بررسی عملکرد شفت و چرخ دنده‌های پمپ دنده ای

0 دیدگاه
شفت و چرخ دنده‌های پمپ دنده ای

شفت و چرخ دنده‌های پمپ دنده‌ای در یاتاقان‌های لغزنده هیدرواستاتیک در حال چرخش هستند. محور محرک پمپ با یک حلقه Simmer آب‌بندی می‌شود، در حالی که بدنه‌ها با حلقه‌های O (۱۰) آب‌بندی می‌شوند. جزئیات A، B و C نشان داده شده در شکل ۲a، فاصله‌های طراحی فرضی را نشان می‌دهد.
بر اساس طراحی، شکاف یاتاقان ساده هیدرواستاتیک (جزئیات A)، مقدار ۰.۰۲ میلی‌متر داشت. برای شکاف‌های محوری و شعاعی تشکیل شده بین سطوح همکار بدنه‌ها و چرخ دنده‌ها (جزئیات A و B)، فاصله طراحی شده ۰.۰۵ میلی متر بود.
در مورد شکاف بین دندانه ای، که بین سطوح جانبی دندانه‌های دنده همکار رخ می‌دهد (جزئیات C)، فاصله فرضی مقدار معمولی ۰.۰۴ میلی متر داشت. تمام سطوح همکار و همچنین سطوح دهانه ورودی و خروجی تحت یک عملیات تکمیلی قرار گرفتند.

شفت و  چرخ دنده های پمپ دنده ای

طراحی ساختار یاتاقان‌ها

با توجه به طراحی، زبری سطح از  تجاوز نمی‌کند. نمای واقعی پمپ در شکل ۲b نشان داده شده است. بدنه جلویی (۱) از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است، در حالی که وسط (۲) و پشت (۳) از شیشه فنی (PMMA) ساخته شده است که امکان مشاهده پدیده‌های جریان و فرآیندهای داخل پمپ را فراهم می‌کند.
نیاز به استفاده از شیشه آلی شفاف با خواص مکانیکی بسیار بدتر (مقادیر معمولی مدول یانگ، مقاومت خمشی و کششی به ترتیب عبارتند از: ۳۰۰۰ مگاپاسکال، ۱۱۰ مگاپاسکال و ۷۰ مگاپاسکال) نسبت به آلیاژهای فولاد، چدن یا آلومینیوم، نتایج نشان می‌دهد که مطالعه تجسم فقط در مقادیر فشار کاری کم و متوسط ​​انجام می‌شود. ۳.۱.

کانال ها، فاصله‌ها و جریان‌های داخلی شکل ۳a آرایش کانال‌ها و چرخ دنده‌های داخلی را در یک پمپ دنده‌ای استیل نشان می‌دهد. جریان سیال در پمپ دنده‌ای ارتباط نزدیکی با حرکت محفظه جابجایی (T) دارد و به صورت زیر انجام می‌شود: سیال کار از طریق کانال ورودی (CLI) وارد پمپ می‌شود و از آنجا وارد محفظه ورودی می‌شود.

(CRI)، جایی که محفظه‌های جابجایی (T) پر می‌شوند. با چرخش چرخ دنده ها، سیال بسته شده در محفظه‌های جابجایی (T) با حجم ثابت، از طریق ناحیه پل ورودی (BI) منتقل می‌شود که ناحیه فشار پایین (pI) را از ناحیه فشار قوی (pO) پمپ جدا می‌کند.
سپس، محفظه جابجایی بین دندانی (T) ناحیه پل ورودی (BI) را ترک می‌کند و به سمت محفظه خروجی (CRO) حرکت می‌کند. در آنجا مایع از محفظه‌های جابجایی (T) تخلیه می‌شود و سیال کار از طریق کانال خروجی (CLO) پمپ را ترک می‌کند.

فرآیند تخلیه سیال کار از داخل محفظه جابجایی (T) زمانی به پایان می‌رسد که محفظه جابجایی (T) وارد ناحیه پل خروجی (BO) شود که مانند پل ورودی (BI)، بالا را از پایین جدا می‌کند. ناحیه فشار پمپ در ناحیه پل خروجی (BO)، حجم محفظه جابجایی تغییر می‌کند، در ابتدا به سرعت کاهش می‌یابد، و سپس، پس از فراتر رفتن از نقطه مرکزی درگیری، شروع به افزایش سریع می‌کند. پس از خروج از ناحیه پل خروجی (BO)، محفظه جابجایی (T) به محفظه ورودی (CRI) باز می‌گردد و چرخه تکرار می‌شود.
در حالی که محفظه جابجایی (T) در حال حرکت است، هم در محفظه ورودی (CRI) و هم در محفظه خروجی (CRO)، a (CRO، CLO) و تبادل سیال کار با داخل محفظه (T) فقط به صورت نشت از طریق خلاءهای داخلی پمپ امکان‌پذیر است.

شفت و  چرخ دنده های پمپ دنده ای

آب‌بندی محفظه

در مورد پل ورودی «بلند» (BI) که همانطور که در بالا ذکر شد، حجم محفظه جابجایی (T) ثابت است، علت اصلی نشتی اختلاف فشار جزئی بین محفظه‌های جابجایی مجاور است.

در چنین شرایطی، نشتی که در ترخیص شعاعی (GR) و در ترخیص محوری (GA) رخ می‌دهد به ویژه قابل توجه است. در آن منطقه، یک نوع نشتی مشاهده شده است، یعنی نشت از طریق شکاف یاتاقان (GB)، اما تأثیر آن بسیار کمتر از تأثیر عوامل توصیف شده قبلی است. در مورد پل خروجی «کوتاه» (BO)، به دلیل تغییر در حجم محفظه جابجایی قطع (T)، اختلاف فشار بین محفظه‌های مجاور بسیار بیشتر است و دائماً در حال تغییر است. به همین دلیل، همچنین نشتی بسیار بزرگتر و قابل توجه‌تر از آنچه در پل ورودی (BI) مشاهده می‌شود است.

در چنین شرایطی، به غیر از نشتی از طریق فاصله شعاعی (GR) و محوری (GA)، نشت از طریق خلاء یاتاقان (GB) نیز مهم است. در ناحیه پل خروجی (BO) یک نوع نشتی دیگر وجود دارد که در هیچ ناحیه دیگری از پمپ رخ نمی‌دهد، یعنی نشتی از خلال بین دندانی (شکل ۳c).
این در ناحیه درگیری چرخ دنده‌های جفت شده در فاصله بین دندانی (GI) که در آنجا ایجاد می‌شود، یا به عبارت دیگر، شکاف برگشتی، با مقدار معمولی ۰.۰۴-۰.۰۵ میلی متر رخ می‌دهد.

چنین فرآیندهای جریانی امکان شناسایی مهم‌ترین جریان‌های جریان‌های داخلی را که در یک پمپ دنده ای استیل اتفاق می‌افتد را می‌دهد.

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 *