تاثیر فشار بر چرخ دنده پمپ دنده‌ای و ساختار یاتاقان‌ها

0 دیدگاه
فشار بر چرخ دنده پمپ دنده‌ای

فرآیند مش‌بندی حجم محبوس شده بین دنده‌ها و همچنین اتصال به حجم به دام افتاده را تغییر می‌دهد.
با این حال، این خارج از محدوده این مقاله است، جایی که شعاع فیله ریشه فقط به عنوان محدودیت برای اندازه دنده، نسبت تماس و غیره عمل می‌کند.
پارامترهای بهینه نشان‌ داده‌ شده در جدول ۳ از یک بهینه‌سازی عددی ناشی می‌شوند، بنابراین به بهینه واقعی نزدیک هستند اما جواب بهینه تحلیلی دقیق را نشان نمی‌دهند.
علاوه بر این، روند طرح‌های بهینه جدول ۳ می‌تواند به مقدار در نظر گرفته شده برای محدودیت‌ها بستگی دارد.

تغییر در یک یا چند محدودیت، منجر به مجموعه متفاوتی از طرح‌های بهینه می‌شود. برای مثال، شکل ۱۶ اثر فشار سیال (مقدار محدودیت عرض نوک دنده در (C. ۸) را در جبهه پارتو نشان می‌دهد که توسط الگوریتم بهینه‌سازی یافت می‌شود.

شکل به صورت گرافیکی نشان می‌دهد که چگونه تعداد دنده‌های بیشتر باعث عدم یکنواختی جریان کمتر، اما اندازه پمپ بزرگتر می‌شود.
علاوه بر این، شکل نشان می‌دهد که چگونه تغییر در مقدار فشار سیال تأثیر قابل توجهی بر عملکرد بهینه هر دو تابع هدف می‌گذارد.

شکل ۱۷ جزئیات مرزهای پارتو محلی یافت شده توسط الگوریتم بهینه‌سازی را نشان می‌دهد.
جبهه پارتو در نزدیکی نقطه بهینه جهانی کاملاً باریک است که به دلیل ماهیت بسیار محدود این مسئله بهینه‌سازی به دست می‌آید.

با نشان‌ دادن پارامترهای بهینه برای تعداد دنده‌های مختلف، تصمیم در مورد تعداد مناسب دنده‌های مورد استفاده اغلب به طرح‌های خاص و نیازهای مشتری بستگی دارد.

تاثیر فشار بر ساختار یاتاقان ها و چرخ دنده پمپ دنده ای

دنده استاندارد پمپ دنده‌ای

به طور کلی، ملاحظات معمولی جنبه‌های زیر را پوشش می‌دهد، تعداد دنده‌های بیشتر نه تنها اندازه پمپ بزرگ‌تر و چگالی توان کمتر، بلکه صداهایی با فرکانس بالاتر را نیز به همراه خواهد داشت.

همچنین شرایط واقعی عملیات و طراحی پمپ و حالت‌های طبیعی و هارمونیک‌های مرتبط نیز مهم هستند.

به منظور کمی کردن مزایای ارائه شده توسط طرح‌های موجود در این بهینه سازی، نتایج جدول ۲ با نتایج یک چرخ دنده استاندارد که به عنوان مرجع توسط لیتوین و فوئنتس در [28] استفاده می‌شود مقایسه شده است (h a = ۱.۰۰، h b = ۱.۲۵، زاویه فشار α = ۲۰ درجه بدون افست پروفیل، کار در شرایط دو طرفه).
همانطور که در شکل ۱۸ نشان داده شده است، بهینه‌سازی پروفیل دنده نامتقارن می‌تواند ۱/۳ کاهش بیشتر در عدم یکنواختی جریان در مقایسه با آن ایجاد کند.

شکل ۱۸ همچنین نتایج حاصل از الگوریتم بهینه‌سازی را برای مورد طراحی نامتقارن با حالت مورد مقایسه می‌کند.
نیم رخ دنده متقارن با فشار سیال = ۰ (شرایط دو پهلو برای هر دو مورد).

این اجازه می‌دهد تا مزیت ارائه شده توسط استفاده از دنده‌های نامتقارن همانطور که در شکل نشان داده شده است، طرح‌های نامتقارن (با زوایای مختلف فشار در درایو/ساحل مشهود است طرفین) بهبودهایی را در حدود ۵ درصد به غیر یکنواختی جریان (سیال۱) و حدود ۳ درصد از اندازه پمپ (سیال۲) می‌دهد.

بنابراین، در مقایسه با تأثیر سایر پارامترهای تعیین کننده پروفایل دنده، مزایای ناشی ازعدم تقارن پروفیل چندان زیاد نیست.
تاثیر بر توابع هدف نتایج بهینه‌سازی برای دنده متقارن با فشار سیال = ۰ برای تعداد دنده‌های مختلف در جدول ۴ نشان داده شده است.

تاثیر فشار بر ساختار یاتاقان ها و چرخ دنده پمپ دنده ای

این مقاله یک رویکرد اصلی برای مطالعه تحلیلی عمل جابجایی سیال انجام شده توسط پمپ‌های دنده خارجی (پمپ دنده ایs) با پروفایل‌های دنده نامتقارن ارائه کرده است.

تولید پروفیل و همچنین محدودیت‌های فیزیکی که مش‌بندی صحیح چرخ دنده‌ها را تضمین می‌کند ارائه شده است.

این مطالعه به ویژه بر استخراج معادلاتی متمرکز است که عملکرد نظری یک طرح معین را از نظر یکنواختی جریان و اندازه پمپ بیان می‌کند.

این عبارات اساس یک الگوریتم بهینه‌سازی عددی چند هدفه را تشکیل می‌دهند که برای یافتن بهترین طراحی پمپ دنده‌ای برای تعداد معینی از دنده‌ها فرموله شده است.

طرح بهینه‌سازی از یک الگوریتم NSGA-II استفاده می‌کند که در حالت نرم‌افزار تجاری پیاده‌سازی شده است.

مطالعه بهینه‌سازی روی مورد عملیات دو طرفه متمرکز است، که در حال حاضر ثابت شده است که یک راه‌حل کارآمد برای کاهش نوسانات جریان است.

نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهد که تعداد دنده‌ها تأثیر اولیه بر عملکرد پمپ دنده داخلی دارد، تعداد بیشتر دنده‌ها نوسانات جریان خروجی را کاهش می‌دهد اما حجم کلی واحد را افزایش می‌دهد.

پروفیل‌های بهینه حاصل به شدت تحت تأثیر محدودیت‌های فیزیکی مانند حداقل نسبت تماس در سمت درایو و ساحل، حداقل عرض نوک و غیره قرار می‌گیرند.

این محدودیت‌ها همچنین دلیلی است که نمی‌توان از پارامترهای خاصی مانند ضریب تصحیح پروفیل در عمل برای افزایش پمپ دنده ای استفاده کرد.

عملکرد، همانطور که اغلب در ادبیات شناخته شده نشان داده شده است. نتایج همچنین نشان داد که طرح‌های نامتقارن برای طرف‌های درایو/ساحل دنده می‌تواند از نظر عدم یکنواختی جریان (۵٪) و اندازه پمپ دنده‌ای (۳٪) با توجه به مورد چرخ دنده‌های متقارن بهینه مزایایی را به همراه داشته باشد.

با مقایسه مشخصات دنده استاندارد با مشخصات بهینه شده با روش پیشنهادی، می‌توان پیشرفت‌های بسیار بزرگتری را مشاهده کرد.

این امر اهمیت استفاده از روش‌هایی مانند روشی که در این کار توضیح داده شد برای تعیین شکل بهینه چرخ دنده‌ها برای پمپ دنده‌ای‌ها را تایید می‌کند.

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 *