بررسی ساختار پمپ دنده ای با دنده جناقی

0 دیدگاه
ساختار پمپ دنده ای با دنده جناقی

هدف از رویکرد این مقاله، توصیف تنش تماسی یک مجموعه دنده جناقی است که به عنوان بخشی از ماشین هیدرولیک کار می‌کند. دانستن این نکته مهم است که نیروهای تنش تماسی در یک دستگاه تروکوئیدال مهم است زیرا دستگاه را نمی‌توان برای سایش تنظیم کرد.
مسئله اصلی در محاسبه کردن نیروها، در نظر گرفتن نیروی اعمالی بین چرخ دنده‌های و عوامل مختل کننده‌ی آنان است. بخش اول این مقاله یک مدل تحلیلی ساده شده از یک ماشین نوع تروکوئیدی را در زمانی که اصطکاک در نقاط تماس نادیده گرفته می‌شود، ارائه می‌کند. از این مقاله تلاش می‌کند تا فرایندهای ایجاد شده در پمپ و نیروی‌های اعمالی را مورد تحلیل و بررسی قرار دهد.

ساختار پمپ دنده‌ای با دنده جناقی

سپس بخش دوم مقاله یک مدل المان محدود از همان ماشین را ارائه می‌دهد. بررسی هر دو مدل در شرایط شبیه استاتیک در نظر گرفته شده است. با انجام یک آزمایش بر روی یک نمونه از دنده‌های ساخته شده، حداکثر تنش تماسی را بر روی یک جفت دندان از طریق تکنیک‌های اندازه‌گیری فوتوالاستیسیته همان دستگاه فراهم می‌کند. نتایج حاصل از دو مدل و کار تجربی با هم مقایسه شده و نتایج مهمی استخراج و مورد بحث قرار گرفته است. r ۲۰۰۶ Elsevier Ltd. کلیه حقوق محفوظ است.
پمپ‌های دنده‌ای داخلی را می‌توان در طیف گسترده‌ای از کاربردها به دلیل تعدادی از مزایای آن‌ها یافت.
صنعت خودرو به ویژه در ماشین‌های تروکوئیدال روی آن‌ها تمرکز کرده است.
باز مزایای این پمپ می‌توان به نویز بسیار کم، آب‌بندی بهتر و دبی بالاتر اشاره کرد. با این وجود، اینکه بتوان عملکرد دنده را تشریح کرد بسیار مهم است زیرا با این کار می‌توان به مزایای آن پی برد و فهمید که آیا این مزایا می‌توان به معایب عملکرد آن‌ها تبدیل شود و نیاز به تجزیه و تحلیل دارد و یا خیر. با در نظر گرفتن عملکرد دندانه‌های چرخ دنده، یک نقطه ضعف در طراحی پمپ‌های نوع تروکوئیدی، کمبود قطعات قابل تنظیم برای جبران ساییدگی مجموعه دنده است و در نتیجه باعث کاهش شدید راندمان می‌شود.

ساختار پمپ دنده ای با دنده جناقی

دنده جناقی پمپ دنده‌ای

بنابراین، هنگامی که چرخ دنده‌ها فرسوده می‌شوند، باید به سادگی تعویض شوند.
تنش تماسی بین دندانه‌های چرخ دنده در یک دستگاه تروکوئیدال که دنده داخلی آن بر اساس پروفیل تروکوئیدی است و از این پس به عنوان پمپ ژروتور نامیده می‌شود، برای چرخاندن روتور هیچ چرخ دنده‌ی مجزایی وجود ندارد  و حرکت هر دو چرخ دنده به وسیله نیروی تماس بین آن‌ها صورت می‌پذیرد.
محققان زیادی مشکل تماس بین چرخ دنده هارا بررسی کردند. کولبورن [1] با نادیده گرفتن اصطکاک بین دنده‌ها، مسئله را ساده کرد و از این طریق، راه حل‌های تحلیلی به دست آورد که می‌توان از آن برای اصلاح پارامترهای دنده و کاهش تنش تماس استفاده کرد. با این حال، فقط برای پاکت‌هایی که توسط دندان‌های قوس دایره‌ای تشکیل شده‌اند معتبر است.
بر اساس تئوری کولبورن، آزمایشیی طراحی و ساخته شده است که یک جفت چرخ دنده هلیکال را برای بررسی نیروی تماس بین آن‌ها بررسی می‌کند و نتیجه نهایت اصطکاک و تماس بین دنده هارا محاسبه می‌کند
مشکل اصلی در محاسبه تنش تماس، تعیین نیرویی است که از هر نقطه تماس منتقل می‌شود.
با توجه بین اینکه نقاط تماس بسیار زیادی وجود دارد، بررسی مدل از لحاظ استاتیکی ممکن نیست.
با توجه به اینکه  انتخاب دقیق پارامترهای آزمایش  امکان رسیدن به جواب‌های صحیح‌تر را فراهم می‌کند، نمی‌توان فراموش کرد که این پارامترهای هندسی ویژگی‌های حجمی پمپ را نیز انجام می‌دهند.

ساختار پمپ دنده ای با دنده جناقی

آزمایش طراحی شده در این مقاله یک نمونه شبیه‌سازی شده را  آزمایش و برای یک واحد خاص از پمپ دنده ای برای روغن‌کاری اجزای داخلی موتورهای بزرگ ارائه می‌دهد. شبیه‌سازی به یک ابزار ضروری برای دستیابی به رفتار بهینه در آینده در سیستم‌ها و اجزای هیدرولیک تبدیل شده است، به ویژه زمانی که آن‌ها در حال طراحی هستند.
مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌ها با استفاده از تکنیک المان محدود انجام شده است حداکثر تنش تماس را در دندانه‌های چرخ دنده برای یک موقعیت خاص پیش بینی کنید.
در یک نمونه آزمایشی، در یک پمپ دنده‌ای روتور را از طریق تکنیک‌های فوتوالاستیسیته مورد آزمایش قرار می‌گیرد.
این تکنیک چندان دقیق نیست و برای به دست آوردن دامنه بزرگی تنش تماسی کار می‌کند.
با این حال، ضروری است که در صورت امکان، مقایسه با نتایج تجربی انجام شود. نمونه اولیه از چرخ دنده مجموعه‌ای از واحد خاص و یک دستگاه تست طراحی شده است و برای اندازه گیری حداکثر تنش تماس در دندانه‌های چرخ دنده ساخته شده است.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *