مهم‌ترین مزایای پمپ دنده داخلی چیست؟

0 دیدگاه
مهم‌ترین مزایای پمپ دنده داخلی

پمپ دنده داخلی (IGP) یک پمپ هیدرولیک است و می‌تواند انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیک تبدیل کند و فشار روغن را برای سیستم هیدرولیک فراهم کند (Liu, Li, & Wang, ۲۰۱۹). با توجه به مهم‌ترین مزایای پمپ دنده داخلی که شامل ساختار فشرده، سر و صدای کم، عملکرد استنشاقی خوب و نوسانات جریان کم، IGP‌ها به طور گسترده در ماشین ابزار دقیق، ماشین آلات قالب گیری تزریقی، ماشین آلات کشاورزی، ماشین آلات آهنگری، تجهیزات دریایی، صنایع خودروسازی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند.

با توسعه از فناوری صنعتی، IGP روند افزایش فشار را در سال‌های اخیر نشان می‌دهد. فشار کاری IGP تقریباً به ۴۰ مگاپاسکال رسیده است. فشار کاری بالا ممکن است منجر به افزایش نیروهای شعاعی هیدرولیکی نامتعادل شود و باعث تغییر شکل چرخ دنده‌ها و شفت شود.
حتی القای مالش یا برخورد قطعات فلزی مجاور. در همین حال، ضربان نیروهای شعاعی ناشی از مکانیسم عملکرد IGP (Li, Guo, & Li, ۲۰۱۸) ممکن است طول عمر شفت را کاهش داده و آسیب جدی به سایر اجزا وارد کند. بنابراین بررسی نیروهای شعاعی IGP با فشار کاری بالا برای طراحی سازه مناسب بسیار مهم و ضروری است.

پمپ دنده داخلی

نیروی شعای وارد بر یاتاقان‌ها

نیروی شعاعی نامتعادل وارد بر یاتاقان و دو چرخ دنده پمپ دنده‌ای شامل نیروی شعاعی است که توسط فشار مایع در امتداد محیط چرخ دنده و نیروی شعاعی ایجاد شده از درگیری چرخ دنده ایجاد می‌شود. در حال حاضر، فرمول‌های تجربی و ساده شده (یان و ژانگ، ۱۹۷۹) به طور گسترده‌ای برای تخمین مقدار متوسط ​​نیروی شعاعی پمپ دنده‌ای که در فشار کم کار می‌کند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در میان این فرمول‌ها (به معادلات ۱-۲ مراجعه کنید)، زیرمجموعه‌های رانندگی و رانده به ترتیب برای چرخ دنده و چرخ دنده حلقوی هستند. به منظور ساده کردن محاسبه، فرض می‌شود که فشار مایع در ناحیه انتقال پمپ به صورت خطی در امتداد جهت محیطی در طول استخراج فرمول‌های تجربی توزیع می‌شود.
در سال‌های اخیر، یک مدل دینامیکی الاستیک سینماتیک با پارامتر کلومه‌ای غیرخطی مبتنی بر پمپ‌های دنده‌ای خارجی برای پیش‌بینی ویژگی‌های دینامیکی پمپ‌های دنده‌ای پیشنهاد شد (Del Rincon & Dalpiaz, ۲۰۰۲).
بعداً، این مدل نظری با در نظر گرفتن تأثیر عوامل مختلف (مانند خروج از مرکز دنده، نشت خلاص و خطای پروفیل دندان) بهبود یافت و برای مطالعه توزیع فشار در حجم بین دندانه‌ها و ویژگی‌های نیروهای شعاعی (Mucchi, Dalpiaz, و دل رینکن، ۲۰۱۰؛ موچی، دالپیاز، و ریولا، ۲۰۱۱).
لازم به ذکر است که برخی از فرضیات و ساده‌سازی‌ها به ناچار برای مدل‌های نظری مطرح شد، مانند محاسبه روابط هندسی، موقعیت‌های گذرای دندانه‌های چرخ دنده در طول فرآیند اجرا و غیره. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک رویکرد قدرتمند برای به دست آوردن توزیع جریان و فشار سیال برای هندسه‌ها و سیستم‌های مختلف است که می‌تواند جزئیات ساختاری مدل پمپ را منعکس کند (قلندری، میرزاده کوهشاهی، محمدیان، شمشیربند، و چاو، ۲۰۱۹؛ موسویا، شمشیربند. سالوانا، چاو و تاه، ۲۰۱۹). تاکنون بسیاری از محققان بر روی کاربردهای آن در محاسبات دبی پمپ‌های دنده‌ای تمرکز کرده‌اند.

شبیه‌سازی

یک مدل دقیق CFD پمپ‌های دنده‌ای به دلیل مکانیزم کاری خاص خود با دو چالش اصلی روبرو است. یکی استفاده از مش دینامیک و دیگری شبیه‌سازی درگیری دنده بین دو چرخ دنده. با توجه به روش مش پویا، مدل‌های عددی دو بعدی (۲ بعدی) به طور گسترده در کارهای قبلی Campo Sud (۲۰۱۲) و Campo Sud و همکاران مورد استفاده قرار گرفتند.
با این حال، مدل دو بعدی پمپ‌ دنده‌ ای نمی‌تواند جزئیات ساختاری واقعی مدل پمپ را به طور کامل منعکس کند. اخیراً روش مش دینامیکی سه بعدی (۳ بعدی) برای توصیف حرکت چرخ دنده‌ها شروع شده است که در آن روش جامد غوطه‌ور، روش مش دینامیکی بر اساس بسته نرم افزاری تجاری Pumplinx و مدل مش پویا ۲.۵ بعدی هستند.

سه گزینه بالقوه برای تجزیه و تحلیل جریان پمپ‌های دنده‌ای به عنوان مثال، هام و همکاران. (هام، کیم، اوه، و چو، ۲۰۱۸) و سینگ و همکاران. (سینگ، سالوتاگی، پیتا، و مدهاوان، ۲۰۱۹) شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی عملکرد جریان، ویژگی‌های کاویتاسیون و ضربان فشار در پمپ‌های ژروتور بر اساس روش مش دینامیکی در Pumplinx انجام دادند. کاستیا و گامز-مونترو و همکاران. (Castilla, Gamez-Montero, Raush, & Codina, ۲۰۱۷؛ Gamez-Montero, et al. , ۲۰۱۲) و Yoon et al. (۲۰۱۷) عملکرد جریان پمپ‌های ژروتور و پمپ‌های دنده‌ای خارجی را که در فشار کم کار می‌کنند به ترتیب با مدل مش دینامیکی ۲.۵ بعدی و روش جامد غوطه‌ور بررسی کردند.
آن‌ها به این نتیجه رسیدند که این سه روش می‌توانند راه حل‌های مناسبی برای رفتار جریان پمپ ارائه دهند. البته لازم به ذکر است که جریان دو فازی کاویتاسیون با روش جامد غوطه‌ور پشتیبانی نمی‌شود و PumpLinx نیاز بالایی به ساختار هدف دارد که باید بسیار شبیه به ماژول محاسباتی باشد و کنترل کمتری بر محاسبات دارد.

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 *