بهینه سازی روتورهای پمپ دنده ای چه روش‌هایی دارد؟

پمپ دنده‌ای داخلی چندین مزیت از جمله استقامت خوب و صدای کم دارد و علاوه بر آن به راحتی می‌توان آن را کوچک کرد.
این پمپ دنده‌ای به عنوان پمپ روغن موتور برای روانکاری موتورهای خودرو، به عنوان پمپ روغن گیربکس برای تولید فشار روغن برای گیربکس‌های اتوماتیک یا متغیر پیوسته و به عنوان پمپ سوخت در خودروهای دیزلی استفاده می‌شود.
در خودروهای هیبریدی، از این پمپ دنده ای به عنوان ISG (Idle Stop and Go) استفاده می‌شود که هنگام توقف خودرو موتور را خاموش می‌کند و در هنگام استارت زدن خودرو با اعمال فشار به پدال گاز، موتور را با استفاده از موتور الکتریکی روشن می‌کند.
از این پمپ برای راندن موتور الکتریکی نیز استفاده می‌شود.

بهینه سازی روتورهای پمپ دنده‌ای

روتور مورد استفاده از پمپ دنده ای داخلی ابتدا با انتخاب شکل روتور داخلی یا خارجی و سپس طراحی روتور دیگر بر اساس شکل تعیین شده طراحی می‌شود.
مطالعات زیادی بر روی گروتورها انجام شده است. کولبورن [1] فرمول حداکثر شعاع را برای اجتناب از کاسپ و حلقه در روتورهای بیرونی شبیه یک لوب دایره‌ای به دست آورد.
کولبورن همچنین تأثیر نرخ جریان نظری و بی‌نظمی نرخ جریان را بر انحنای روتور داخلی، شکل روتور بیرونی و ارتفاع دندانه روتور بررسی کرد.
ساگوسا و همکاران [2] با محاسبه فاصله نوک روتور و بهبود شکل کاسپ یک روتور تروکوئیدی با سرعت جریان بالا طراحی کرد.
ریش و همکاران [3] روتورهای هیپوتروکوئیدی و اپی تروکوئیدی را طراحی کرد و سرعت جریان نظری، جابجایی پاکت و نسبت تراکم روتورهای هیپوتروکوئیدی را با روتورهای اپی تروکوئیدی مقایسه کرد.
فابیانی و همکاران دبی را با ادغام نرخ تغییر ناحیه محفظه با زاویه چرخش روتور داخلی محاسبه کرد و شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌ها را انجام داد.
میمی و پناکی [5] بر اساس مفهوم منحنی حدی، روشی را برای اجتناب از افت کاهش دادند.
دمنگو و همکاران [6] یک روتور سیکلوئید برای جلوگیری از تداخل و سایش طراحی کرد و یک نرم‌افزار تجزیه و تحلیل تماس با دندان را توسعه داد.
لی [7] روشی را برای درون‌یابی شکل روتور داخلی با منحنی ترکیبی قوس‌های دایره‌ای برای جلوگیری از نشت و سهولت ساخت ایجاد کرد.
یه و همکاران [8] یک فرمول حداکثر شعاع را با استفاده از روشی ساده‌تر از آنچه در Ref ارائه شده است، به دست آورد.

اجتناب از کاسپ و حلقه در روتورهای بیرونی

یک سیستم یکپارچه برای طراحی روتور و محاسبه پارامترهای عملکرد برای روتورهای بیرونی شبیه یک لوب دایره‌ای توسعه داد.
حسیه و همکاران [10] طرحی را برای جلوگیری از تداخل و آندرکات و برای بهبود کارایی حجم توسعه داد.
ساساکی و همکاران [11] روتور مگافلوید را توسعه داد که سرعت جریان بالاتر و کارایی بهتری نسبت به روتور پاراکوئید قبلاً توسعه داده شده دارد، با قرار دادن منحنی پیچشی در روتور داخلی.
کیم و همکاران [12] یک روتور بیرونی را با ترکیب منحنی‌های مختلف طراحی کردند و یک سیستم خودکار برای محاسبه نرخ جریان و بی‌نظمی نرخ جریان ایجاد کردند.
هسیه [13] با استفاده از یک منحنی هیپوتروکوئیدال یک ژروتور طراحی کرد و روشی را برای پیش‌بینی عملکرد آب‌بندی، تغییرات تنش، بازده ناحیه و فشار خروجی پیشنهاد کرد.
گامز-مونترو و همکاران [14] یک پمپ دنده تروکوئیدی طراحی کردند و آن‌ها بسته GEROLAB را برای محاسبه تنش‌های تماس از طریق تجزیه و تحلیل ویژگی‌های حجمی توسعه دادند.
در مطالعه حاضر، ما روتور داخلی را در نظر می‌گیریم و پیشنهاد می‌کنیم که یک منحنی قوس دایره‌ای بین منحنی هیپوسایکلوئید در ریشه دندان و یک منحنی اپی سیکلوئید در بالای دندان قرار داده شود.
ما از Z۱، e، D. B. P، q2max، w و tp به عنوان متغیرهای طراحی استفاده می‌کنیم. برای روتور بیرونی، ما روش شبیه‌سازی چرخشی و اصلاح را برای جلوگیری از تداخل پیشنهاد می‌کنیم.
مساحت محفظه مورد نظر در طول چرخش روتور کاهش می‌یابد. ما نرخ جریان و بی‌نظمی نرخ جریان را با تحلیل رگرسیون، پس از کالیبراسیون ناحیه محفظه بر اساس نقاط تماس فرضی محاسبه می‌کنیم.
در نهایت می‌توان ژروتوری را طراحی کرد که برای آن محدودیت بالایی در خروج از مرکز وجود نداشته باشد، برای این طراحی از آندرکات جلوگیری شده و محدودیتی در عرض نوک وجود ندارد.