Parámetros de rendimiento de la bomba de pistón axial

Creado 05.17

Parámetros de rendimiento de la bomba de pistón axial

El rendimiento principal de la bomba de pistón axial incluye presión, desplazamiento, velocidad, eficiencia y vida útil. Los principales parámetros estructurales incluyen diámetro del émbolo, número de émbolos, ángulo de la placa oscilante, etc.

(l) Presión en todo tipo de bombas hidráulicas, la bomba de émbolo puede alcanzar la máxima presión de trabajo. La presión de la bomba de émbolo de eje recto y de eje inclinado generalmente alcanza 40 ~ 48mpa, y algunos productos militares incluso alcanzan 60MPa; la presión máxima de la bomba de émbolo de placa oscilante rotativa alcanza 100MPa.

(2) El desplazamiento de la bomba de pistón axial depende principalmente del diámetro del émbolo, la carrera efectiva del émbolo, el ángulo de inclinación de la placa oscilante (el ángulo entre el eje de transmisión y el eje del cilindro) y el número de veces que actúa cada émbolo en cada ciclo de trabajo.

La fórmula de cálculo general del desplazamiento de la bomba de émbolo es

V=Kπ/4d2hZ×10-3 (mL/r)                 (4-1)

Donde K -- el número de acciones de cada émbolo en cada ciclo de trabajo;

D -- diámetro del émbolo, mm;

H -- carrera efectiva del émbolo, mm;

Z -- número de émbolo.

La fórmula de cálculo del desplazamiento de la bomba de pistón axial se muestra en la tabla a continuación.

Fórmula de cálculo del desplazamiento de la bomba de pistón axial

tipo	Cálculo de desplazamiento (mL/r)	decir explicar
Bomba de émbolo de eje recto	V=π/4d2ZDtanγ×10-3	d- Diámetro del émbolo, mm; Z- Número de émbolos; D- Diámetro del círculo de distribución del émbolo, mm; γ- Ángulo de inclinación del disco inclinado, (°)
Bomba de pistón de eje inclinado	V=π/4d2ZDsinγ×10-3	d- Diámetro del émbolo, mm; Z- Número de émbolos; D- Diámetro del círculo de distribución de la cavidad de la biela en el disco de transmisión del eje, mm; γ- Ángulo entre el eje del eje de transmisión y el eje del cilindro, (°)

El rango de desplazamiento de la bomba de pistón de eje recto común es de 1.5 ~ 1500ml / R; el rango de desplazamiento de la bomba de pistón de eje inclinado es de 5 ~ 2500ml / R; el rango de desplazamiento de la bomba de pistón de plato oscilante es de 2.5 ~ 100ml / R.

(3) La velocidad permitida de la bomba de pistón rotativo es muy alta, y el valor específico varía según las especificaciones de desplazamiento. Por ejemplo, la velocidad de la bomba de pequeño desplazamiento puede superar las 10000 R / min, la velocidad de la bomba de desplazamiento medio es de 3000 ~ 5000 R / min, y la velocidad de la bomba de eje recto de gran serie pesada puede alcanzar más de 2000 R / min bajo la condición de precarga.

(4) Eficiencia entre todos los tipos de bombas hidráulicas conocidas, el volumen de trabajo de la bomba de émbolo tiene una línea de sellado completamente continua (superficie), por lo que puede lograr la mayor eficiencia volumétrica. Debido a las buenas condiciones de lubricación entre los pares móviles, su eficiencia mecánica ha alcanzado un nivel muy alto. En la actualidad, la eficiencia volumétrica y la eficiencia mecánica de la bomba de pistón axial de la serie pesada de 40 MPa cerca del punto de operación nominal son superiores al 95%, y la máxima eficiencia total es del 91% al 93%. Debido a que el ángulo de oscilación del cuerpo del cilindro de la bomba de pistón de eje inclinado puede ser mayor, el "volumen muerto" en el volumen de trabajo es relativamente pequeño, y no hay elementos de fuga del cojinete hidrostático de deslizamiento. Además, la condición de esfuerzo del cuerpo del cilindro y del émbolo es mejor, su eficiencia volumétrica y eficiencia mecánica serán superiores a las de la bomba de pistón de eje recto de la misma categoría.

Debido a la fuga y la fricción, la curva de eficiencia total obtenida al multiplicar la eficiencia volumétrica y la eficiencia mecánica muestra una tendencia de primero aumentar y luego disminuir con el aumento de la presión y la velocidad. Debido a la influencia de la rigidez de soporte del mecanismo de desplazamiento variable, la eficiencia de la bomba de desplazamiento variable es siempre ligeramente inferior a la de la bomba de desplazamiento constante. Además, la eficiencia de la bomba hidráulica tiene una gran relación con el carácter, la calidad y la temperatura del medio de trabajo.

La figura P muestra la curva de eficiencia característica total de una bomba de pistón cuantitativa de eje inclinado típica.

(5) La vida útil de los pares de fricción de las principales partes de trabajo de la bomba de pistón moderna generalmente tiene una buena capa de lubricación líquida. Algunos de ellos están diseñados según el principio del cojinete hidrostático Keding, y todos están hechos de materiales de alto rendimiento y se someten a un procesamiento fino y tratamiento térmico. Por lo tanto, bajo las condiciones de uso correctas (especialmente se utiliza un medio de trabajo con la viscosidad adecuada y se mantiene su suficiente limpieza), la bomba de pistón es fácil de operar bajo condiciones de t nominal, la vida útil es muy larga, por ejemplo, para la bomba de pistón axial de la serie pesada, puede alcanzar más de 10000 ~ 12000h. En términos generales, la vida útil de la bomba de pistón axial es más larga que la de la bomba de pistón radial, y la bomba de cilindro rotativo es más larga que la bomba de plato oscilante en la bomba de pistón de eje recto.

(6) En comparación con otras bombas hidráulicas, la pulsación del flujo y el ruido de la bomba de émbolo son mayores. La pulsación del flujo de la bomba de pistón es la principal causa del ruido. Entre todos los tipos de bombas de pistón, el nivel de ruido de la bomba de pistón de válvula de asiento es el más alto, mientras que el de otras bombas de pistón es casi el mismo. El número de émbolos tiene una gran influencia en la pulsación del flujo, y el número impar de émbolos es mejor que el número par para reducir la pulsación del flujo. Por esta razón, el criterio de diseño tradicional es tomar el número de émbolos como impar, es decir, 5, 7, 9, 11, etc.

(7) Densidad de potencia y rendimiento de costos la alta presión, alta velocidad y amplio rango de sobrepresión de la bomba de émbolo le permiten transmitir un gran valor de potencia. La densidad de potencia en el sistema de alta presión puede alcanzar más de 10kW / kg, especialmente como una bomba variable de alta presión, tiene un alto rendimiento de costos, que no puede ser reemplazado por otros tipos de bombas. Sin embargo, debido a que es un tipo de elemento de carcasa no portante, el valor de desplazamiento por unidad de volumen de estructura no es tan grande como el de la bomba de engranaje y la bomba de paletas, por lo que la bomba de émbolo es voluminosa y cara en sistemas hidráulicos de media y baja presión y como bomba cuantitativa.

(8) Los principales parámetros estructurales Z, D y R son tres parámetros mutuamente restringidos, que están relacionados con el tipo estructural, rendimiento, resistencia, rigidez y procesabilidad. Cuando el número de émbolos es grande, el desplazamiento de la bomba de pistón axial puede aumentar, pero si el número de émbolos es demasiado grande, el tamaño radial de la bomba y el volumen y peso de toda la bomba aumentarán. Para reducir la pulsación del flujo, el número de émbolos en la bomba de émbolo debe ser impar, generalmente z = 5 ~ 9, z = 9 para la bomba de émbolo de eje pasante y z = 7 para la bomba de émbolo sin eje pasante.

El ángulo de inclinación de la placa oscilante de la bomba de pistón de eje recto generalmente varía de 18 ° a 21 ℃. El ángulo entre el eje de transmisión y el eje del cilindro de la bomba de pistón de eje inclinado suele ser γ max = 25 ° a 45 °.

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