tūris (V) = 15 cm³ / aps.;
- siurblio greitis (n) = 1200 aps./min.;
- sistemos slėgis: 50 barų.
Apskaičiuokite vandens siurblio tūrio srautą:
Hidraulinio siurblio išstumiamos hidraulinės alyvos kiekis priklauso nuo siurblio greičio ir eigos tūrio. Išsami informacija pateikta aukščiau esančioje pastraipoje.
Formulėje apsisukimus per minutę paverčiame sekundėmis, skaičių padalydami iš 60. Paskutiniame žingsnyje kubinius metrus per sekundę paverčiame litrais per minutę, atsakymą padaugindami iš 60.000 XNUMX.
Apskaičiuokite reikiamą hidrosiurblio galią:
Hidrosiurblys turi tiekti hidraulinę galią skysčiui transportuoti į cilindrą ir pajudinti stūmoklį.
Turėdami duomenis iš skyriaus „Įvadas į hidrosiurblio skaičiavimo pavyzdžius“ ir ankstesnės dalies atsakymą, galime apskaičiuoti reikiamą hidrosiurblio galią. Aiškumo dėlei jie vėl pateikiami čia:
- siurblio eigos tūris (V) = 15 cm³ / aps.;
- siurblio greitis (n) = 1200 aps./min.;
- sistemos slėgis: 50 barų;
- tūrio srautas: 18 litrų per minutę.
50 barų sistemos slėgį paverčiame paskaliais, o tūrinį srautą – kubiniais metrais per sekundę. Mes tai įrašome moksline žyma.
Apskaičiuokite reikiamą pavaros variklio galią:
Siurblio velenas (įvesties velenas) tiekia mechaninę galią, kuri dažnai gaunama iš elektros variklio arba vidaus degimo variklio. Hidraulinis variklis mechaninę galią paverčia hidrauline galia. Nuostoliai visada atsiranda konvertuojant energiją. Todėl variklis turi suteikti daugiau galios, kad hidrosiurblys galėtų tiekti reikiamą galią.
Šiame pavyzdyje darome prielaidą, kad grąža yra 90%.
Susijęs puslapis:
