آدرس : تهران خیابان لاله زار شمالی کوچه گلپرور پلاک 12 واحد 4

وبلاگ یوتاب صنعت

| سیم وکابل | هیدرولیک | پنوماتیک | اتوماسیون
پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای

پمپ های دنده ای ( چرخدنده ای) بدلیل برخورداری از طراحی ساده، ابعاد کوچک و فشرده و قیمت ارزان در سیستمهای هیدرولیک دارای مصرف عام بوده و بیشترین کاربرد آنها در ماشینهای ابزار و تجهیزات متحرک می باشد. ولی در مقابل، بدلیل کاهش شدید بازدهی در اثر سائیدگی، هزینه های تعمیر و نگهداری زیادی را به همراه دارند.

بازده حجمی پمپ های دنده ای به طور قابل توجهی متاثر از افتهای نشتی است که در اثر سایش در نواحی زیر بوجود می آید:

1- نشتی بین دندانه و پوسته

2- نشتی بین دندانه ها

3 – نشتی از طرفین

پمپهای چرخدنده خارجی

در پمپهای دنده ای خارجی ( مطابق شکل زیر) ، دوران یکی از چرخدنده ها بوسیله سیستم محرک تامین گشته و دیگری بواسطه آن چرخدنده بحرکت در می آید. فضای بین دندانه ها، پوسته و صفحات جانبی، محفظه هائی از روغن را تشکیل می دهند. در ناحیه ای که دندانه ها از درگیری خارج شده و حجم محفظه افزایش می یابد (فضای مکش) فشار از فشار اتمسفر کمتر می شود. در نتیجه سیال موجود در مخزن تحت فشار اتمسفر فضای بین دندانه ها را پر می کند. ناحیه تخلیه در سمتی قرار دارد که دندانه ها با یکدیگر درگیر می شوند. در نتیجه کاهش حجم بوجود آمده در این ناحیه و بدلیل آب بندی داخلی پمپ در مقابل نشتی، روغن به سمت مجرای خروجی رانده می شود.

پمپهای چرخدنده خارجی
پمپهای چرخدنده خارجی

 

این نشتی داخلی، لغزش در پمپ نامیده شده و عامل تعیین کننده مقدار بازده حجمی پمپ است. مقدار بازده حجمی در سرعتهای کم و دبی های پائین مطلوب نمی باشد. بنابر این سرعت دوران پمپ های چرخدنده ای بایستی به حداکثر سرعت دوران پمپ نزدیک گردد.

مقدار افت جریان ناشی از وجود لقی های بین اجزاء ثابت و متحرک پمپ بازاء فشار ثابت در دبیهای مختلف یکسان است. مطابق شکل زیر، نشتی داخلی در اثر بالا رفتن فشار در خروجی افزایش یافته و موجب کاهش بازده حجمی پمپ می گردد. فشار بیش از حد، علاوه بر افزایش نشتی، باعث آسیب رسیدن به پوسته و افزایش بار روی یاتاقانها می شود.

الف) منحنی فشار بر حسب جریان در سرعت ثابت پمپ ب)منحنی جریان بر حسب سرعت
پمپ های چرخدنده داخلی الف) منحنی فشار بر حسب جریان در سرعت ثابت پمپ ب)منحنی جریان بر حسب سرعت

ویژگی ها و کاربردهای پمپ های دنده ای خارجی:

در صنعت هیدرولیک از پمپ های دنده ای خارجی معمولا برای تامین فشارهای پایین استفاده می گردد. این پمپ ها دارای عمر مناسب، قیمت ارزان و بازده نسبتا خوبی هستند. پمپ های دنده  ای خارجی صنعتی در سرعتهای ۱۵۰۰ تا rpm ۲۵۰۰ و فشارهایی تا ۴۰۰۰psi و توان های تا hp 100 قابل دسترس بوده و محدوده دبی آنها از ۱ تا gpm ۱۰۰ می باشد.

در شکل زیر تصویر انفجاری یک پمپ چرخدنده ای ساده نشان داده شده است. جهت چرخش محور در پمپ های چرخدنده ای توسط سازنده مشخص می گردد. در صورت عدم رعایت جهت صحیح، مجاری ورودی و خروجی عکس شده و این امر ممکن است خرابی پمپ را به همراه داشته باشد. البته محور بعضی از انواع پمپ های چرخدنده ای از قابلیت چرخش در دو جهت برخوردار هستند.

شیرهای کنترل جریان
شیرهای کنترل جریان

ساختمان و عملکرد پمپ های خارجی:

پمپهای دنده ای خارجی که در ساختمان آنها از چرخدنده های ساده استفاده می شود در سرعتهای بالا سر و صدای زیادی ایجاد می کنند. به منظور کاهش صدا و حرکت نرمتر می توان از چرخدنده های مارپیچ  استفاده نمود. به دلیل اعمال نیروی محوری به یاتاقانهای پمپهای چرخدنده ای مارپیچ، کاربرد این نوع چرخدنده به فشارهای کمتر از 200psi محدود می گردد. برای فشارهای بالاتر معمولا از چرخدنده های جناغیه استفاده می شود .

