صفحه 1:
اراس
جناب آقای دکتر مامات
اقبال باقی - مصفب رضاا
RI ۹
پاییز 1386
صفحه 2:
پمپ های فيدر وليكى
۹
صفحه 3:
توجه به نفوذ روز افرون سیستم های هید رولیکی در صنایع مختلف
وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز
است . پمپ به عنوان قلب سیستم هیدر ولیک انرژی مکانیکی را که
توسط موتورهای الکتریکی؛ احتراق داحلی و ... تامین می گردد به
آذرژی هید رولیکی تبدیل می کند. در واقع پمپ در یک سیکل
هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افنرایش می دهد تا در مکان
مورد نیاز این اذرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد.
صفحه 4:
ee eee elope ys ee فشار اتمسنر در اش *
مکانیکی پمپ » سیال را مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی آن
نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدر ولیک رانده شود.
* حجم روغن پر فشار تحویل داده شده به مدار هیدرولیکی بستگی به
ظفیت پمپ و در نتیجه به حجم جابه جا شده سیال در هر دور و تعداد
دور پمپ دارد. ظرفیت پمپ با واحد گالن در دقیقه یا لیتر بر دقیقه بیان
رز
صفحه 5:
نکته قابل توجه در در مکش سیال ارتفاع عمودی مجاز پمپ نسبت به
سطح آزاد سیال می باشد » در مورد روغن این ارتفاع نباید بیش از ۱۰
متم باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبی اگم ارتفاع بیش از ۱۰
متر باشد روغن جوش آمده و بجای روعن مایع ؛ بخار روغن وارد پمپ
شده و در کار سیکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع
خروجی پمپ هیچ محدودیتی وجود ندارد و تنها توان پمپ است که می
تواند آن رامعین کن
صفحه 6:
صفحه 7:
اساسا اس سا
پمپها باجا به جابى غير مثبت : توانابى مقاودت در فشار های بالا را
ندارند وبه ندرت در صنعت هيدروليك مورد استفاده قررار مى IBS
معمولا به عنوان انتقال اوليه سیال از نقطبه ای به نقطبه دیگر بکار گررفته
می شوند. بطور کلی این پمپ ها بای سیستم های فشار پایین و جریان
الا که حدا کش ظررفیت فشاری آنهابه 1م١0 ١ تا/ت 1٠٠٠٠ محدود مى
گرد مناسب است. پمپ های گریین از مکن (سانتتریفوژ) و محوری
نمونه کاربمدی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشد.
صفحه 8:
۳۲- پمپ های با جابه جایی مثبت
پمپ های با جابجایی مثبت : در این پمپ ها به ازای هس دور چر,خش
محور مقدار معینی از سيال به سمت حروجی فرستاده می شود و توانایی
غلبه بى فشار خروحی و اصطکاک را دارد . این پمپ ها مزیت های
بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیم مثبت دارند مانند مانند ابعاد
كوجكترء بازده حجمى بالاء اتعطاق يذ با ۰ ۱
فشار های بالا ( حتی بیشتر از ۳5)
صفحه 9:
ا ال يك
ne ان
* ۲ - پمپهای پره ای
eee
صفحه 10:
Cr SO ea Ce
-١ * يمب ها باجا به جايى ثابت
* ۲- پمپهای با جابه جایی متغییس
ole (Pred Disphirewent) o6 ole ale bow Soo °
سیال پمپ شده به ازای هر یک دور چرخش محور ثابت است در
صورتیکه در پمپ های با جابه جایی متفیس (عا۵:0()
71 هام د(1) ) مقدار فوق بواسطه تغییم در ار تباط بین اجزاء پمپ
قابل كم يا زياد كردن است. به اين يمب هاء پمپ ها ی دبی متفیس نیز می
يند.
صفحه 11:
* بايد بدانيم كه يمب ها ايجاد فشار نمی کنند بلکه تولید جریان می نمایند.
در واقع در یک سیستم هید رولیک فشار بیانگر مییزان مقاومت در مقابل
خروجی پمپ است اگر خروجی در فشار یک اتمسفر باشد به هیچ وجه
فشار خروجی پمپ بیش از یک اتمسفر نخواهد شد .همچنین AN
خروجی در فشار ۱۰۰ اتمسفر باشد بای به جریان افتادن سیال فشاری
معادل ۱۰۰ اتمسفر در سیال بوجود می آید.
صفحه 12:
CaO ACU CL اس
* اين يمب ها به دليل طراحی آسان؛ هزینه ساخت پایین و جثه کوچک و
جمع و جور در صنعت کاریرد زیادی پیدا کرده اند . ولی از معايب اين
پمپ ها مى توان به کاهش بازده آنها در اشر فرسایش قطعات به دلیل
اصطکاک و خوردگی و در نتیجه نشت روغن در قسمت های داخلی آن
اشاره کرد. این افت فشار بیشتم در نواحی بین دنده ها و پوسته و بین
دنده ها قایل مشاهده است.
صفحه 13:
Cxtercd Bear Pucops gob 0389 -)
Asterced Bear Pups دنده داخلی -۲
Lobe Purp cl 2s\et95 -¥
Oprew Pups gow -F
Berio, Pumps 239,25 -0
صفحه 14:
دنده خار جی ۶ 52 امس
در این پمپها یکی از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چررخ دنده
ديك هر زگرد می باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده های
جرخ دنده ها از هم با ایجاد خلاء نسبى روغن به فضاى بين جرخ دنده
ها و پوسته کشیده شده و به سمت خروجی رانده می شود.
لقی بین پوسته و دنده ها در اینگونه پمپ ها حدود ( (۵ ۲۰.۰۲ می
باشد.
افت داخلی جریان به خاطى نشست روغن در فضاى موجود بين يوسته و
چرخ دنده است که لخزش پمپ ( مه حذوصى |60 »)نام
دارد.
صفحه 15:
* با توجه به دور های بالای پمپ که تا ۲۷۰۰ ۲۲۳0می رسد پمپاژ بسیار
سریع انجام می شودء این مقدار در پمپ ها ی دنده ای با جابه جایی متغییس
می تواند از ۷۵۰ ۲۳۳۲ تا ۱۷۵۰ ۲۲ متخییس باشد. پمپ ها ی دنده ای
بررای فشارهای تا (کیلوگرم بس سانتی مت مریع ۰ ۲۰) ۳۰۰۰ ۳5
طراحی شده اند که البته اندازه متداول آن ۱۰۰۰ 25 است.
صفحه 16:
Oude رداص را
* این پمپها بیشتر به منظور روغنکاری و تغذیه در فشار های کمتر از
pot Y= ++ استفاده می شود ولی در انواع چند مررحله ای دسترسی به
محدوده ی فشاری در حدود ۴۰۰۰ 651 نين امكان يذيى است. كاهش
بازدهی در اش سایش در پمپ های دنده ای داحلی بیشتم از پمپ های
دنده ای حارجی است.
صفحه 17:
۱ را eC)
این پمپ ها از خانواده پمپ های دنده ای هستند که آرامتر و بی صداتر
از دیگر پمپ های این خانواده عمل می نماید زیرا هر دو دنده آن دارای
محرک خارجی بوده و دنده ها با یکدیگر در گیر نمی شوند. اما به
خاطر داشتن دندانه های کمتس ضروجی ضبربان پیشترری دارد ولی جابه
جایی حجمی بیشترری نسبت به سایر پمپ های دنده ای خواهد داشت.
صفحه 18:
پمپ پیچی یک پمپ دنده ای با جابه جایی مثبت و جریان محوري بوده که
در اث د ركيررى سه پیچ دقیق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندی
شده جریان نی کاملا آرام؛ بدون ضربان و با بازده بالا تولید می کند. on
6 ن آب بندهای دوار عمل نموده و باعث رانده
شدن سیال در جهت مناسب می شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش +
قابلیت کا با انواع سیال ؛ حداقل نیاز به روغنکاری» قابلیت پمپاژ
امولسیون آب » روغن و عدم ایجاد اعتشاش زیاد در ضروجی از مزرایای
جالب این پمپ می باشد.
صفحه 19:
پمپ های ز بر و تور ع<) سعق
* عملکرد این پمپها شبیه پمپ های چررخ دنده داخلی است. در این پمپ ها
عضو ژیوتور توسط محرک خارجی به حرکت در می آید و موجب
چرخیدن روتور چرخ دندهای درگیر با خود می شود.
در نتیجه اين مكانين] د ركيرى + آب بندی بین نواحی پمپاژ تامین می
كردد. عضو ذيروتور داراى يك جرخ دندانه كمتر از روتور جرخ
may Debs
حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده مک
حجم سیال پمپ شده به ازای هر دور چرخش مخور را مشخض می
نماید.
صفحه 20:
* به طور کلی پمپ های پره ای به عنوان پمپ های فشار متوسط در صنایع
مورد استفاده قرار می گیند. سرعت آنها معمولا از ۱۲۰۰ ۲۳۲ تا
۰ ۲۳۳7 بوده و در مواقع خاص تا ۲۴۰۰ ۲۲7۳ نی میرسد. بازده
ححمی این پمپ ها ۸۵ تا 0٩۰ است اما بازده کلی آنها به دليل نشت
های موجود در اطراف روتور پایین است ( حدود ۷۵ تا 26۸۰ ).
عمدتا این پمپها آرام و بی سر و صدا کار می کنند , از منرایای جالب این
پمپ ها این است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا
كردن لوله هاى ورودى و روجى قابل تعميس است.
صفحه 21:
3 فضای بین روتور و رینگ پادامکی در در نیم دور اول چرخش محور »
افریش يافته و انبساط ححمی حاصله باعث کاهش فشار و ایحاد مکش
می گرردد؛ در نتیجه سیال به طررف مجرای ورودی پمپ جربان می یاید.
در نیم دور دوم با کم شدن فضای بین پره ها سیال که در این فضاها
قرار دارد با فشار به سمت خروجی رانده می شود. همانطور که در
شکل می بینید جریان بوجود آمده به مینزان روج از كز( فاصله دو
مرک )محور نسبت به روتور پمپ بستگی دارد و اگر این فاصله به
de بررسد دیگر در ضروجی جریانی نخواهیم داشت.
صفحه 22:
پمپ های پره ای که قابلیت تنظیم روج از مركن را دارند مى توانند دبی های
کنند
ححمی متفاوتی را به سیستم تزریق کنند به این پمپ ها ء جابه جایی متفییس مى
گویند. به خاطر وجود روج از مرك محور از روتور(عدم تقارن ) بار جانبی
وارد بم یاتاقان ها افزایش می یابد و در فشار های بالا ایجاد مشکل می کند.
* _برای رفع این مشکل از پمپهای پره ای متفارن (بالانس) استفاده می کنند. شکل
بیضوی پوسته در این پمپ ها باعث می شود که مجاری ورودی و خروجی نظیس به
نظیر رو به روی هم قرار گیررند و تعادل هیدرولیکی بررقبرار گرردد. با این تررفند
بار جانبی وارد بس یاتاقان ها کاهش یافته اما عدم قابلیت تخبیم در جابه جایی از
معایب این پمپ ها به شمار می آید .( جون روج از مركن وجود نخواهد داشت )
* حداكشى فشار قابل دستيابى در يمب هاى يرزهاى حدود۳۰۰۰ 9 ات
صفحه 23:
پمپ های پیستونی با دارا بودن بیشترین نسبت توان به وزن» از
گرانترین پمپ ها هستند و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها می
تواند بالا رین بازدهی را داشته باشند. معمولا جریان در این پمپ ها
بدون ضربان بوده و به دلیل عدم وارد آمدن بار جانبی به پیستونها دارای
عم طولانی می باشند» اما به ble ساختار پیجیده تعمیم آن مشکل
fen
از le
می شوند.
صفحه 24:
الف "پمپ های پیستونی محوری با محور حمیده
: Oxia pisiog pups (beat-axts tye)
Se هم ی سا beg»
محرک در موقعیت زاویه ای مشخصی قرار دارد میله پیستون توسط
اه
اتصالات کروی (7 0 )به فلنج محور محر ک متصل
هستند به طوری که تغبیر فاصله بین فلنج محرک و بلو ک سیلندر باعث
CS > رفت و بگشت پیستون ها در سیلندر می شود. یک اتصال
یونیورسال
( 0 ابصرفه()) بلوک سیلندر را به محور محرک متصلمیکند:
مییزان خروجی پمپ با تغبیس زاویه بین دو محور پمپ قابل تغییس است.در
زاویه صف خروجی وجود ندارد و بیشینه خروجی در زاویه ۳۰ درجه
بدست حواهد آمد.
صفحه 25:
ب) بمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر
در این نوع پمپ ها محوربلوک سیلندر و محور محرک در یک راستا
قرار می گیند و در حین حرکت دورانی به خاطي پیمروی از وضعیت
صفحه زاویه گیر پیستون ها حرکت رفت و بگشتی انجام خواهند
داد ء با این حرکت سیال را از ورودی مکیده و در خروجی پمپ می
کنند. اين پمپ ها را می توان با خاصيت جابه جايى متخي نين طراحی
نمود . در پمپ های با جابه جایی متغییس وضعیت صفحه زاویه کر
توسط مکانیزم های دستی » سرو کنترل و یا از طریق سیستم جبان
کننده تنظیم می شود. حداکشر زاویه صفحه زاویه گیس حدود ۱۷:۵
درجه می باشد.
صفحه 26:
ج) بمب هاى بيستونى شعاعى
در این نوع پمپ ها » پیستون ها در امتداد شعاع قررار میگیررند.پیستون ها در
نتیجه نیروی گرین از مرکم و فشار سیال پشت آنها همواره با سطح رینگ
عکس العمل در تماسند.
cle پمپ نمودن سیال رینگ عکس العمل باید نسبت به محور محرک روج
از مک داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحیه ای که پیستون ها از محور
روتور فاصله دارند خللا نسبی بوجود آمده در نتیجه مکش انحام میگیررد ؛ در
ادامه دوران روتو پیستون ها به محور نزدیک شده و سیال موجود در
روتور را به خروجی پمپ می کند. در انواع جابه جایی متخییر این پمپ ها با
تفییم مینران ضروج از ممرکنر رینگ عکس العمل نسبت به محور ناتک می
توان مقدار خشروجی سیستم را تغییس داد.
صفحه 27:
امس مس رسد ماع روا
پمپ های پلانچر یا پمپ های پیستونی رفت و ب كُشتى با ظرفیت بالا در
هيدروليك صنعتى كاربرد دارند. ظرفيت برخى از اين پمپ ها به حدود
چند صد كالن بر دقيقه مى رسد.
پیستون ها در فضای بالای یک محور بادامکی ( شامل تعدادی رولس
برینگ خارج از م سكن ) در آرایش خطی قررار گررفته اند. ورود و
خروج سیال به سیلندر ها از طریق سوپاپ ها( شیر های یک ترفه)
انجام می گیرد.
صفحه 28:
RN am esas on.) رادمان ای
بازده يك يمب بطور كلى به ميرزان ترانسها و دقت بكار رفته در ساخت»
وضعيت مكانيكى اجرزاء و بالانس فشار بستكى دارد. در مورد يمي ها سه فوع
بازده محاسبه مى شود:
-١ بازده حجمى كه مشخص كننده ميرزان نشتى در يمب است و از رابطه زيس
بدست مى آيد
( ديى تنورى كه يمب بايد توليد کند /مینران دبی حقیقی پمپ )<بازده حجمی
۲- بازده مکانیکی که مشخص كننده ميرزان اتلاف انرثى در اش عواملى مانتد
اصطكاك در ياتاقان ها و اجزاى د ركيس و همجنين اغتشاش در سيال مى
صفحه 29:
* 2 بازده مکانیکی
* (قدرت حقیقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نیاز جهت کار
Cee
* ۳- بازده کلی که مشخص کننده كل اتلاف انرى در يك يمب بوده و
بابس حاصض رب بازده مكانيكى در بازده حجمى مى باشد.
صفحه 30:
aK mca Pin Cond
در پمپها دبى حجمى جرريان» بار فشار و قدرت مورد لزوع بای
چرخش پمپ تابعی از قطم پرههای پمپ و سرعت چر,خش شافت است.
این روابط را میتوانیم با فرمولهای (۲) ۳۱۰ (۶(4۵(۸۴) و (۷)
نشان دهیم.
صفحه 31:
(معدله ۲)رابطه دبی ((63) با سرعت چرخش 0۵ / 00 < 00/06 ((0
(معادله ۳)برابطه دبی ((6) با قطبی پرهها (D) 08 2 00/08
(معادله ۴)برابطه بار فشار (10) و سرعت چرخش ((8/2(2)0 / ۱1) < ۳۱1/۳2
(معادله ۵):رابطه پار فشار (1) و قط پرهها (00) - ۳۱۱/۳۱2
022
(معادله ۶):رابطه قدرت پمپ (6) و سرعت چرخش(0)) ۸(2(3 / ۱1) < 52 / 1م
(معادله ۷):رابطه قدرت پمپ (6) و قطیپرهها (0) 02(3/ 01) - ۴2 / ۴1
عنوان ارائه :
پمپ های هیدرولیكی
زیر نظر استاد ارجمند :
جناب آقای دکتر مامات
ارائه دهندگان :
اقبال باقی – مصعب رضائی – علی جعفری
پاییز 1386
پمپ های هیدرولیكی
پمپ های هیدرولیكی
• توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف
وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز
است .پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که
توسط موتورهای الکتریکی ،احتراق داخلی و ...تامین می گردد به
انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند .در واقع پمپ در یک سیکل
هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان
مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد.
• فشار اتمسفر در اثر خال نسبی بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزای
مکانیکی پمپ ،سیال را مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی آن
نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیک رانده شود.
• حجم روغن پر فشار تحویل داده شده به مدار هیدرولیکی بستگی به
ظرفیت پمپ و در نتیجه به حجم جابه جا شده سیال در هر دور و تعداد
دور پمپ دارد .ظرفیت پمپ با واحد گالن در دقیقه یا لیتر بر دقیقه بیان
می شود.
• نکته قابل توجه در در مکش سیال ارتفاع عمودی مجاز پمپ نسبت به
سطح آزاد سیال می باشد ،در مورد روغن این ارتفاع نباید بیش از ۱۰
متر باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خال نسبی اگر ارتفاع بیش از ۱۰
متر باشد روغن جوش آمده و بجای روغن مایع ،بخار روغن وارد پمپ
شده و در کار سیکل اختالل بوجود خواهد آورد .اما در مورد ارتفاع
خروجی پمپ هیچ محدودیتی وجود ندارد و تنها توان پمپ است که می
تواند آن رامعین کند.
پمپ ها در صنعت
هیدرولیک
پمپ های با جا به جایی غیر مثبت (پمپ های دینامیکی)
• پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت :توانایی مقاومت در فشار های باال را
ندارند و به ندرت در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند و
معموال به عنوان انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر بکار گرفته
می شوند .بطور کلی این پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان
باال که حداکثر ظرفیت فشاری آنها به ۲۵۰psiتا ۳۰۰۰siمحدود می
گردد مناسب است .پمپ های گریز از مرکز (سانتریفوژ) و محوری
نمونه کاربردی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشد.
