Kada raspravljamo o hidrauličkim sustavima i tekućini
Aplikacije za napajanje, jedno od najosnovnijih pitanja koja inženjeri i
Suočeni s tehničarima je da li crpke zapravo stvaraju pritisak. Ovo pitanje
postaje posebno relevantna prilikom ispitivanja aksijalnih klipnih pumpi, koje su
među najsofisticiranijim i široko korištenim pumpama za pozitivne pomake u
Moderne industrijske primjene. Odgovor, iako naizgled izravan,
otkriva fascinantan uvid u dinamiku fluida, strojarstvo
principi i zamršeni odnos između protoka i otpora u
Hidraulički sustavi.
Temeljni princip
Da biste izravno riješili ovo pitanje: Axial
Klipne pumpe ne stvaraju tlak. Umjesto toga, oni stvaraju protok.
Tlak se stvara kada ovaj protok naiđe na otpor unutar hidrauličkog
sustav. Ova je razlika ključna za sve koji rade s hidraulikom
strojevi, kako u osnovi oblikuje način na koji dizajniramo, radimo i rješavamo probleme
Ovi sustavi.
Razmislite na ovaj način: zamislite pokušaj
Gurnite vodu kroz vrtno crijevo. Pumpa pruža silu za pomicanje vode
(stvaranje protoka), ali pritisak koji osjećate kada djelomično blokirate crijevo
Kraj je stvoren ograničenjem koje ste uveli. Uloga crpke je da
Održavajte taj protok u odnosu na bilo koji otpor koji sustav predstavlja.
Aksijalne klipne pumpe djeluju na elegantno
Jednostavan, ali mehanički složen princip. Ove pumpe sadrže više klipova
raspoređeno paralelno s pogonom pumpe, otuda i izraz "aksijalno".
Kako se pogonska osovina okreće, okreće blok cilindra koji sadrži ove klipove.
Klipovi se uzvraćaju unutar svojih cilindara, uvlačeći tekućinu tijekom svog
Prošireni udar i protjerivanje tijekom njihovog kompresije.
Ključ za razumijevanje pritiska
Generacija leži u onome što se događa tijekom kompresije. Kad klipovi
komprimirajte hidrauličku tekućinu, oni u osnovi pokušavaju prisiliti određenu
Volumen tekućine kroz izlaz crpke. Da je izlaz bio potpuno
neograničen i otvoren za veliki rezervoar pri atmosferskom tlaku, tekućinu
Izlazili bi s minimalnim nakupljanjem tlaka. Međutim, pravi hidraulički sustavi
sadrže različita ograničenja: ventili, cilindri, filtri, cjevovodi i
Stvarni rad koji obavljaju hidraulički pokretači.
Uloga otpora sustava
Otpor sustava je tamo gdje je pritisak doista
potječe. Svaka komponenta u hidrauličkom sustavu doprinosi određenoj razini
Otpornost na protok tekućine. Dugotrajne cijevi stvaraju gubitke od trenja, oštar
zavoji i priključci uzrokuju turbulenciju, filtri ograničavaju protok za uklanjanje
zagađivači i upravljački ventili reguliraju brzinu protoka. Što je najvažnije,
stvarni rad koji radi sustav - poput dizanja teških opterećenja
Hidraulični cilindri ili rotirajuća strojevi s hidrauličkim motorima - Cheates
Značajan otpor.
Kad se aksijalna klipna pumpa pokuša
Održavajte svoj dizajnirani protok prema tim otporima, prirodno tlak
razvija se. Pumpa u osnovi više radi na prevladavanju prepreka u svojoj
put. Zbog toga ista pumpa može proizvesti znatno različite pritiske
Ovisno o sustavu s kojim je povezan. U sustavu s malim otporom, tlakom
ostaje minimalno. U sustavu visoke otpornosti koji zahtijeva značajnu radnu snagu,
Tlak može dostići maksimalne granice dizajna crpke.
Promjenjivi pomak: izmjenjivač igara
Jedno od najsofisticiranijih obilježja
Mnoge aksijalne klipne pumpe su njihova varijabilna sposobnost pomaka. Za razliku od fiksnog
Crpke za pomicanje koje pomiču isti volumen tekućine po revoluciji bez obzira
zahtjeva sustava, pumpe s promjenjivim pomakom mogu prilagoditi svoj izlaz da odgovaraju
sistemski zahtjevi.
Ovo se prilagođavanje obično postiže
Kroz mehanizam za swash ploču. Promjenom kuta tanjura,
Operatori mogu mijenjati duljinu udara klipa, izravno kontrolirajući
Zamjena pumpe po revoluciji. Ova sposobnost omogućava izvanredne
Poboljšanja učinkovitosti i precizna kontrola nad performansama sustava.
