हाइड्रोलिक पंप के मुख्य पैरामीटर और सामान्य समस्याएं

创建于03.26

हाइड्रोलिक पंप के मुख्य पैरामीटर और सामान्य समस्याएं

1.6.4 हाइड्रोलिक पंप का कैविटेशन और सक्शन प्रदर्शन

जैसा कि हम सभी जानते हैं, उच्च दबाव और उच्च गति हाइड्रोलिक पंप के आकार और वजन को कम करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। हालांकि, उच्च गति की बाधाओं में से एक गुहिकायन है। विभिन्न पंपों के गुहिकायन प्रतिरोध का मूल्यांकन चूषण प्रदर्शन द्वारा किया जाता है।

(1) कैविटेशन एक आम समस्या है। हाइड्रोलिक द्रव में थोड़ी मात्रा में हवा घुल जाती है। जब हाइड्रोलिक सिस्टम काम करता है, तो तरल प्रवाह में, जब दबाव (निरपेक्ष दबाव) इसी तापमान पर तेल के वायु पृथक्करण दबाव से कम होता है, तो गैस अवक्षेपित होगी और बुलबुले बनाएगी, जिसे कैविटेशन घटना कहा जाता है। ये बुलबुले तरल प्रवाह द्वारा उच्च दबाव वाले क्षेत्र में लाए जाते हैं। उच्च दबाव की क्रिया के तहत, बुलबुले तेजी से फट जाते हैं, और मात्रा बहुत कम हो जाती है और संघनित हो जाती है। चारों ओर उच्च दबाव वाला तेल उच्च गति से मात्रा को भरता है, जिससे हाइड्रोलिक शॉक (जिसे वॉटर हैमर भी कहा जाता है) बनता है। प्रभाव दबाव कई सौ एमपीए तक पहुंच सकता है, जिससे कंपन होता है। जब प्रभाव दबाव तरल प्रवाह के संपर्क में सामग्री की लोचदार सीमा से अधिक होता है, तो धातु की सतह पर यांत्रिक क्षति होगी। अम्लीय गैस तरल प्रवाह से अलग हो सकती है, जो ऑक्सीकरण और यहां तक कि विद्युत रासायनिक क्रिया का कारण बन सकती है, इस प्रकार धातु की सतह के संक्षारण क्षति को तेज करती है। क्षतिग्रस्त क्षेत्र की सतह पर छोटी-छोटी गुफाएँ हैं, और क्षति कई मिलीमीटर गहरी है। गुहिकायन के बाद, तरल पदार्थ गंदला हो जाएगा और शोर के साथ आएगा, तथा गंभीर मामलों में टूट भी सकता है।

हाइड्रोलिक सिस्टम में, जहां दबाव वायु पृथक्करण दबाव से कम होता है, वहां कैविटेशन हो सकता है। उदाहरण के लिए, सभी प्रकार के हाइड्रोलिक वाल्व थ्रॉटल, छोटे व्यास वाले पाइप आदि में कैविटेशन की घटना हो सकती है, लेकिन सबसे उल्लेखनीय हाइड्रोलिक पंप है, जो हाइड्रोलिक सिस्टम का दिल है।

हाइड्रोलिक पंप में कैविटेशन तेल चूषण की प्रक्रिया में होता है, क्योंकि पंप के तेल चूषण पोर्ट और तेल चूषण कक्ष में पूर्ण दबाव आम तौर पर 1 वायुमंडलीय दबाव (0.1 एमपीए) से कम होता है। जब हाइड्रोलिक पंप के चूषण कक्ष में कुल दबाव फिल्टर और पाइप जैसे सभी प्रकार के प्रतिरोध नुकसानों पर काबू पा लेता है, और पंप में निचोड़ने वाले की गति के साथ तरल प्रवाह को तेज करता है, तो शेष दबाव आसानी से वायु पृथक्करण दबाव से कम होता है, जिसके परिणामस्वरूप कैविटेशन होता है। फिर उच्च दबाव वाले क्षेत्र में तेल निकासी की प्रक्रिया में बुलबुले संघनित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कैविटेशन होता है।

कैविटेशन न केवल हाइड्रोलिक पंप के सेवा जीवन को छोटा करता है और इसकी दक्षता को कम करता है, बल्कि पूरे हाइड्रोलिक सिस्टम और अन्य घटकों पर भी प्रतिकूल प्रभाव डालता है। इसलिए, जहाँ तक संभव हो इसे टाला जाना चाहिए।

(2) हाइड्रोलिक पंप के विनिर्माण और मरम्मत में हाइड्रोलिक पंप के एंटी कैविटेशन प्रदर्शन और चूषण प्रदर्शन में सुधार के उपाय, हाइड्रोलिक पंप के एंटी कैविटेशन प्रदर्शन में सुधार के उपाय इस प्रकार हैं: चूषण चाप की लंबाई बढ़ाएं या तेल चूषण प्रतिरोध के नुकसान को कम करने के लिए तेल इनलेट दिशा बदलें या केन्द्रापसारक बल को तेल को अवशोषित करने में मदद करें; अपेक्षाकृत स्थिर यांत्रिक और रासायनिक गुणों (जैसे तांबा और स्टेनलेस स्टील) के साथ सामग्री को अपनाएं, और भागों की सतह खुरदरापन में सुधार करें यह काम की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है और कुछ सामग्रियों (जैसे कार्बन स्टील और स्टेनलेस स्टील) की कठोरता को बढ़ा सकता है।

हाइड्रोलिक पंप के उपयोग और संचालन में, हाइड्रोलिक पंप के गुहिकायन से बचने के लिए, जहाँ तक संभव हो मजबूत स्व-प्राइमिंग क्षमता वाले हाइड्रोलिक पंप का चयन किया जाना चाहिए, और तेल चूषण कक्ष के न्यूनतम चूषण दबाव (सीमा चूषण दबाव) को तरल के वायु पृथक्करण दबाव से अधिक बनाने का प्रयास करना चाहिए (वायु पृथक्करण दबाव तरल के प्रकार, तापमान और वायु घुलनशीलता से संबंधित है)। मापे गए परिणाम बताते हैं कि तेल का तापमान जितना अधिक होता है और वायु घुलनशीलता जितनी अधिक होती है, वायु घुलनशीलता उतनी ही अधिक होती है। पृथक्करण दबाव जितना अधिक होता है। न्यूनतम चूषण दबाव और स्व चूषण क्षमता हाइड्रोलिक पंप के दो चूषण प्रदर्शन सूचकांक हैं, जिन्हें निम्नानुसार परिभाषित किया गया है।

① न्यूनतम चूषण दबाव यह सुनिश्चित करने के लिए है कि हाइड्रोलिक पंप सामान्य रूप से उच्चतम गति पर तेल को अवशोषित कर सके। चूषण में अनुमत न्यूनतम दबाव को हाइड्रोलिक पंप का न्यूनतम चूषण दबाव कहा जाता है।

② हाइड्रोलिक पंप की स्व-प्राइमिंग क्षमता वायुमंडलीय दबाव की मदद से खुद ही तेल को अवशोषित कर सकती है। स्व-प्राइमिंग पंप का सबसे कम सक्शन दबाव (निरपेक्ष दबाव) वायुमंडलीय दबाव से कम होना चाहिए। स्व-प्राइमिंग क्षमता को आमतौर पर वैक्यूम डिग्री (वायुमंडलीय दबाव और निरपेक्ष दबाव के बीच का अंतर) द्वारा व्यक्त किया जाता है। वैक्यूम डिग्री जितनी अधिक होगी, हाइड्रोलिक पंप की स्व-प्राइमिंग क्षमता उतनी ही मजबूत होगी।

हाइड्रोलिक पंप के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, हाइड्रोलिक पंप के तेल चूषण पोर्ट की वैक्यूम डिग्री बहुत बड़ी नहीं होनी चाहिए, अर्थात, पंप के तेल चूषण पोर्ट का निरपेक्ष दबाव P2 बहुत कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा जब निरपेक्ष दबाव तेल के वायु पृथक्करण दबाव PG से कम होता है, तो तेल में घुली हवा अलग हो जाएगी और गुहिकायन बनाने के लिए अवक्षेपित हो जाएगी, जिससे गुहिकायन हो जाएगा। इसलिए, हाइड्रोलिक पंप के चूषण पोर्ट की वैक्यूम डिग्री को सीमित करना या चूषण पोर्ट के दबाव को बढ़ाना आवश्यक है। इसलिए, यह देखना आसान है कि तेल चूषण पोर्ट की वैक्यूम डिग्री को सीमित करने या हाइड्रोलिक पंप के तेल चूषण पोर्ट के दबाव को बढ़ाने के उपायों से न केवल तेल चूषण पाइप का व्यास बढ़ना चाहिए, तेल चूषण पाइप की लंबाई कम होनी चाहिए और स्थानीय प्रतिरोध कम होना चाहिए ताकि (ρ v2g2) / 2 और △ P कम हो सके, बल्कि हाइड्रोलिक पंप की तेल चूषण ऊंचाई HS को भी सीमित करना चाहिए। विभिन्न प्रकार के हाइड्रोलिक पंपों की तेल चूषण ऊंचाई अलग-अलग होती है, आम तौर पर HS ≤ 0.5 मीटर माना जाता है। यदि हाइड्रोलिक पंप को बैकफ़्लो बनाने के लिए तेल टैंक के तरल स्तर से नीचे स्थापित किया जाता है (जब HS नकारात्मक होता है), तो हाइड्रोलिक पंप के तेल चूषण पोर्ट की वैक्यूम डिग्री को कम करना अधिक फायदेमंद होता है।