-2پمپ های با جابه جایی مثبت
• پمپ های با جابجایی مثبت :در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش
محور مقدار معینی از سیال به سمت خروجی فرستاده می شود و توانایی
غلبه بر فشار خروجی و اصطکاک را دارد .این پمپ ها مزیت های
بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیر مثبت دارند مانند مانند ابعاد
کوچکتر ،بازده حجمی باال ،انعطاف پذیری مناسب و توانایی کار در
فشار های باال ( حتی بیشتر از )psi
:الف)پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان
• -۱پمپ های دنده ای
• - ۲پمپ های پره ای
• -۳پمپ های پیستونی
:ب)پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر میزان جابه جایی
• -۱پمپ ها با جا به جایی ثابت
• -۲پمپ های با جابه جایی متغییر
• در یک پمپ با جابه جایی ثابت ( )Fixed Displacementمیزان
سیال پمپ شده به ازای هر یک دور چرخش محور ثابت است در
صورتیکه در پمپ های با جابه جایی متغیر (Variable
)Displacementمقدار فوق بواسطه تغییر در ارتباط بین اجزاء پمپ
قابل کم یا زیاد کردن است .به این پمپ ها ،پمپ ها ی دبی متغیر نیز می
گویند.
• باید بدانیم که پمپ ها ایجاد فشار نمی کنند بلکه تولید جریان می نمایند.
در واقع در یک سیستم هیدرولیک فشار بیانگر میزان مقاومت در مقابل
خروجی پمپ است اگر خروجی در فشار یک اتمسفر باشد به هیچ وجه
فشار خروجی پمپ بیش از یک اتمسفر نخواهد شد .همچنین اگر
خروجی در فشار ۱۰۰اتمسفر باشد برای به جریان افتادن سیال فشاری
معادل ۱۰۰اتمسفر در سیال بوجود می آید.
پمپ های دنده ای Gear Pump
• این پمپ ها به دلیل طراحی آسان ،هزینه ساخت پایین و جثه کوچک و
جمع و جور در صنعت کاربرد زیادی پیدا کرده اند .ولی از معایب این
پمپ ها می توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسایش قطعات به دلیل
اصطکاک و خوردگی و در نتیجه نشت روغن در قسمت های داخلی آن
اشاره کرد .این افت فشار بیشتر در نواحی بین دنده ها و پوسته و بین
دنده ها قابل مشاهده است.
External Gear Pumps دنده خارجی-۱
Internal Gear Pumps – دنده داخلی۲
Lobe Pumps گوشواره ای-۳
Screw Pumps پیچی-۴
Gerotor Pumps ژیروتور-۵
•
•
•
•
•
دنده خارجی External Gear Pumps
• در این پمپ ها یکی از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده
دیگر هرزگرد می باشد .با چرخش محور محرک و دور شدن دنده های
چرخ دنده ها از هم با ایجاد خالء نسبی روغن به فضای بین چرخ دنده
ها و پوسته کشیده شده و به سمت خروجی رانده می شود.
• لقی بین پوسته و دنده ها در اینگونه پمپ ها حدود ( ( mm ۰.۰۲۵می
باشد.
• افت داخلی جریان به خاطر نشست روغن در فضای موجود بین پوسته و
چرخ دنده است که لغزش پمپ ( ) Volumetric efficiencyنام
دارد.
• با توجه به دور های باالی پمپ که تا rpm ۲۷۰۰می رسد پمپاژ بسیار
سریع انجام می شود ،این مقدار در پمپ ها ی دنده ای با جابه جایی متغییر
می تواند از rpm ۷۵۰تا rpm ۱۷۵۰متغییر باشد .پمپ ها ی دنده ای
برای فشارهای تا (كیلوگرم بر سانتی متر مربعpsi ۳۰۰۰ ) ۲۰۰
طراحی شده اند که البته اندازه متداول آن psi ۱۰۰۰است.
دنده داخلی Internal Gear Pumps
• این پمپ ها بیشتر به منظور روغنکاری و تغذیه در فشار های کمتر از
psi ۱۰۰۰استفاده می شود ولی در انواع چند مرحله ای دسترسی به
محدوده ی فشاری در حدود psi ۴۰۰۰نیز امکان پذیر است .کاهش
بازدهی در اثر سایش در پمپ های دنده ای داخلی بیشتر از پمپ های
دنده ای خارجی است.
