پمپ هاى هيدرو ليک قسمت اول

با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاى هيدروليکى در صنايع مختلف وجود پمپ هايى با توان و فشار هاى مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژى مکانيکى را که توسط موتورهاى الکتريکى، احتراق داخلى و ... تامين مى گردد به انرژى هيدروليکى تبديل مى کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکى يا نيوماتيکى انرژى سيال را افزايش مى دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژى افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبى بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاى مکانيکى پمپ ، سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراى ورودى آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاى مدار هيدروليک رانده شود.

حجم روغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکى بستگى به ظرفيت پمپ و در نتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپ با واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مى شود.

نکته قابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودى مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال مى باشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبى اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجاى روغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجى پمپ هيچ محدوديتى وجود ندارد و تنها توان پمپ است که مى تواند آن رامعين کند.



پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلى تقسيم مى شوند :

1- پمپ ها با جا به جايى غير مثبت ( پمپ های ديناميکى)

2- پمپ های با جابه جايى مثبت



پمپ ها با جا به جايى غير مثبت : توانايى مقاومت در فشار هاى بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مى گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اى به نقطه ديگر بکار گرفته مى شوند. بطور کلى اين پمپ ها براى سيستم هاى فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشارى آنها به 250psi تا3000si محدود مى گردد مناسب است. پمپ هاى گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محورى نمونه کاربردى پمپ هاى با جابجايى غير مثبت مى باشد.

http://pic.azardl.com/images/83847767598577973035.jpg

پمپ سانتريفوژ

پمپ هاى با جابجايى مثبت : در اين پمپ ها به ازاى هر دور چرخش محور مقدار معينى از سيال به سمت خروجى فرستاده مى شود و توانايى غلبه بر فشار خروجى و اصطکاک را دارد . اين پمپ ها مزيت هاى بسيارى نسبت به پمپ هاى با جابه جايى غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمى بالا ، انعطاف پذيرى مناسب و توانايى کار در فشار هاى بالا ( حتى بيشتر از psi)



پمپ ها با جابه جايى مثبت از نظر ساختمان :

1- پمپ های دنده ای

2 - پمپ های پره ای

3- پمپ های پيستونی



پمپ ها با جابه جايى مثبت از نظر ميزان جابه جايى :

1- پمپ ها با جا به جايى ثابت

2- پمپ های با جابه جايى متغيير



در يک پمپ با جابه جايى ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاى هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاى با جابه جايى متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ى دبى متغير نيز مى گويند.

بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار نمى کنند بلکه توليد جريان مى نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجى پمپ است اگر خروجى در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجى پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجى در فشار 100 اتمسفر باشد براى به جريان افتادن سيال فشارى معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مى آيد.



پمپ هاى دنده اى Gear Pump

اين پمپ ها به دليل طراحى آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادى پيدا کرده اند . ولى از معايب اين پمپ ها مى توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگى و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاى داخلى آن اشاره کرد. اين افت فشار بيشتر در نواحى بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.



پمپ ها ى دنده اى :

1- دنده خارجی External Gear Pumps

2– دنده داخلی Internal Gear Pumps

3- گوشواره ای Lobe Pumps

4- پيچی Screw Pumps

5- ژيروتور Gerotor Pumps





1- دنده خارجى External Gear Pumps

در اين پمپ ها يکى از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مى باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاى چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبى روغن به فضاى بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجى رانده مى شود.

لقى بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مى باشد.

http://pic.azardl.com/images/94991129396771102964.jpg

پمپ دنده خارجى

افت داخلى جريان به خاطر نشست روغن در فضاى موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد.

با توجه به دور هاى بالاى پمپ که تا rpm 2700 مى رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مى شود، اين مقدار در پمپ ها ى دنده اى با جابه جايى متغيير مى تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ى دنده اى براى فشارهاى تا (کيلوگرم بر سانتى متر مربع200 ) 3000 psi طراحى شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

http://pic.azardl.com/images/29271621034168003092.jpg

2– دنده داخلى Internal Gear Pumps

اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکارى و تغذيه در فشار هاى کمتر از 1000 psi استفاده مى شود ولى در انواع چند مرحله اى دسترسى به محدوده ى فشارى در حدود 4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهى در اثر سايش در پمپ هاى دنده اى داخلى بيشتر از پمپ هاى دنده اى خارجى است.



پمپ دنده داخلى



3- پمپ هاى گوشواره اى Lobe Pumps

اين پمپ ها از خانواده پمپ هاى دنده اى هستند که آرامتر و بى صداتر از ديگر پمپ هاى اين خانواده عمل مى نمايد زيرا هر دو دنده آن داراى محرک خارجى بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمى شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاى کمتر خروجى ضربان بيشترى دارد ولى جابه جايى حجمى بيشترى نسبت به ساير پمپ هاى دنده اى خواهد داشت.


http://pic.azardl.com/images/27014683980775319752.jpg
پمپ گوشواره‌اى



4- پمپ هاى پيچى Screw Pumps

پمپ پيچى يک پمپ دنده اى با جابه جايى مثبت و جريان محورى بوده که در اثر درگيرى سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندى شده جريانى کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مى کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاى دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مى شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکارى ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجى از مزاياى جالب اين پمپ مى باشد.





5- پمپ هاى ژيروتور Gerotor Pumps

عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاى چرخ دنده داخلى است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجى به حرکت در مى آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاى درگير با خود مى شود.

در نتيجه اين مکانيزم درگيرى ، آب بندى بين نواحى پمپاژ تامين مى گردد. عضو ژيروتور داراى يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلى مى باشد.

حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ، حجم سيال پمپ شده به ازاى هر دور چرخش محور را مشخص مى نمايد.

http://pic.azardl.com/images/02416577388226265395.jpg