उपरोक्त उदाहरण से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि हाइड्रोलिक पंप की एक निश्चित गति की स्थिति में, कैविटेशन से बचने के लिए, हाइड्रोलिक पंप के सक्शन पोर्ट पर कुल दबाव को यथासंभव बढ़ाया जाना चाहिए। विशिष्ट उपाय निम्नलिखित पहलुओं से लिए जा सकते हैं।

① तरल प्रवाह की गति को कम करने के लिए पंप के सक्शन पाइप का व्यास बढ़ाएं।

② हाइड्रोलिक पंप और तेल टैंक के तरल स्तर के बीच की ऊंचाई को कम करने का प्रयास करें।

③ तेल चूषण पाइप के अंत में एक बड़ी क्षमता वाले फिल्टर का उपयोग किया जाता है, और प्रतिरोध हानि को कम करने के लिए हाइड्रोलिक पंप को तेल टैंक (चित्रा एन) के तेल में डुबोया जाता है।

④ उच्च प्रवाह पंप एक ऊंचा तेल टैंक को अपनाता है, अर्थात, तेल टैंक हाइड्रोलिक पंप (चित्र ओ) के ऊपर स्थापित होता है, जिससे बैकफ़्लो बनता है।

⑤ सहायक पंप को मुख्य हाइड्रोलिक पंप के सक्शन पोर्ट पर एक निश्चित दबाव के साथ तेल पहुंचाने के लिए सेट किया जाता है। उदाहरण के लिए, चित्र P में दिखाए गए हाइड्रोलिक सिस्टम में, सहायक पंप 1 मुख्य हाइड्रोलिक पंप 2 और 3 (दोनों एक ही हाइड्रोलिक मोटर 4 द्वारा संचालित) के सक्शन को दबाव तेल की आपूर्ति करता है, और सक्शन दबाव राहत वाल्व 5 द्वारा सेट किया जाता है। पंप 2 और पंप 3 का अधिकतम डिस्चार्ज दबाव क्रमशः राहत वाल्व 6 और 7 द्वारा निर्धारित किया जाता है।

⑥ एक दबावयुक्त तेल टैंक का उपयोग किया जाता है, अर्थात, तेल टैंक को बंद कर दिया जाता है और तेल टैंक में कम दबाव वाली हवा डाली जाती है। जैसा कि चित्र Q में दिखाया गया है, दबावयुक्त तेल टैंक की संरचना और सिद्धांत: हाइड्रोलिक पंप 2 पूरी तरह से बंद तेल टैंक 9 से तेल चूसता है, और तेल टैंक फ़िल्टर की गई और सूखी हवा से भर जाता है। चार्जिंग दबाव (वायुमंडलीय दबाव से थोड़ा अधिक) दबाव कम करने वाले वाल्व 5 द्वारा सेट किया जाता है, जो आमतौर पर 0.05 ~ 0.07MPa होता है। अनुचित दबाव को रोकने के लिए, वायु दबाव सुरक्षा वाल्व 4, विद्युत संपर्क दबाव गेज 3 और अलार्म सेट किए जाते हैं। चूंकि ईंधन टैंक के दबाव को बढ़ाने से तेल में हवा की मात्रा बढ़ जाती है, इसलिए दबावयुक्त ईंधन टैंक का उपयोग केवल विशेष अवसरों (जैसे जेट यात्री विमान की हाइड्रोलिक प्रणाली, आदि) के लिए किया जाता है।

⑦ कम तापमान के अवसरों में उपयोग किए जाने वाले पंप के लिए, कम तेल के तापमान और उच्च चिपचिपाहट के कारण गुहिकायन से बचने के लिए तेल टैंक में तेल को गर्म करने के उपाय किए जाने चाहिए।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हाइड्रोलिक पंप का चूषण प्रदर्शन केवल पंप की संरचना से संबंधित है। गियर पंप और स्क्रू पंप का इनलेट मार्ग अपेक्षाकृत चिकना है, इसलिए चूषण प्रदर्शन बेहतर है। इनलेट वाल्व वितरण तंत्र के प्रतिरोध के कारण वेन पंप और प्लंजर पंप का चूषण प्रदर्शन खराब है। इनलेट वाल्व का प्रवाह प्रतिरोध सबसे बड़ा है और चूषण प्रदर्शन सबसे खराब है।

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