Subiecte:
- introducere
- Pompă cu roți dințate
- Pompă cu palete
- Pompă cu piston
- Introducere în exemple de calcul cu hidropompe
- Calculați debitul volumic al pompei hidro
- Calculați puterea necesară a pompei hidro
- Calculați puterea necesară a motorului de antrenare
Introducere:
Hidropompa (1) aspiră ulei din rezervor (2) și pompează uleiul în sistem. După ce uleiul intră în conducta de retur prin supapa de control, supapa de limitare a presiunii sau cilindrul, uleiul curge înapoi în rezervor fără presiune.
Hidropompa din imagine este antrenată de un motor electric, care reglează puterea mecanică sub formă de cuplu și viteză. Hidropompa transformă aceasta în putere hidraulică. Puterea / debitul volumic al pompei depinde de turația și volumul de cursă al pompei hidro.
Hidropompele funcționează aproape toate conform principiului deplasării pozitive. Versiunile pot fi împărțite în:
- pompe cu viteze;
- pompe cu palete;
- pompe cu piston.
Următoarele paragrafe vor discuta acest lucru în continuare.
Pompă cu roți dințate:
Pompa cu angrenaje este utilizată în sisteme hidraulice cu o presiune scăzută de funcționare de maximum 140 până la 180 bar. Datorită simplității, prețului redus și proprietăților fiabile, pompa cu roți dintate este una dintre hidropompele utilizate frecvent pe care le găsim în aplicațiile hidraulice.
În pompa cu angrenaje cu roți dințate exterioare există două roți dințate care se mișcă în direcții opuse una față de cealaltă. Una dintre trepte este antrenată extern și o ia cu ea pe cealaltă treaptă.
- partea de aspirare: dinții se rotesc separat pe partea stângă. Creșterea volumului în cavități creează o presiune negativă de aproximativ 0,1 până la 0,2 bar, ceea ce face ca uleiul să fie aspirat. Angrenajele transportă uleiul pe partea de presiune prin circumferința lor exterioară;
- partea de presiune: aici dinții se rotesc împreună. Uleiul din conducta de presiune este deplasat în sistem.
Presiunea pe partea de presiune depinde de rezistența pe care o întâmpină uleiul în circuitul hidraulic.
Pompa cu angrenaje cu angrenaj intern conține un accesoriu în formă de seceră. Angrenajul interior (albastru) este antrenat exterior și poartă inelul exterior (violet) cu dinți interni în sensul de rotație indicat. Ca și în cazul pompei cu angrenaj extern, se creează un vid de îndată ce spațiul dintre dinți crește. Pompa aspiră astfel ulei din rezervor. Când angrenajele sunt rotite împreună, uleiul este deplasat în sistem. Atașamentul în formă de seceră asigură separarea părților de aspirație și de presiune.
Cu acest tip de hidropompa se poate atinge o presiune de pana la 300 bar. Pompa are o putere uniformă și produce foarte puțin zgomot.
Pompele cu angrenaje au întotdeauna un volum de cursă fix. La o viteză de acționare constantă, ieșirea este constantă. Pe periferia exterioară a angrenajelor, capetele dinților merg aproape de carcasa pompei și asigură etanșarea radială. În mijlocul pompei, unde angrenajele se închid, are loc și o anumită etanșare între flancurile dinților și placa de lagăr. O cantitate mică de ulei se va scurge întotdeauna între suprafețele de etanșare.
Gasim pompa cu angrenaje in urmatoarele domenii de aplicare:
- tehnologia vehiculelor (inclusiv transmisie automată);
- inginerie mecanică;
- hidraulica agricola;
- hidraulica aeronavei.
Pompa cu palete:
Pompa cu palete are un rotor cu palete plasate radial. Pe partea de aspirare (albastru) volumul crește, creând o presiune negativă și uleiul este aspirat. Pe partea de presiune (roșu) volumul scade, se creează suprapresiune și uleiul este presat în țeavă.
Rotorul este poziționat excentric în raport cu inelul de impact, făcând ieșirea reglabilă:
- În imaginea de mai jos vedem pompa din stânga unde puterea este de 0 cm³ pe rotație. Pompa nu mai furnizează ulei;
- Imaginea din dreapta arată inelul de impact ajustat, care atinge putere maximă.
Gasim pompa cu palete in urmatoarele domenii de aplicare:
- mașini agricole și de construcție a drumurilor;
- masini-unelte;
- hidraulica aeronautica;
- hidraulica mobila.
Pompa cu piston:
Pompa cu piston axial se regaseste in sistemele in care apar presiuni mai mari (>250 bar) si se transmit puteri mai mari deoarece randamentul acestui tip de hidropompe este mare. Distingem pompele cu piston în pompe cu piston radial și axial.
Pompa cu piston axial:
Arborele de intrare al pompei cu piston axial antrenează o placă basculabilă. Placa de înclinare se află la un anumit unghi și transformă mișcarea de rotație a arborelui de intrare într-o mișcare alternativă a pistonilor. Pompa este echipată cu orificii de aspirație și supape de refulare, astfel încât sensul de rotație al arborelui de intrare să nu influențeze direcția de curgere a uleiului hidraulic.
Prin reglarea unghiului la care se află placa de înclinare, poate fi influențată cursa pistonilor. Cu cât placa de înclinare este mai înclinată, cu atât cursa pistonilor este mai mare și cu atât mai mult ulei este deplasat. Întâlnim această tehnică în compresoare de aer conditionat.
Imaginile de mai jos prezintă pompa cu piston axial.
Pompa cu piston radial:
Pompele cu piston radial sunt utilizate în principal în antrenările grele ale navelor, cum ar fi instalațiile de dragare, antrenări cu troliu și agitatoare și în inginerie mecanică. Aceste pompe au o lungime de instalare scurtă, sunt potrivite pentru presiuni mari de funcționare (700 bar) și furnizează un cuplu mare la o viteză mică.
Pompa cu pistoane radiale din figura următoare conține cinci pistoane poziționate radial în formă de stea față de arborele de antrenare. Deoarece inelul este proiectat excentric, se creează o mișcare radială a pistonului. Un disc de distribuție care se rotește cu arborele de antrenare asigură că fiecare cilindru este conectat la conducta de aspirație sau presiune la momentul potrivit.
Introducere exemple de calcul hidropompa:
Pentru ca pistonul să se miște cu forța și viteza corecte, hidropompa trebuie să asigure o presiune suficientă și un debit de fluid suficient de mare. Cu cât este mai mare sarcina pe care trebuie să o suporte cilindrul, cu atât sunt mai mari solicitările impuse pompei hidraulice.
Mai jos sunt trei paragrafe in care se calculeaza debitul volumic, presiunea necesara si puterea necesara, tinand cont de randamentul hidropompei din schema alaturata.
- volumul cursei pompei (V) = 15 cm³/tur;
- turația pompei (n) = 1200 rpm;
- presiunea sistemului: 50 bar.
Calculați debitul volumic al pompei hidro:
Cantitatea de ulei hidraulic pe care o deplasează o pompă hidraulică depinde de viteza și de volumul cursei pompei. Detaliile sunt enumerate în paragraful de mai sus.
În formulă convertim rotațiile pe minut în secunde împărțind numărul la 60. În ultimul pas convertim metri cubi pe secundă în litri pe minut înmulțind răspunsul cu 60.000.
Calculați puterea necesară a pompei hidro:
Hidropompa trebuie să furnizeze putere hidraulică pentru a transporta fluidul către cilindru și pentru a muta pistonul.
Cu datele din secțiunea „Introducere în exemple de calcul cu hidropompe” și răspunsul din secțiunea anterioară, putem calcula puterea necesară a hidropompei. Din motive de claritate, acestea sunt enumerate din nou aici:
- volumul cursei pompei (V) = 15 cm³/tur;
- turația pompei (n) = 1200 rpm;
- presiune sistem: 50 bar;
- debit volumic: 18 litri pe minut.
Transformăm presiunea sistemului de 50 bar în Pascal și debitul volumic în metri cubi pe secundă. Înregistrăm acest lucru în notație științifică.
Calculați puterea necesară a motorului de antrenare:
Arborele pompei (arborele de intrare) furnizează puterea mecanică, care provine adesea de la un motor electric sau un motor cu ardere. Motorul hidraulic transformă puterea mecanică în putere hidraulică. Pierderile apar întotdeauna la conversia energiei. Prin urmare, motorul de antrenare trebuie să furnizeze mai multă putere pentru a permite hidropompei să furnizeze puterea necesară.
În acest exemplu presupunem o rentabilitate de 90%.
Pagina înrudită:
