پارامترهای اصلی و مشکلات رایج پمپ هیدرولیک

创建于03.26

پارامترهای اصلی و مشکلات رایج پمپ هیدرولیک

1.6.4 عملکرد کاویتاسیون و مکش پمپ هیدرولیک

همانطور که همه می دانیم فشار بالا و سرعت بالا راه مهمی برای کاهش اندازه و وزن پمپ هیدرولیک است. با این حال، یکی از موانع سرعت بالا، کاویتاسیون است. مقاومت حفره ای پمپ های مختلف با عملکرد مکش ارزیابی می شود.

(1) کاویتاسیون یک مشکل رایج است. مقدار کمی هوا در سیال هیدرولیک حل می شود. هنگامی که سیستم هیدرولیک کار می کند، در جریان مایع، زمانی که فشار (فشار مطلق) کمتر از فشار جداسازی هوای روغن در دمای مربوطه باشد، گاز رسوب کرده و حباب هایی تشکیل می دهد که به آن پدیده کاویتاسیون می گویند. این حباب ها توسط جریان مایع به ناحیه فشار بالا آورده می شوند. در اثر فشار زیاد، حباب‌ها به سرعت می‌ترکند و حجم آن به شدت کاهش می‌یابد و متراکم می‌شود. روغن فشار بالا در اطراف حجم را با سرعت بالا پر می کند و یک شوک هیدرولیک (همچنین به عنوان چکش آبی شناخته می شود) ایجاد می کند. فشار ضربه می تواند به چند صد مگاپاسکال برسد، بنابراین باعث ایجاد لرزش می شود. هنگامی که فشار ضربه بیشتر از حد الاستیک ماده در تماس با جریان مایع باشد، آسیب مکانیکی روی سطح فلز رخ می دهد. گاز اسیدی ممکن است از جریان مایع جدا شود که ممکن است باعث اکسیداسیون و حتی عمل الکتروشیمیایی شود و در نتیجه آسیب خوردگی سطح فلز را تسریع کند. در سطح منطقه آسیب دیده غارهای کوچکی وجود دارد و عمق آسیب چندین میلی متر است. پس از کاویتاسیون، مایع کدر و همراه با سر و صدا می شود و حتی در موارد جدی شکسته می شود.

در سیستم هیدرولیک، که فشار کمتر از فشار جداسازی هوا است، ممکن است کاویتاسیون رخ دهد. به عنوان مثال، انواع دریچه گاز هیدرولیک، لوله با قطر کم و غیره ممکن است پدیده کاویتاسیون را ایجاد کنند، اما قابل توجه ترین پمپ هیدرولیک است که قلب سیستم هیدرولیک است.

کاویتاسیون در پمپ هیدرولیک در فرآیند مکش روغن رخ می دهد، زیرا فشار مطلق در درگاه مکش روغن و محفظه مکش روغن پمپ معمولاً کمتر از 1 فشار اتمسفر (0.1MPa) است. هنگامی که فشار کل در محفظه مکش پمپ هیدرولیک بر انواع تلفات مقاومتی مانند فیلترها و لوله ها غلبه می کند و باعث می شود جریان مایع برای هماهنگی با حرکت فشار دهنده در پمپ تسریع یابد، فشار باقیمانده به راحتی از فشار جداسازی هوا کمتر می شود و در نتیجه حفره ایجاد می شود. سپس حباب‌ها در فرآیند تخلیه روغن در ناحیه فشار بالا متراکم می‌شوند و منجر به کاویتاسیون می‌شوند.

کاویتاسیون نه تنها عمر مفید پمپ هیدرولیک را کوتاه می کند و راندمان آن را کاهش می دهد، بلکه اثرات نامطلوبی بر کل سیستم هیدرولیک و سایر اجزاء دارد. بنابراین تا جایی که امکان دارد باید از مصرف آن اجتناب کرد.

(2) اقدامات برای بهبود عملکرد ضد کاویتاسیون و عملکرد مکش پمپ هیدرولیک در ساخت و تعمیر پمپ هیدرولیک، اقدامات برای بهبود عملکرد ضد کاویتاسیون پمپ هیدرولیک به شرح زیر است: افزایش طول قوس مکش یا تغییر جهت ورودی روغن برای کاهش از دست دادن مقاومت مکش روغن یا ایجاد نیروی گریز از مرکز به جذب روغن؛ استفاده از مواد با خواص مکانیکی و شیمیایی نسبتاً پایدار (مانند مس و فولاد ضد زنگ) و بهبود زبری سطح قطعات می تواند کیفیت کار را بهبود بخشد و سختی برخی از مواد (مانند فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ) را افزایش دهد.

در استفاده و بهره برداری از پمپ هیدرولیک، برای جلوگیری از حفره شدن پمپ هیدرولیک، باید تا حد امکان پمپ هیدرولیک با قابلیت خود پرایمینگ قوی انتخاب شود و سعی شود حداقل فشار مکش (محدودیت فشار مکش) محفظه مکش روغن بیشتر از فشار جداسازی هوای مایع باشد (فشار جداسازی هوا، فشار جداسازی هوا و نوع فشار هوا و نوع مایع مایع مربوط به سولاب). نتایج اندازه گیری شده نشان می دهد که هر چه دمای روغن بیشتر و حلالیت هوا بیشتر باشد، حلالیت هوا بیشتر می شود، فشار جداسازی بیشتر می شود. حداقل فشار مکش و ظرفیت خود مکش دو شاخص عملکرد مکش پمپ هیدرولیک هستند که به شرح زیر تعریف می شوند.

① حداقل فشار مکش این است که اطمینان حاصل شود که پمپ هیدرولیک به طور معمول می تواند روغن را با بالاترین سرعت جذب کند. حداقل فشار مجاز در مکش را حداقل فشار مکش پمپ هیدرولیک می گویند.

② ظرفیت خود پرایمینگ پمپ هیدرولیک می تواند به خودی خود روغن را با کمک فشار اتمسفر جذب کند. کمترین فشار مکش (فشار مطلق) پمپ خود پرایمینگ باید کمتر از فشار اتمسفر باشد. ظرفیت خود پرایمینگ معمولاً با درجه خلاء (تفاوت بین فشار اتمسفر و فشار مطلق) بیان می شود. هر چه درجه خلاء بالاتر باشد، ظرفیت خود پرایمینگ پمپ هیدرولیک قوی تر است.

به منظور اطمینان از عملکرد طبیعی پمپ هیدرولیک، درجه خلاء درگاه مکش روغن پمپ هیدرولیک نباید خیلی زیاد باشد، یعنی فشار مطلق P2 درگاه مکش روغن پمپ نباید خیلی کم باشد، در غیر این صورت زمانی که فشار مطلق کمتر از فشار جداسازی هوا PG روغن باشد، هوای حل شده در روغن جدا شده و منجر به رسوب گیری می شود. بنابراین لازم است درجه خلاء درگاه مکش پمپ هیدرولیک محدود شود یا فشار درگاه مکش افزایش یابد. بنابراین، به راحتی می توان دریافت که اقدامات برای محدود کردن درجه خلاء درگاه مکش روغن یا افزایش فشار درگاه مکش روغن پمپ هیدرولیک نه تنها باید قطر لوله مکش روغن را افزایش دهد، طول لوله مکش روغن را کوتاه کرده و مقاومت موضعی را کاهش دهد تا (ρv2g2) / 2 و △ P، ارتفاع پمپ هیدرولیک HS را نیز محدود کند. ارتفاع مکش روغن انواع پمپ های هیدرولیک متفاوت است، به طور کلی HS ≤ 0.5 متر است. اگر پمپ هیدرولیک در زیر سطح مایع مخزن روغن نصب شود تا جریان برگشتی ایجاد کند (زمانی که HS منفی است)، کاهش درجه خلاء درگاه مکش روغن پمپ هیدرولیک سودمندتر است.

از مثال بالا می توان نتیجه گرفت که در شرایط سرعت معین پمپ هیدرولیک، برای جلوگیری از ایجاد حفره، فشار کل در درگاه مکش پمپ هیدرولیک باید تا حد امکان افزایش یابد. اقدامات خاص را می توان از جنبه های زیر انجام داد.

① قطر لوله مکش پمپ را افزایش دهید تا سرعت جریان مایع کاهش یابد.

② سعی کنید ارتفاع بین پمپ هیدرولیک و سطح مایع مخزن روغن را کوتاه کنید.

③ یک فیلتر با ظرفیت زیاد در انتهای لوله مکش روغن استفاده می شود و پمپ هیدرولیک در روغن مخزن روغن غوطه ور می شود (شکل n) تا افت مقاومت را کاهش دهد.

④ پمپ جریان بالا از یک مخزن روغن بالا استفاده می کند، یعنی مخزن روغن بالای پمپ هیدرولیک نصب می شود (شکل o) که جریان برگشتی را تشکیل می دهد.

⑤ پمپ کمکی تنظیم شده است تا روغن را با فشار معینی به درگاه مکش پمپ هیدرولیک اصلی برساند. به عنوان مثال، در سیستم هیدرولیک نشان داده شده در شکل P، پمپ کمکی 1 روغن فشار را به مکش پمپ های هیدرولیک اصلی 2 و 3 (هر دو توسط یک موتور هیدرولیک 4 هدایت می شوند) تامین می کند، و فشار مکش توسط شیر تخلیه 5 تنظیم می شود. حداکثر فشار تخلیه پمپ به ترتیب توسط پمپ 2 و 7 تنظیم می شود.

⑥ از مخزن روغن تحت فشار استفاده می شود، یعنی مخزن روغن بسته می شود و هوای کم فشار به مخزن روغن وارد می شود. همانطور که در شکل Q نشان داده شده است، ترکیب و اصل مخزن روغن تحت فشار: پمپ هیدرولیک 2 روغن را از مخزن روغن کاملاً بسته 9 می مکد و مخزن روغن با هوای فیلتر شده و خشک پر می شود. فشار شارژ (کمی بیشتر از فشار اتمسفر) توسط شیر کاهش فشار 5 تنظیم می شود که معمولاً 0.05 ~ 0.07MPa است. به منظور جلوگیری از فشار نامناسب، شیر اطمینان فشار هوا 4، گیج فشار تماس الکتریکی 3 و آلارم تنظیم شده است. از آنجایی که افزایش فشار مخزن سوخت باعث افزایش محتوای هوا در روغن می شود، مخزن سوخت تحت فشار فقط برای مواقع خاص (مانند سیستم هیدرولیک هواپیماهای مسافربری جت و غیره) استفاده می شود.

⑦ برای پمپ مورد استفاده در موارد دمای پایین، باید اقدامات گرمایشی برای روغن موجود در مخزن روغن انجام شود تا از ایجاد حفره به دلیل دمای پایین روغن و ویسکوزیته بالا جلوگیری شود.

لازم به ذکر است که عملکرد مکش پمپ هیدرولیک تنها به ساختار خود پمپ مربوط می شود. مسیر ورودی پمپ دنده ای و پمپ پیچ نسبتا صاف است، بنابراین عملکرد مکش بهتر است. عملکرد مکش پمپ پره ای و پمپ پلانجری به دلیل مقاومت مکانیزم توزیع شیر ورودی ضعیف است. مقاومت جریان شیر ورودی بزرگترین و عملکرد مکش بدترین است.

اطلاعات خود را بگذارید و
ما با شما تماس خواهیم گرفت

Phone

WeChat