Parâmetros de desempenho da bomba de pistão axial

Criado em 05.17

Parâmetros de desempenho da bomba de pistão axial

O desempenho principal da bomba de pistão axial inclui pressão, deslocamento, velocidade, eficiência e vida útil. Os principais parâmetros estruturais incluem diâmetro do êmbolo, número de êmbolos, ângulo da placa oscilante, etc.

(l) Pressão em todos os tipos de bombas hidráulicas, a bomba de êmbolo pode alcançar a maior pressão de trabalho. A pressão da bomba de êmbolo de eixo reto e de eixo inclinado geralmente atinge 40 ~ 48mpa, e alguns produtos militares chegam até 60MPa; a pressão máxima da bomba de êmbolo de placa oscilante rotativa atinge 100MPa.

(2) O deslocamento da bomba de pistão axial depende principalmente do diâmetro do êmbolo, do curso efetivo do êmbolo, do ângulo de inclinação da placa oscilante (o ângulo entre o eixo de transmissão e o eixo do cilindro) e do número de vezes que cada êmbolo atua em cada ciclo de trabalho.

A fórmula de cálculo geral do deslocamento da bomba de êmbolo é

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

Onde K -- o número de ações de cada êmbolo em cada ciclo de trabalho;

D -- diâmetro do êmbolo, mm;

H -- curso efetivo do êmbolo, mm;

Z -- número do êmbolo.

A fórmula de cálculo do deslocamento da bomba de pistão axial é mostrada na tabela abaixo.

Fórmula de cálculo do deslocamento da bomba de pistão axial

tipo	排量（mL/r）cálculo	说明
Bomba de pistão de eixo reto	V=π/4d2ZDtanγ×10-3	d-Diâmetro do êmbolo, mm; Z-Número de êmbolos; D-Diâmetro do círculo de distribuição do êmbolo, mm; γ-Inclinação do disco inclinado, (°)
Bomba de pistão de eixo inclinado	V=π/4d2ZDsinγ×10-3	d-Diâmetro do êmbolo, mm; Z-Número de êmbolos; D-Diâmetro do círculo de distribuição das cavidades esféricas da barra de ligação no disco de acionamento do eixo de transmissão, mm; γ-Ângulo entre o eixo do eixo de transmissão e o eixo do cilindro, (°)

A faixa de deslocamento da bomba de pistão de eixo reto comum é de 1,5 ~ 1500ml / R; a faixa de deslocamento da bomba de pistão de eixo inclinado é de 5 ~ 2500ml / R; a faixa de deslocamento da bomba de pistão de placa oscilante é de 2,5 ~ 100ml / R.

(3) A velocidade permitida da bomba de pistão rotativo é muito alta, e o valor específico varia com as especificações de deslocamento. Por exemplo, a velocidade da bomba de pequeno deslocamento pode exceder 10000 R / min, a velocidade da bomba de deslocamento médio é de 3000 ~ 5000 R / min, e a velocidade da bomba de eixo reto da série pesada de grande escala pode atingir mais de 2000 R / min sob a condição de pré-carregamento.

(4) A eficiência entre todos os tipos de bombas hidráulicas conhecidas, o volume de trabalho da bomba de êmbolo possui uma linha de vedação completamente contínua (superfície), portanto, pode alcançar a mais alta eficiência volumétrica. Devido à boa condição de lubrificação entre os pares móveis, sua eficiência mecânica atingiu um nível muito alto. Atualmente, a eficiência volumétrica e a eficiência mecânica da bomba de pistão axial da série pesada de 40 MPa próximo ao ponto de operação nominal são superiores a 95%, e a maior eficiência total é de 91% a 93%. Como o ângulo de oscilação do corpo do cilindro da bomba de pistão de eixo inclinado pode ser maior, o "volume morto" no volume de trabalho é relativamente pequeno, e não há item de vazamento do rolamento hidrostático deslizante. Além disso, a condição de estresse do corpo do cilindro e do êmbolo é melhor, sua eficiência volumétrica e eficiência mecânica serão superiores à da bomba de pistão de eixo reto da mesma classe.