پمپهای چرخدنده داخلی

از این پمپها بیشتر به منظور روغنکاری و تغذیه در فشارهای کمتر از psi

۱۰۰۰ استفاده می شود. ولی انواع چند مرحله ای آنها، دسترسی به محدوده های فشاری تا psi

۴۰۰۰ را نیز امکان پذیر می سازند. کاهش بازدهی حجمی در اثر سایش، در پمپهای چرخدنده داخلی (نسبت به پمپهای چرخدنده خارجی) بیشتر است.

ساختمان و عملکرد یک پمپ چرخدنده داخلی:

در شکل زیر ساختمان و عملکرد یک پمپ چرخدنده داخلی که متشکل از یک چرخدنده داخلی، یک چرخدنده ساده، آب بند هلالی شکل و پوسته خارجی است مشاهده می شود. دوران چرخدنده ها بواسطه انتقال قدرت به یکی از آنها موجب مکیده شدن سیال از مخزن و هدایت آن در امتداد دو طرف آببند هلالی شکل می گردد. آببند مذکور به عنوان جدا کننده مجاری مکش و تخلیه عمل نموده و هنگامی که دندانه ها در طرف دیگر آببند با یکدیگر درگیر می شوند، سیال به طرف مجرای خروجی پمپ رانده می گردد.

پمپهای گوشواره ای:

پمپ های گوشواره ای از خانواده پمپهای چرخدنده ای هستند که آرامتر و بی صداتر از دیگر اعضاء این خانواده عمل می نمایند، زیرا هر دو گوشواره دارای محرک خارجی بوده و چرخدندانه ها با یکدیگر درگیر نمی باشند (شکل 3-1 ب). بدلیل کم بودن تعداد اجزاء درگیر، جریان خروجی ضربان بیشتری دارد اما جابجایی حجمی آنها نسبت به دیگر انواع پمپهای چرخدنده ای بیشتر است.

پمپهای ژیروتوری:

این نوع پمپ ( مطابق شکل زیر ) بسیار شبیه پمپهای چرخدنده داخلی است. در این پمپها، عضو ژیروتور توسط محرک خارجی به گردش در آمده و موجب چرخش روتور چرخدنده ای درگیر با خود می شود. در نتیجه عملکرد این مکانیزم، آب بندی مورد نیاز بین نواحی پمپاژ تامین می گردد. عضو ژیروتور دارای یک دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلی می باشد. بر این اساس، حجم دندانه کاسته شده ضربدر تعداد دندانه چرخدنده محرک، حجم سیال پمپ شده بازاء هر دور چرخش محور را مشخص می نماید. این نوع پمپ ها بصورت واحدهای تکی یا دوبل قابل دسترس هستند.

 

پمپ های دنده ای الف) پمپ چرخدنده داخلی ب) پمپ گوشواره ای ج)پمپ ژیروتوری
پمپ های دنده ای الف) پمپ چرخدنده داخلی ب) پمپ گوشواره ای ج)پمپ ژیروتوری

پمپهای پیچی:

مقایسه پمپ های پیچی:

پمپ های پیچی دارای انواع یک پیچ، دو پیچ و سه پیچ هستند . در نوع اول، یک محور حلزونی در داخل محفظه دوران می کند. نوع دو پیچ از دو محور حلزونی موازی که با یکدیگر در تماس بوده و با تلرانس ظریف درون محفظه دوران می کنند تشکیل شده است. نوع سه پیچ دارای یک محور حلزونی در مرکز و دو محور حلزونی هرزگرد در دو طرف محور مرکزی است.

بررسی ساختمان پمپ های پیچی:

بین محورهای دوار و پوسته تلرانس ظریفی برقرار می باشد. دو روتور هرزگرد به عنوان آببندهای دوار عمل نموده و موجب رانده شدن سیال در جهت مناسب می شوند. بعلت وجود فیلم روغن هیدرودینامیکی، روتورهای هرزگرد ضمن تماس غلتشی با محور محرک مرکزی، به آزادی در سوراخهای محفظه مربوط به خود چرخش می کنند. در این حالت چون نیروهای هیدرولیکی محوری روی مجموعه روتورها متعادل گردیده، نیازی به یاتاقانهای کف گرد نمی باشد. باید توجه نمود که جریان روغن خروجی از پمپهای پیچی حالت چرخشی نداشته و با سرعت یکنواخت در طول محور بطرف خروجی حرکت می نماید. ضربانی نبودن خروجی و عدم درگیری فلز با فلز بین پیچها موجب می گردد که این نوع پمپ از عملکرد بسیار آرامی برخوردار باشد.

مزایای پمپ های پیچی:

حرکت آرام، عملکرد بدون صدا و ارتعاش، قابلیت کار با انواع سیالات به جهت نیاز به حداقل خواص روغنکاری، قابلیت پمپ نمودن محلول شیری آب در روغن، قابلیت کار در سرعتهای بالا و عدم ایجاد اغتشاش در خروجی از مزایای پمپ های پیچی می باشد.

کاربرد پمپ های پیچی:

از پمپهای پیچی بزرگ بعنوان پمپهای پرکن (با دبی زیاد و فشار کم) در پرسهای بزرگ استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این نوع پمپ، استفاده در سیستمهای هیدرولیک زیر دریائی ها و کلا مواردی که لازم است سطح سر و صدا کنترل گردد را می توان نام برد.

 

دیدگاه خود را به اشتراک بگذارید

ایمیل شما به دیگران نمایش داده نمیشود.