A hidraulikus rendszerek és a folyadék megvitatásakor Power alkalmazások, az egyik legalapvetőbb kérdés, amelyet a mérnökök és A technikusok találkozása az, hogy a szivattyúk valóban nyomást gyakorolnak -e. Ez a kérdés különösen relevánssá válik a tengelyirányú dugattyúszivattyúk vizsgálatakor A legkifinomultabb és legszélesebb körben alkalmazott pozitív elmozdulási szivattyúk között Modern ipari alkalmazások. A válasz, bár látszólag egyértelmű, lenyűgöző betekintést mutat a folyadékdinamikába, a gépiparba alapelvek, valamint az áramlás és az ellenállás közötti bonyolult kapcsolat hidraulikus rendszerek.
Az alapelv
A kérdés közvetlen megoldása: Tengelyirányú A dugattyúszivattyúk nem hoznak létre nyomást. Ehelyett áramlást hoznak létre. A nyomás akkor fordul elő, amikor ez az áramlás ellenáll a hidraulikán belül rendszer. Ez a megkülönböztetés elengedhetetlen a hidraulikussal dolgozó személyek számára A gépek, mivel alapvetően formálják, hogyan tervezzük, működtessünk és hibaelhárítsuk Ezek a rendszerek.
Gondolj rá így: képzelje el, hogy próbál Tolja át a vizet egy kerti tömlőn. A szivattyú biztosítja a víz mozgatásának erejét (az áramlás létrehozása), de az a nyomás, amelyet érez, amikor részben blokkolja a tömlőt A végét a bevezetett korlátozás hozza létre. A szivattyú szerepe az Fenntartja ezt az áramlást bármilyen ellenállás ellen, amelyet a rendszer bemutat.
A mechanikájaTengelyirányú dugattyúszivattyúk
Az axiális dugattyúszivattyúk elegánsan működnek Egyszerű, de mechanikailag összetett elv. Ezek a szivattyúk több dugattyúval rendelkeznek A szivattyú hajtótengelyével párhuzamosan elrendezve, tehát a "tengelyirányú" kifejezés. Ahogy a hajtótengely forog, elfordítja az ezeket a dugattyúkat tartalmazó hengerblokkot. A dugattyúk viszonoznak a hengerükben, és folyadékot húznak be Hosszabbító stroke és kiutasítja azt a kompressziós löket során.
A nyomás megértésének kulcsa A generáció abban rejlik, hogy mi történik a kompressziós löket során. Amikor dugattyúk tömörítse a hidraulikus folyadékot, lényegében megpróbálnak erőltetni folyadékmennyiség a szivattyú kimenetén keresztül. Ha a kimenet teljesen lenne Korlátlan és egy nagy tartályra nyitva van, légköri nyomáson a folyadék minimális nyomásfelhasználással áramlik ki. Azonban valódi hidraulikus rendszerek különféle korlátozásokat tartalmaz: szelepek, hengerek, szűrők, csövek és a A tényleges munkát a hidraulikus hajtóművek végzik.
A rendszerállóság szerepe
A rendszer ellenállás ott van a nyomás valóban származik. A hidraulikus rendszer minden alkotóeleme hozzájárul bizonyos szinten A folyadékáramlás ellenállás. A hosszú csövek futtatása súrlódási veszteségeket okoz, éles A kanyarok és a szerelvények turbulenciát okoznak, a szűrők korlátozzák az áramlást az eltávolításhoz A szennyező anyagok és a vezérlőszelepek szabályozzák az áramlási sebességet. A legfontosabb: a a rendszer tényleges munkája - például a nehéz terhelések emelése hidraulikus hengerek vagy forgó gépek hidraulikus motorokkal - teremt jelentős ellenállás.
Amikor egy axiális dugattyúszivattyú megpróbál Fenntartja a tervezett áramlási sebességet ezeknek az ellenállásnak, a nyomás természetesen fejlődik. A szivattyú lényegében keményebben dolgozik annak érdekében, hogy legyőzze az akadályait útvonal. Ez az oka annak, hogy ugyanaz a szivattyú rendkívül eltérő nyomást eredményezhet attól függően, hogy milyen rendszerhez van csatlakoztatva. Alacsony ellenállású rendszerben a nyomás minimális marad. Egy nagy ellenállású rendszerben, amely jelentős munkamenetet igényel, A nyomás elérheti a szivattyú maximális tervezési határát.
Változó elmozdulás: játékváltó
Az egyik legkifinomultabb tulajdonsága Számos tengelyirányú dugattyúszivattyú a változó elmozdulási képességük. A rögzített Az elmozdulási szivattyúk, amelyek forradalomonként ugyanazt a folyadékmennyiséget mozgatják, függetlenül attól A rendszer igényei szerint a változó elmozdulási szivattyúk kimenetet igazíthatnak, hogy megfeleljenek Rendszerkövetelmények.
Ez a kiigazítás általában megvalósul egy swash lemez mechanizmusán keresztül. A swash lemez szögének megváltoztatásával, Az operátorok változtathatják a dugattyúk lökethosszát, közvetlenül vezérelve a A szivattyú elmozdulása forradalomonként. Ez a képesség figyelemre méltó lehetővé teszi A hatékonyság javítása és a rendszer teljesítményének pontos ellenőrzése.
Itt van a nyomásáramlás kapcsolat különösen érdekesvé válik: egy változó elmozdulási szivattyú fenntarthatja állandó nyomás, miközben változik az áramlási teljesítmény, vagy fenntartja az állandó áramlást lehetővé téve a nyomás ingadozását a terhelési igények alapján. Ez a rugalmasság miatt A tengelyirányú dugattyú hihetetlenül értékes a pontos alkalmazásokban irányítás, például mobil hidraulika, ipari sajtó és repülőgép -rendszerek.
Gyakorlati következmények a rendszertervezésre
Annak megértése, hogy a szivattyúk inkább áramlást teremtenek A nyomásnak mélyreható következményei vannak a hidraulikus rendszer tervezésére. Mérnökök gondosan figyelembe kell vennie a teljes rendszert a szivattyúk kiválasztásakor, nem pedig Egyszerűen a kívánt nyomás -előírásokra összpontosítva.
Például, ha egy alkalmazás megköveteli 3000 psi működő nyomás, a mérnök nem tudja egyszerűen meghatározni a szivattyúkat. 3000 psi kimenet. Ki kell számolniuk a szükséges áramlási sebességet, elemezni a rendszert ellenállások, a rendszer egészében a nyomásveszteségeket, és biztosítja a A szivattyú fenntarthatja a megfelelő áramlást a szükséges nyomáson. Ez jelentheti a maximális nyomásminőségű szivattyú kiválasztása lényegesen magasabb, mint a Munka nyomás a rendszer hatékonyságának és a biztonsági margóknak a figyelembevételére.
Sőt, a rendszer hatékonysága válik PARAMUNT. A hidraulikus áramkör minden szükségtelen korlátozása erőlteti a Szivattyúzni a keményebben, a túlzott nyomást és az energiát pazarolja hőn. A jól megtervezett hidraulikus rendszerek minimalizálják ezeket a veszteségeket a megfelelő komponens segítségével Kiválasztás, optimalizált útválasztás és rendszeres karbantartás.
Energiahatékonysági szempontok
Az áramlás és a nyomás közötti kapcsolat Az axiális dugattyúszivattyúkban közvetlenül befolyásolja az energiafogyasztást. Mivel a szivattyúk nem a nyomást önállóan teremtsük meg, csak a szükséges energiát fogyasztják legyőzze a tényleges rendszer ellenállását. Ez az elv megmagyarázza, miért változó Az elmozdulási szivattyúk gyakran kiváló hatékonyságot biztosítanak a rögzítetthez képest elmozdulási alternatívák.
Vegyünk egy változó terhelésű rendszert Követelmények a működési ciklus során. Rögzített elmozdulási szivattyúnak kell lennie a csúcsigényre méretezve, és gyakran nem hatékonyan működik az alacsony igény alatt periódusok, olyan túlzott áramlást hozva létre, amelyet vissza kell kerülni a tartályba. Ez A bypass áramlás az elpazarolt energiát képviseli, amelyet hőre kell alakítani, amelyet kezelni kell hűtőrendszerek révén.
Ezzel szemben egy változó elmozdulási tengelyirányú A dugattyúszivattyú csökkentheti a kimenetet alacsony igényű időszakokban, csak a Az energiára valójában szükség van. Ez a terhelésérzékelési képesség energiát eredményezhet 30-50% vagy annál nagyobb megtakarítás a változó üzemi ciklusokkal rendelkező alkalmazásokban.
Hibaelhárítás és karbantartás Perspektívak
Az áramlási nyomás megértése A kapcsolat felbecsülhetetlen értékűnek bizonyul a hidraulikus rendszerek hibaelhárításakor. Amikor A rendszernyomás váratlanul csökken, a probléma ritkán rejlik a szivattyúval Képesség "nyomás megteremtésére". Ehelyett a technikusoknak meg kell vizsgálniuk A rendszer ellenállásának változásai vagy a szivattyú képessége az áramlás fenntartására.
A közös bűnösök között szerepel a belső szivárgás A szivattyún belül (csökkentve a tényleges áramlást), eltömődött szűrők (növekvő ellenállás hasznos munka nélkül), a kopott alkatrészek további belső teret hoznak létre szivárgási útvonalak, vagy a rendszer betöltésének változásai, amelyek megváltoztatják az ellenállást Jellemzők.
A tengelyirányú dugattyúszivattyúk rendszeres karbantartása Erősen összpontosít az áramlási képességük megőrzésére. Ez magában foglalja Megfelelő folyadék-tisztaság fenntartása a precíziós markoló kopás megakadályozása érdekében felületek, biztosítva a mozgó alkatrészek megfelelő kenését és a megfigyelést belső engedélyek, amelyek befolyásolják a térfogat hatékonyságot.