Devido a vazamentos e atrito, a curva de eficiência total obtida multiplicando a eficiência volumétrica e a eficiência mecânica mostra uma tendência de primeiro aumentar e depois diminuir com o aumento da pressão e da velocidade. Devido à influência da rigidez de suporte do mecanismo de deslocamento variável, a eficiência da bomba de deslocamento variável é sempre ligeiramente inferior à da bomba de deslocamento constante. Além disso, a eficiência da bomba hidráulica tem uma grande relação com o caráter, a qualidade e a temperatura do meio de trabalho.

A Figura P mostra a curva de eficiência característica total de uma bomba de pistão quantitativa de eixo inclinado típica.

(5) A vida útil dos pares de atrito das principais partes de trabalho da bomba de pistão moderna geralmente possui uma boa camada de lubrificação líquida. Algumas delas são projetadas com base no princípio do rolamento hidrostático Keding, e todas são feitas de materiais de alto desempenho e passam por um processamento fino e tratamento térmico. Portanto, sob as condições de uso corretas (especialmente quando o meio de trabalho com viscosidade apropriada é utilizado e sua limpeza suficiente é mantida), a bomba de pistão é fácil de operar. Sob a condição de classificação t, a vida útil é muito longa, por exemplo, para a bomba de pistão axial da série pesada, pode atingir mais de 10000 ~ 12000h. De modo geral, a vida útil da bomba de pistão axial é maior do que a da bomba de pistão radial, e a bomba de cilindro rotativo é mais longa do que a bomba de placa oscilante na bomba de pistão de eixo reto.

(6) Comparado com outras bombas hidráulicas, a pulsação de fluxo e o ruído da bomba de êmbolo são maiores. A pulsação de fluxo da bomba de pistão é a principal causa do ruído. Entre todos os tipos de bombas de pistão, o nível de ruído da bomba de pistão com válvula de assento é o mais alto, enquanto o de outras bombas de pistão é quase o mesmo. O número de êmbolos tem uma grande influência na pulsação de fluxo, e o número ímpar de êmbolos é melhor do que o número par para reduzir a pulsação de fluxo. Por essa razão, o critério de design tradicional é considerar o número de êmbolos como ímpar, ou seja, 5, 7, 9, 11, etc.

(7) Densidade de potência e desempenho de custo a alta pressão, alta velocidade e ampla faixa de envelope de trabalho da bomba de êmbolo permitem que ela transmita um grande valor de potência. A densidade de potência no sistema de alta pressão pode ultrapassar 10kW / kg, especialmente como uma bomba variável de alta pressão, possui alto desempenho de custo, que não pode ser substituído por outros tipos de bombas. No entanto, como é um tipo de elemento de casca não suportada por pressão, o valor de deslocamento por volume de estrutura unitário não é tão grande quanto o da bomba de engrenagem e da bomba de palhetas, portanto, a bomba de êmbolo é volumosa e cara em sistemas hidráulicos de média e baixa pressão e como uma bomba quantitativa.

(8) Os principais parâmetros estruturais Z, D e R são três parâmetros mutuamente restritos, que estão relacionados ao tipo estrutural, desempenho, resistência, rigidez e processabilidade. Quando o número de êmbolos é grande, o deslocamento da bomba de pistão axial pode ser aumentado, mas se o número de êmbolos for muito grande, o tamanho radial da bomba e o volume e peso de toda a bomba serão aumentados. Para reduzir a pulsação do fluxo, o número de êmbolos na bomba de êmbolo deve ser ímpar, geralmente z = 5 ~ 9, z = 9 para bomba de êmbolo de eixo passante e z = 7 para bomba de êmbolo de eixo não passante.

O ângulo de inclinação da placa oscilante da bomba de pistão de eixo reto é geralmente de 18 ° a 21 ℃. O ângulo entre o eixo de transmissão e o eixo do cilindro da bomba de pistão de eixo inclinado é geralmente γ max = 25 ° a 45 °.

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