Gondolkozott már azon, hogy a nehéz gépek, mint például a kotrógépek és a buldózerek, hogyan kapják meg hihetetlen erejüket? A titok gyakran a tengelyirányú dugattyúszivattyúnak nevezett. De itt van egy olyan kérdés, amely sok ember rejtőzik: vajon az axiális dugattyúszivattyúk valóban nyomást gyakorolnak -e?
A rövid válasz igen - de nem úgy gondolja, hogy gondolkodik. Merüljünk bele a hidraulikus erő ebbe a lenyűgöző világába, és fedezzük fel, hogyan működnek ezek a csodálatos gépek.
Pontosan mi az axiális dugattyús szivattyú?
Gondoljon egy axiális dugattyúszivattyúra, mint egy hidraulikus rendszer szívére. Csakúgy, mint a szíved vért pumpál a testén, ez a szivattyú a hidraulikus folyadékot mozgatja a gépeken, hogy működjenek.
Az "axiális dugattyú" név abból származik, hogy miként épül:
- Tengelyirányúazt jelenti, hogy a dugattyúk előre -hátra mozognak ugyanazon a vonalon, mint a fő tengely
- Dugattyúazokra a kis hengerekre utal, amelyek elvégzik a tényleges szivattyúzási munkát
Ezek a szivattyúk különlegesek, mivel képesek kezelni a rendkívül nagy nyomást - néha akár 6500 psi -ig (font / négyzet hüvelyk). Ez olyan, mintha négy autó súlya minden négyzet hüvelykre lenyomna!
A nagy kérdés: valóban nyomást gyakorolnak?
Itt van, ahol érdekes lesz. Van egy általános mondás a tervezésben: "A szivattyúk áramlást, nem nyomást hoznak létre." Noha ez okosnak hangzik, ez csak a történet része.
Az igazság az:Az axiális dugattyúszivattyúk előbb az áramlást hozják létre, majd a nyomás akkor fordul elő, amikor ez az áramlás megfelel az ellenállásnak.
Képzelje el, hogy megnyomja a kerti tömlőt, miközben a víz folyik rajta. A szivattyú (a csaptelep) létrehozza az áramlást, de amikor a tömlőt (ellenállást teremt) nyomja, a nyomás felhalmozódik. Ugyanez történik a hidraulikus rendszerekben.
Hogyan működik ez a valós életben
Minden fordulóval rögzített mennyiségű hidraulikus olajat tolja
Ez lehet nehéz terhelés, zárt szelep vagy súrlódás a rendszerben
A folyadéknak sehova nem kell mennie, így a nyomás növekszik
Ez a nyomás az, ami felemeli a nehéz tárgyakat, vagy mozgatja a gépeket
A tengelyirányú dugattyúszivattyú belsejében: a kulcs alkatrészek
Bontjuk le a fő alkatrészeket, amelyek ezeket a szivattyúk működését eredményezik:
1. hengerblokk
Ez olyan, mint a fő test, amely mindent összetart. Körül forog, és lyukakkal rendelkezik a dugattyúkhoz.
2. dugattyú
Ezek olyan kis hengerek, amelyek előre -hátra mozognak. A legtöbb szivattyúnak 7 vagy 9 dugattyúja van (mindig páratlan szám, hogy az áramlás simább legyen).
3. Swashplate
Ez a szögletes lemez az az okos rész, amely a forgó mozgást oda-vissza dugattyúmozgássá változtatja. Gondolj rá, mint egy autómotorban lévő bütyök.
4. hajtótengely
Ez csatlakozik egy motorhoz, és mindent forog.
5. Szeleplemez
Ez ellenőrzi, hogy a folyadék be- és kimenjen, mint például a hidraulikus folyadék közlekedési lámpái.
Hogyan történik a varázslat: a szivattyúzási folyamat
A folyamat meglepően egyszerű:
1. lépés: Szívási szakasz
- A dugattyúk visszahúzódnak, üres helyet teremtve
- A hidraulikus folyadék beszívódik a bemeneti nyíláson keresztül
- Olyan, mintha egy fecskendőt használnának a gyógyszer készítéséhez
2. lépés: Kisülési szakasz
- A dugattyúk előre tolja, a folyadék megnyomásával
- A nyomás alatt álló folyadék kilép a kimeneten keresztül
- Ez megteremti azt az áramlást, amely képes felépíteni a nyomást
Ez több ezer alkalommal történik percenként, és állandó áramlást eredményez a nagynyomású folyadékból.
Két típus: rögzített vs. változó elmozdulás
A tengelyirányú dugattyúszivattyúk két fő ízűek:
- A swashplate szög soha nem változik
- Mindig ugyanolyan mennyiségű folyadékot pumpálnak
- Egyszerű és megbízható, mint egy alapvető autómotor
- A swashball szög beállítható
- Ellenőrizheti, hogy mekkora folyadékot szivattyúznak
- Bonyolultabb, de sokkal rugalmasabb
- Mintha egy folyamatosan változó sebességváltóval rendelkező autó lenne
Valós alkalmazások: ahol megtalálja ezeket a szivattyúkat
Az axiális dugattyúszivattyúk mindenhol vannak, még akkor is, ha nem látja őket:
Építőberendezés
- A kotrógépek rengeteg szennyeződést használnak
- A buldózerek a kemény terepen tolja át
- A daruk nagy magasságokba emelik a nehéz anyagokat
Ipari gépek
- A hidraulikus prések alakítják a fém alkatrészeket
- A CNC gépek hihetetlen pontossággal vágnak
- A fröccsöntő gépek műanyag termékeket készítenek
Szállítás
- A repülőgépek használják őket a futómű és a repülésvezérléshez
- A hajók támaszkodnak rájuk a kormányzási rendszerek esetében
- Még néhány autó légkondicionáló rendszer használja őket
Mezőgazdaság
- A traktorok hidraulikus energiát használnak a mellékletekhez
- A betakarítók komplex vágási mechanizmusokat működtetnek
- Az öntözőrendszerek hatékonyan mozgatják a vizet
A nyomási képességek: Mennyire erősek?
Különböző tengelyirányú dugattyúszivattyúk képesek kezelni a különböző nyomásszintet:
- Közepes nyomású modellek:Legfeljebb 3600 psi
- Nagynyomású modellek:5000–6500 psi
- Speciális szivattyúk:Néhányan még magasabbak lehetnek
A perspektíva szempontjából egy tipikus autó gumiabroncs körülbelül 30-35 psi-vel rendelkezik. Ezek a szivattyúk olyan nyomást hozhatnak létre, amely 100-200-szor erősebb!
Miért számít a nyomás?
A nyomás adja a hidraulikus rendszereknek hihetetlen szilárdságát. Így van:
Erő szorzás
A Pascal elvének felhasználásával (egy okos francia srác neve) a hidraulikus rendszerek megsokszorozhatják az erőt. Egy kis dugattyú egy kis erő hatalmas erőt okozhat egy nagy dugattyúra.
Pontos irányítás
A magas nyomás lehetővé teszi a nagyon pontos mozgásokat, ezért a hidraulikus rendszereket használják repülőgép -vezérlőkben és sebészeti berendezésekben.
Kompakt teljesítmény
A hidraulikus rendszerek óriási energiát biztosíthatnak a viszonylag kis alkatrészekből, így tökéletesek a mobil berendezésekhez.
Általános problémák és megoldások
Mint minden gép, az axiális dugattyúszivattyúk problémái lehetnek:
Nyomáspirosodás
Probléma:Az áramlás nem tökéletesen sima, rezgéseket okozva
Megoldás:Használjon páratlan számú dugattyút és speciális szelepmintát
Belső szivárgás
Probléma:A folyadék szivárog a szivattyú belsejében, csökkentve a hatékonyságot
Megoldás:Rendszeres karbantartás és minőségi hidraulika folyadék
Túlmelegedés
Probléma:A magas nyomás hőt teremt, ami károsíthatja a fókákat
Megoldás:Megfelelő hűtőrendszerek és nyomáscsökkentő szelepek
Karbantartási tippek: A szivattyú boldogsága tartása
Annak érdekében, hogy egy axiális dugattyúszivattyú jól működjön:
- Tartsa tisztán a folyadékot- A piszkos olaj a hidraulikus rendszerek ellensége
- Rendszeresen módosítsa a szűrőket- Gondolj rájuk, mint a szivattyú légszűrőit
- Figyelje a nyomást és a hőmérsékletet- Túl sok mindkettő problémát okozhat
- Ellenőrizze a szivárgásokat- Külső szivárgás a hulladékfolyadékot; A belső szivárgások csökkentik a hatékonyságot
- Kövesse a karbantartási ütemterveket- A rendszeres ellenőrzések megakadályozzák a nagy problémákat
Az axiális dugattyúszivattyúk összehasonlítása más típusokkal
Gearszivattyúk:Egyszerűbb, olcsóbb, de korlátozott nyomás
Axiális dugattyú:Bonyolultabb, drágább, de sokkal magasabb nyomási képesség
Vane szivattyúk:Csendesebb, simább áramlás, de nem olyan erős
Axiális dugattyú:Hangosabb, de képes kezelni a szélsőséges nyomást
Centrifugális:Nagyszerű a sok víz alacsony nyomáson történő mozgatására
Axiális dugattyú:Tökéletes nagynyomású, pontos alkalmazásokhoz
Az axiális dugattyúszivattyúk jövője
A technológia folyamatosan javítja ezeket a szivattyúkat:
Intelligens vezérlők
Az új szivattyúk automatikusan kiigazíthatják a kimenetet a rendszer igényei alapján, energiát takarítva és javítva a teljesítményt.
Jobb anyagok
A fejlett anyagok miatt a szivattyúk hosszabb ideig tartanak, és magasabb nyomást gyakorolnak.
Digitális megfigyelés
Az érzékelők megjósolhatják, ha karbantartásra van szükség, megakadályozva a váratlan bontást.
Energiahatékonyság: Miért számít
A modern tengelyirányú dugattyúszivattyúk hihetetlenül hatékonyak:
- Volumetrikus hatékonyság:A folyadék legfeljebb 96% -a szivattyúzik
- Mechanikai hatékonyság:Nagyon kevés energiát pazarolnak hőt
- Változó elmozdulás:Csak a szükséges szivattyúkat, az energiatakarékosságot megtakarítva
Ez a hatékonyság fontos, mert:
- Pénzt takarít meg az áramra
- Csökkenti a hőtermelést
- Jobb a környezet számára
A megfelelő szivattyú kiválasztása
A tengelyirányú dugattyúszivattyú kiválasztásakor fontolja meg:
Nyomásigény
Mennyi nyomásra van szüksége a rendszerének valójában? Ne túlméretezzen - pazarolja az energiát és a pénzt.
Áramlási sebesség
Mennyi folyadékot kell mozogni percenként? Ez meghatározza a szivattyú méretét.
Vezérlőtípus
Szüksége van rögzített kimenetre vagy változó vezérlésre? A változó több költséggel jár, de rugalmasságot kínál.
Környezet
Beltéri vagy szabadban fog működni? Tiszta vagy piszkos körülmények között? Hőmérsékleti szélsőségek?
Költségvetés
Az előzetes költségek egyenlege a hosszú távú működési költségekkel és megbízhatósággal.
Biztonsági megfontolások
- Sohamunkája a nyomás alatt álló rendszereken
- Mindig használjon megfelelő biztonsági felszerelést
- A hidraulikus gépek üzemeltetése előtt képzéssel kell rendelkezni
- Tiszteld az energiát - a hidraulikus folyadék nyomás alatt levághatja a bőrt
A rendszer integrációjának megértése
Az axiális dugattyúszivattyúk nem működnek egyedül. Ezek egy teljes hidraulikus rendszer részét képezik, amely magában foglalja:
Rezervoár
Tárolja a hidraulikus folyadékot, és lehetővé teszi annak lehűlését
Szűrők
Tartsa tisztán a folyadékot és védje a rendszer alkatrészeit
Szelepek
Vezérlő áramlási irány, nyomás és sebesség
Hajtóművek
A hidraulikus energia konvertálása mechanikus munkává (hengerek, motorok)
Hűtőrendszer
Kezeli a rendszer által generált hőt
Általános kérdések hibaelhárítása
Alacsony nyomású teljesítmény
- Ellenőrizze a belső szivárgást
- Ellenőrizze a szivattyú elmozdulás beállítását
- Keressen külső szivárgásokat
- Ellenőrizze a megkönnyebbülés szelep beállítását
Túlzott zaj
- Ellenőrizze a folyadékszintet és a minőséget
- Keressen levegőt a rendszerben
- Ellenőrizze a megfelelő rögzítést
- Ellenőrizze a kopott alkatrészeket
Túlmelegedés
- Ellenőrizze a hűtőrendszert
- Ellenőrizze a megfelelő folyadék viszkozitását
- Keressen túlzott nyomást
- Ellenőrizze, hogy vannak -e blokkolt szűrők
A lényeg
Tehát, az axiális dugattyúszivattyúk nyomást hoznak -e? Teljesen! Miközben elsősorban áramlást hoznak létre, ez az áramlás nyomásmá válik, amikor megfelel a hidraulikus rendszer ellenállásának. Ez a nyomás adja a hidraulikus berendezéseknek hihetetlen teljesítményét és pontosságát.
Ezek a szivattyúk olyan mérnöki csodák, amelyek számtalan iparágot forradalmasítottak. Az alapítványt ásó kotrógéppel a repülőtéren biztonságosan landló repülőgépig a tengelyirányú dugattyúszivattyúk működnek a színfalak mögött, hogy lehetővé tegyék a modern világunkat.
A munkájuk megértése segít felbecsülni a hihetetlen mérnöki mérnöki tevékenységeket, amelyek a mindennapi gépekbe kerülnek. A következő alkalommal, amikor egy darab nehéz berendezést lát, akkor tudni fogja, hogy valószínűleg van egy axiális dugattyúszivattyú, amely csendesen megteremti a hegyek mozgatásához szükséges nyomást - szó szerint!
Kulcsfontosságú felvétel
- Az axiális dugattyúszivattyúk olyan áramlást hoznak létre, amely nyomást jelent, amikor megfelel az ellenállásnak
- Rendkívül magas nyomást tudnak kezelni (legfeljebb 6500 psi)
- Építőiparban, repülőgép-, ipari és mezőgazdasági berendezésekben használják
- A megfelelő karbantartás elengedhetetlen a hosszú élethez és a megbízható működéshez
- A változó elmozdulási szivattyúk jobb energiahatékonyságot és vezérlést kínálnak
- Összetettebbek, mint a többi szivattyútípus, de kiváló teljesítményt nyújtanak a nagynyomású alkalmazásokhoz
Függetlenül attól, hogy hallgatói tanulnak a hidraulikáról, a berendezéseket karbantartó technikusról, vagy csak valaki, aki kíváncsi a hatékony gépek működésére, az axiális dugattyúszivattyúk megértése megnyitja a mérnöki és a technológia lenyűgöző világát.