Evo gdje je odnos protoka pritiska
Postaje posebno zanimljiv: pumpa za promjenjivu pomicanje može održavati
konstantni tlak dok se razlikuje izlaz protoka ili održava konstantni protok dok
omogućavanje pritiska da varira na temelju zahtjeva za opterećenjem. Ova fleksibilnost čini
Aksijalne klipne pumpe nevjerojatno vrijedne u aplikacijama koje zahtijevaju precizno
Kontrola, poput mobilne hidraulike, industrijskih preša i zrakoplovnih sustava.
Praktične implikacije na dizajn sustava
Razumijevanje da pumpe radije stvaraju protok
nego što tlak ima duboke implikacije na dizajn hidrauličkog sustava. Inženjeri
mora pažljivo razmotriti cijeli sustav pri odabiru crpki, a ne
Jednostavno usredotočenje na željene specifikacije tlaka.
Na primjer, ako aplikacija zahtijeva
3000 psi radnog tlaka, inženjer ne može jednostavno navesti pumpu koja je sposobna
od 3000 psi. Moraju izračunati potrebnu brzinu protoka, analizirati sustav
Otpori, obračunavaju gubitke tlaka u cijelom sustavu i osigurajte
Pumpa može održavati odgovarajući protok pri potrebnom tlaku. To bi moglo značiti
Odabir crpke s maksimalnom ocjenom tlaka znatno višom od
Radni pritisak za obračun neučinkovitosti sustava i sigurnosnih margina.
Štoviše, učinkovitost sustava postaje
Paramount. Svako nepotrebno ograničenje u hidrauličkom krugu prisiljava
Pumpa da radi više, stvarajući višak tlaka i troši energiju kao toplinu.
Dobro dizajnirani hidraulički sustavi minimiziraju ove gubitke kroz odgovarajuću komponentu
Odabir, optimizirano usmjeravanje i redovito održavanje.
Razmatranja energetske učinkovitosti
Odnos između protoka i tlaka
U aksijalnim klipnim pumpama izravno utječe na potrošnju energije. Budući da pumpe ne
Stvorite pritisak neovisno, oni samo troše energiju potrebnu
prevladati stvarni otpor sustava. Ovaj princip objašnjava zašto je varijabla
Crpke za pomicanje često pružaju vrhunsku učinkovitost u usporedbi s fiksnim
Alternative za pomicanje.
Razmotrite sustav s različitim opterećenjem
zahtjevi tijekom njegovog radnog ciklusa. Fiksna pumpa za pomicanje mora biti
veličine za najveću potražnju i često djeluje neučinkovito tijekom niske potražnje
razdoblja, stvarajući višak protoka koji se mora zaobići natrag u rezervoar. Ovaj
zaobilazni protok predstavlja izgubljenu energiju, pretvoren u toplinu kojom se mora upravljati
kroz rashladne sustave.
Suprotno tome, varijabilni aksijalni pomak
Klipna pumpa može smanjiti svoj izlaz tijekom razdoblja male potražnje, konzumirajući samo
energija zapravo potrebna. Ova sposobnost osjetila opterećenje može rezultirati energijom
Ušteda od 30-50% ili više u aplikacijama s promjenjivim ciklusima.
Rješavanje problema i održavanje
Perspektiva
Razumijevanje protočnog tlaka
Odnos se pokazuje neprocjenjivim prilikom rješavanja problema hidrauličkih sustava. Kada
tlak sustava neočekivano pada, problem rijetko leži u pumpi
Sposobnost "stvaranja pritiska". Umjesto toga, tehničari bi trebali istražiti
Promjene otpora sustava ili sposobnost pumpe za održavanje protoka.
Uobičajeni krivci uključuju unutarnje curenje
Unutar crpke (smanjenje učinkovitog protoka), začepljeni filtri (povećavajući se
otpor bez korisnog rada), istrošene komponente stvaraju dodatne unutarnje
Putovi curenja ili promjene u opterećenju sustava koje mijenjaju otpor
Karakteristike.
Redovito održavanje aksijalnih klipnih pumpi
Usredotočeno je na očuvanje njihove sposobnosti za stvaranje protoka. To uključuje
Održavanje odgovarajuće čistoće tekućine kako bi se spriječilo habanje precizno obrađene
Površine, osiguravajući odgovarajuće podmazivanje pokretnih komponenti i nadzor
Unutarnji klirenci koji utječu na volumetrijsku učinkovitost.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy