বহিরাগত গিয়ার পাম্পে কয়েকটি মূল সমস্যা
a. গিয়ার মেশিংয়ের ওভারল্যাপ কোঅফিশিয়েন্ট (ডিগ্রি) e 1 এর বেশি হতে হবে, অর্থাৎ, অন্তত দুটি জোড় গিয়ার দাঁত একই সময়ে মেশাতে হবে। সুতরাং, দুটি জোড় গিয়ার দাঁতের দ্বারা গঠিত বন্ধ গহ্বরের মধ্যে একটি অংশ তেল আটকে যায়, যা আটকে থাকা তেল এলাকা হিসেবেও পরিচিত। আটকে থাকা তেল এলাকা পাম্পের উচ্চ এবং নিম্ন চাপের তেল গহ্বরের সাথে সংযুক্ত নয়, এবং গিয়ারের ঘূর্ণনের সাথে পরিবর্তিত হয়, যেমন চিত্র C তে দেখানো হয়েছে। চিত্র C (ক) থেকে চিত্র C (খ) পর্যন্ত, আটকে থাকা তেল এলাকার ভলিউম V ধীরে ধীরে কমে যায়; চিত্র C (খ) থেকে চিত্র C (গ) পর্যন্ত, আটকে থাকা তেল এলাকার ভলিউম V ধীরে ধীরে বাড়ে। আটকে থাকা তেলের ভলিউমের হ্রাস আটকে থাকা তেলকে চিপে বেরিয়ে আসতে বাধ্য করবে, যা কেবল উচ্চ চাপ তৈরি করবে না, পাম্প ড্রাইভ শ্যাফট এবং শ্যাফটকে অতিরিক্ত পর্যায়ক্রমিক লোড বহন করতে বাধ্য করবে, বরং তেল গরম করতেও কারণ হবে; যখন আটকে থাকা তেলের ভলিউম ছোট থেকে বড় পরিবর্তিত হয়, তখন তেল সরবরাহের অভাবে স্থানীয় শূন্যতা এবং ক্যাভিটেশন তৈরি হবে, যা ক্যাভিটেশন এবং শক্তিশালী কম্পন এবং শব্দ সৃষ্টি করবে। চিত্র B আটকে থাকা তেলের ভলিউমের পরিবর্তন রেখা দেখায়। আটকে থাকা তেলের সমস্যা কেবল গিয়ার পাম্পের কাজের গুণমানকেই প্রভাবিত করে,
এটি এর সেবা জীবনের সময়কালও কমিয়ে দিতে পারে।
তেল আটকে থাকার সমস্যার সমাধানের জন্য সাধারণ ব্যবস্থা হল পাম্পের সামনের এবং পেছনের কভারের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে আটকে থাকা তেলের এলাকার সাথে সম্পর্কিত আনলোডিং খাঁজ (খাঁজ) সেট করা। গিয়ার কেন্দ্ররেখার সাথে সমমিতভাবে সাজানো দ্বৈত আয়তাকার কাঠামোর (ছবি সি) পাশাপাশি গিয়ার কেন্দ্ররেখার সাথে সমমিতভাবে সাজানো দ্বৈত বৃত্তাকার আনলোডিং খাঁজ [ছবি ডি (ক)] এবং দ্বৈত তির্যক কাটিং আনলোডিং খাঁজ [ছবি সি (খ)] এবং গিয়ার কেন্দ্ররেখার সাথে সমমিতভাবে সাজানো পাতলা স্ট্রিপ আনলোডিং খাঁজ [ছবি ডি (গ)] রয়েছে। বৈশিষ্ট্যগুলি ভিন্ন, তবে আনলোডিংয়ের নীতি একই, অর্থাৎ, উচ্চ এবং নিম্ন চাপের গহ্বর একে অপরের সাথে সংযুক্ত না হওয়ার শর্তে, আটকে থাকা তেলের এলাকা উচ্চ চাপের গহ্বর (তেল চাপ পোর্ট) এর সাথে সংযুক্ত হয় যখন ভলিউম কমে যায়, এবং নিম্ন চাপের গহ্বর (তেল শোষণ পোর্ট) এর সাথে সংযুক্ত হয় যখন ভলিউম বাড়ে। উদাহরণস্বরূপ, ছবির সি-তে দ্বৈত ডটেড লাইন একটি সমমিত দ্বৈত আয়তাকার আনলোডিং খাঁজ দেখায়। যখন আটকে থাকা তেলের এলাকার ভলিউম কমে যায়, এটি বাম দিকের আনলোডিং খাঁজের মাধ্যমে তেল চাপের চেম্বারের সাথে সংযুক্ত হয় [ছবি সি (ক)], এবং যখন ভলিউম বাড়ে, এটি ডান দিকের আনলোডিং খাঁজের মাধ্যমে তেল শোষণ চেম্বারের সাথে সংযুক্ত হয় [ছবি সি (গ)]।
ভাল খালাসের প্রভাব নিশ্চিত করতে এবং তেল শোষণ এবং চাপের এলাকা সংঘর্ষ এড়াতে, খালাসের খাঁজের আকার (যেমন আয়তাকার খালাসের খাঁজের প্রস্থ এবং গভীরতা বা বৃত্তাকার খালাসের খাঁজের ব্যাস এবং গভীরতা) এবং দুটি খালাসের খাঁজের মধ্যে ব্যবধান যথাযথ হওয়া উচিত। সাধারণভাবে, গিয়ার পাম্পের দুটি খালাসের খাঁজ প্রায়ই তেল শোষণ এলাকার দিকে অদলবদল হয় এবং অসমমিতভাবে খোলা হয়। চিত্র e তে দেখানো হয়েছে, দুটি খাঁজের মধ্যে ব্যবধান a (ন্যূনতম বন্ধ মৃত স্থান) নিশ্চিত করতে হবে যে তেল শোষণ গহ্বর এবং তেল চাপ গহ্বর একে অপরের সাথে কখনও সংঘর্ষ করতে পারে না। মডুলাস m সহ মানক ইনভোলিউট গিয়ারের জন্য (বিভাজক বৃত্তের চাপ কোণ a), a = 2.78m। যখন খালাসের খাঁজ অসমমিত হয়, তখন তেল চাপ গহ্বরের পাশে B = 0.8m নিশ্চিত করতে হবে। স্লটের প্রস্থ Cmin > 2.5m এবং স্লটের গভীরতা h ≥ 0.8m।
b. উচ্চ চাপ গিয়ার পাম্পের প্রধান বাধা হল যে সেখানে অনেক লিকেজের পথ রয়েছে, এবং এটি সীলমোহর ব্যবস্থার দ্বারা সমাধান করা সহজ নয়। বাইরের গিয়ার পাম্পে তিনটি প্রধান লিকেজের পথ রয়েছে: গিয়ারের দুই পাশে এবং শেষ কভারের মধ্যে অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্স; শেলের অভ্যন্তরীণ গর্ত এবং গিয়ারের বাইরের বৃত্তের মধ্যে রেডিয়াল ক্লিয়ারেন্স; দুই গিয়ারের দাঁতের পৃষ্ঠের মেশিং ক্লিয়ারেন্স। অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্সের লিকেজে সবচেয়ে বড় প্রভাব রয়েছে, কারণ লিকেজের এলাকা বড় এবং লিকেজের পথ ছোট। লিকেজ মোট লিকেজের 75% ~ 80% পর্যন্ত হতে পারে। অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্স যত বড় হবে, লিকেজ তত বড় হবে, যা ভলিউমেট্রিক দক্ষতা খুব কম করে দেবে; যদি ক্লিয়ারেন্স খুব ছোট হয়, তবে গিয়ারের শেষ মুখ এবং পাম্পের শেষ কভারের মধ্যে যান্ত্রিক ঘর্ষণ ক্ষতি বাড়বে, যা পাম্পের যান্ত্রিক দক্ষতা কমিয়ে দেবে।
লিকেজ সমস্যার সমাধান হল নিয়ন্ত্রণের জন্য উপযুক্ত ক্লিয়ারেন্স নির্বাচন করা: সাধারণত, অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্স 0.03 ~ 0.04 মিমি নিয়ন্ত্রণ করা হয়; রেডিয়াল ক্লিয়ারেন্স 0.13 ~ 0.16 মিমি নিয়ন্ত্রণ করা হয়। মাঝারি উচ্চ চাপ এবং উচ্চ চাপ গিয়ার পাম্পে, সাধারণত লিকেজ কমাতে এবং পাম্পের ভলিউমেট্রিক দক্ষতা বাড়ানোর জন্য অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্সের স্বয়ংক্রিয় ক্ষতিপূরণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। অক্ষীয় ক্লিয়ারেন্সের স্বয়ংক্রিয় ক্ষতিপূরণ সাধারণত পাম্পের সামনের এবং পিছনের শেষ কভারের মধ্যে ফ্লোটিং শ্যাফট স্লিভ (ফ্লোটিং সাইড প্লেট) বা ইলাস্টিক সাইড প্লেট যোগ করা হয় যাতে হাইড্রোলিক চাপের প্রভাবে গিয়ার শেষের মুখকে সংকুচিত করা যায়, যাতে পাম্পের শেষ মুখের মাধ্যমে লিকেজ কমানো যায় এবং চাপ বাড়ানোর উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়। ফ্লোটিং শ্যাফট স্লিভ পরিধানের পর যেকোনো সময় প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।
অক্ষীয় খালি স্থানের স্বয়ংক্রিয় ক্ষতিপূরণের নীতি চিত্র F-এ প্রদর্শিত হয়েছে। দুটি মেশিং গিয়ার স্লাইডিং বেয়ারিং বা রোলিং বেয়ারিং দ্বারা সমর্থিত যা সামনের এবং পিছনের অক্ষ স্লিভ 4 এবং 2-এ রয়েছে, যা আবাস 1-এ অক্ষীয়ভাবে ভাসমান হতে পারে। চাপ তেল চাপ তেল চেম্বার থেকে শাফট স্লিভের বাইরের প্রান্তে নিয়ে যাওয়া হয় এবং একটি নির্দিষ্ট আকার এবং আকারের এলাকা A1-এ কাজ করে। হাইড্রোলিক চাপের ফলস্বরূপ বল হল F1 = a1pg, যা শাফট স্লিভকে গিয়ারের শেষ পৃষ্ঠে চাপ দেয়, এবং এর আকার পাম্পের আউটপুট কাজের চাপ PG-এর অনুপাতিক।
গিয়ারের শেষ পৃষ্ঠে হাইড্রোলিক চাপ শাফট স্লিভের অভ্যন্তরীণ শেষ পৃষ্ঠে কাজ করে, যা সমতুল্য এলাকা A2-তে একটি বিপরীত থ্রাস্ট তৈরি করে, যা কাজের চাপের সাথে অনুপাতিক, অর্থাৎ, FF = a2pm (PM হল A2-তে কাজ করা গড় চাপ)।
যখন পাম্পটি চালু হয়, ভাসমান শাফট স্লিভটি ইলাস্টিক উপাদানের (রাবার সিলিং রিং বা স্প্রিং) ক্রিয়ার অধীনে গিয়ার শেষ পৃষ্ঠের কাছে থাকে যাতে সিলিং নিশ্চিত হয়।
শাফট স্লিভটি বিভিন্ন কাজের চাপের অধীনে গিয়ারের শেষ পৃষ্ঠে স্বয়ংক্রিয়ভাবে লেগে থাকতে এবং পরিধানের পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্ষতিপূরণ করতে নিশ্চিত করার জন্য, চাপের শক্তি FY (= ft) সমন্বয় করা উচিত +F1) বিপরীত থ্রাস্ট FF এর চেয়ে বেশি, তবে FY FF এর চেয়ে খুব বেশি বড় হতে দেওয়া হয় না। চাপের শক্তি এবং বিপরীত থ্রাস্টের অনুপাত FY / FF শাফট স্লিভ এবং গিয়ার উপাদান এবং যান্ত্রিক দক্ষতার [PV] মানের উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ ঘর্ষণ ক্ষতি কমানোর জন্য, অবশিষ্ট চাপের শক্তির মান (FY FF) খুব বড় হওয়া উচিত নয়, যাতে শাফট স্লিভ এবং গিয়ারের মধ্যে সঠিক তেল ফিল্ম গঠিত হতে পারে, যা আয়তনিক দক্ষতা এবং যান্ত্রিক দক্ষতা উন্নত করতে সহায়তা করে। সাধারণ
Fy/Ff=1.0~1.2 (2-1)
এছাড়াও, এটি নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে চাপের শক্তির কার্যকলাপের লাইন এবং বিপরীত থ্রাস্ট একত্রিত হয়, অন্যথায় জোড় তৈরি হবে, যা শ্যাফট স্লিভকে ঝুঁকিয়ে দেবে এবং লিকেজ বাড়িয়ে দেবে।
c. গিয়ার পাম্প কাজ করার সময় রেডিয়াল ফোর্স সমস্যা এবং এর প্রতিকার, গিয়ার পাম্পের বেয়ারিংয়ে প্রয়োগিত রেডিয়াল ফোর্স F হল গিয়ারের পরিধির বরাবর তরল চাপ দ্বারা উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স FP এবং গিয়ার মেশিং দ্বারা উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স ft এর সমন্বয়, যেমন চিত্র G-এ দেখানো হয়েছে।
যখন গিয়ার পাম্প কাজ করে, গিয়ার এবং শেলের অভ্যন্তরীণ গর্তের মধ্যে রেডিয়াল ক্লিয়ারেন্সে, তেল শোষণ চেম্বার থেকে তেল চাপ চেম্বারে তরলের চাপের বিতরণ ধাপে ধাপে ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে, এবং তরলের চাপের আনুমানিক বিতরণ বক্ররেখা চিত্র G-তে দেখানো হয়েছে। তরল চাপ দ্বারা ড্রাইভিং গিয়ার এবং ড্রিভেন গিয়ারের উপর উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স FP সম্পূর্ণরূপে একই, এবং এর দিক উল্লম্ব এবং তেল শোষণ চেম্বারের দিকে নিচের দিকে। ড্রাইভিং গিয়ার এবং ড্রিভেন গিয়ারের উপর গিয়ার মেশিং দ্বারা উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স ft আনুমানিক সমান, কিন্তু দিক ভিন্ন। গিয়ারের চারপাশে তরল চাপ দ্বারা উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স FP এবং গিয়ার মেশিং দ্বারা উৎপন্ন রেডিয়াল ফোর্স ft অনুযায়ী, ড্রাইভিং গিয়ারের উপর রেডিয়াল ফোর্সের ফলস্বরূপ ফোর্স F1 এবং ড্রিভেন গিয়ারের উপর রেডিয়াল ফোর্সের ফলস্বরূপ ফোর্স F2 এর আনুমানিক গণনার সূত্র পাওয়া যেতে পারে।
F1=0.75△pBDe (2-2)
F2=0.85△pBDe (2-3)
Where △ P -- গিয়ার পাম্পের ইনলেট এবং আউটলেটের মধ্যে চাপের পার্থক্য;
B -- গিয়ারের দাঁতের প্রস্থ;
De -- গিয়ারের অ্যাডেন্ডাম বৃত্তের ব্যাস।
স্পষ্টতই, চালিত গিয়ারের ফলস্বরূপ বল F2 চালক গিয়ারের F1 এর চেয়ে বড়। অতএব, যখন চালক চাকা এবং চালিত চাকার বেয়ারিংয়ের স্পেসিফিকেশন একই হয়, তখন চালিত চাকার বেয়ারিংগুলি দ্রুত পরিধান হয়। দুইটি বেয়ারিংয়ের সেবা জীবন সমান বা কাছাকাছি করার জন্য, চাপ তেল পোর্টটি ছোট রেডিয়াল বলের দিকে স্থানান্তরিত করা যেতে পারে, যাতে F2 ~ F1 হয়।
কারণ রেডিয়াল শক্তি একটি অস্বাভাবিক শক্তি, এবং কাজের চাপ যত বেশি হবে, রেডিয়াল অস্বাভাবিক শক্তি তত বেশি হবে। যখন এটি গুরুতর হয়, গিয়ার শ্যাফট বিকৃত হবে, এবং শেলের তেল শোষণ পোর্টের পাশে গিয়ার দাঁতের দ্বারা আঁচড়ানো হবে। একই সময়ে, বিয়ারিংয়ের পরিধান ত্বরান্বিত হবে, এবং পাম্পের সেবা জীবন কমে যাবে। রেডিয়াল অস্বাভাবিক শক্তি কমানোর জন্য দুটি সাধারণ উপায় রয়েছে।
পদ্ধতি ১: গিয়ার মডুলাস m এবং দাঁতের প্রস্থ b এর যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন (নিম্ন চাপ গিয়ার পাম্পের জন্য B / M = 6-10 এবং মধ্যম ও উচ্চ চাপ গিয়ার পাম্পের জন্য B / M = 3-6) রেডিয়াল বল কমাতে পারে, ভলিউমেট্রিক দক্ষতা কমানো ছাড়াই।
পদ্ধতি ২: পরিধির বরাবর চাপ বিতরণ পরিবর্তন করা, যেমন পাম্পের চাপ তেল পোর্টের আকার কমানো, যাতে চাপ তেল শুধুমাত্র একটি দাঁত থেকে দুই দাঁতে কাজ করে, অথবা কভার প্লেট বা শ্যাফট স্লিভের চারপাশে তেল খাঁজ (ব্যালেন্স খাঁজ) সেট করা যাতে রেডিয়াল শক্তি কমানো যায়। চিত্র h-এ দেখানো হয়েছে, কভার প্লেটের ব্যালেন্স খাঁজ ১ এবং ২ যথাক্রমে নিম্ন চাপ চেম্বার এবং উচ্চ চাপ চেম্বারের সাথে সংযুক্ত রয়েছে যাতে তেল শোষণ চেম্বার এবং তেল চাপ চেম্বারের সাথে সম্পর্কিত একটি হাইড্রোলিক রেডিয়াল শক্তি তৈরি হয় যাতে রেডিয়াল শক্তি ভারসাম্য হয়।