پمپ های گوشواره ای Lobe Pumps
• این پمپ ها از خانواده پمپ های دنده ای هستند که آرامتر و بی صداتر
از دیگر پمپ های این خانواده عمل می نماید زیرا هر دو دنده آن دارای
محرک خارجی بوده و دنده ها با یکدیگر درگیر نمی شوند .اما به
خاطر داشتن دندانه های کمتر خروجی ضربان بیشتری دارد ولی جابه
جایی حجمی بیشتری نسبت به سایر پمپ های دنده ای خواهد داشت.
پمپ های پیچی Screw Pumps
• پمپ پیچی یک پمپ دنده ای با جابه جایی مثبت و جریان محوری بوده که
در اثر درگیری سه پیچ دقیق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندی
شده جریانی کامال آرام ،بدون ضربان و با بازده باال تولید می کند .دو
روتور هرزگرد به عنوان آب بندهای دوار عمل نموده و باعث رانده
شدن سیال در جهت مناسب می شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ،
قابلیت کا با انواع سیال ،حداقل نیاز به روغنکاری ،قابلیت پمپاژ
امولسیون آب ،روغن و عدم ایجاد اغتشاش زیاد در خروجی از مزایای
جالب این پمپ می باشد.
پمپ های ژیروتور Gerotor Pumps
• عملکرد این پمپها شبیه پمپ های چرخ دنده داخلی است .در این پمپ ها
عضو ژیروتور توسط محرک خارجی به حرکت در می آید و موجب
چرخیدن روتور چرخ دندهای درگیر با خود می شود.
• در نتیجه این مکانیزم درگیری ،آب بندی بین نواحی پمپاژ تامین می
گردد .عضو ژیروتور دارای یک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ
دنده داخلی می باشد.
• حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ،
حجم سیال پمپ شده به ازای هر دور چرخش محور را مشخص می
نماید.
:پمپ های پره ای
• به طور کلی پمپ های پره ای به عنوان پمپ های فشار متوسط در صنایع
مورد استفاده قرار می گیرند .سرعت آنها معموال از rpm ۱۲۰۰تا
rpm ۱۷۵۰بوده و در مواقع خاص تا rpm ۲۴۰۰نیز میرسد .بازده
حجمی این پمپ ها %۸۵تا %۹۰است اما بازده کلی آنها به دلیل نشت
های موجود در اطراف روتور پایین است ( حدود %۷۵تا .) %۸۰
عمدتا این پمپها آرام و بی سر و صدا کار می کنند ،از مزایای جالب این
پمپ ها این است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا
کردن لوله های ورودی و خروجی قابل تعمیر است.
• فضای بین روتور و رینگ بادامکی در در نیم دور اول چرخش محور ،
افزیش یافته و انبساط حجمی حاصله باعث کاهش فشار و ایجاد مکش
می گردد ،در نتیجه سیال به طرف مجرای ورودی پمپ جریان می یابد.
در نیم دور دوم با کم شدن فضای بین پره ها سیال که در این فضاها
قرار دارد با فشار به سمت خروجی رانده می شود .همانطور که در
شکل می بینید جریان بوجود آمده به میزان خروج از مرکز(فاصله دو
مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگی دارد و اگر این فاصله به
صفر برسد دیگر در خروجی جریانی نخواهیم داشت.
• پمپ های پره ای که قابلیت تنظیم خروج از مرکز را دارند می توانند دبی های
حجمی متفاوتی را به سیستم تزریق کنند به این پمپ ها ،جابه جایی متغییر می
گویند .به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبی
وارد بر یاتاقان ها افزایش می یابد و در فشار های باال ایجاد مشکل می کند.
• برای رفع این مشکل از پمپ های پره ای متقارن (باالنس) استفاده می کنند .شکل
بیضوی پوسته در این پمپ ها باعث می شود که مجاری ورودی و خروجی نظیر به
نظیر رو به روی هم قرار گیرند و تعادل هیدرولیکی برقرار گردد .با این ترفند
بار جانبی وارد بر یاتاقان ها کاهش یافته اما عدم قابلیت تغییر در جابه جایی از
معایب این پمپ ها به شمار می آید (.چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)
• حداکثر فشار قابل دستیابی در پمپ های پره ای حدود psi ۳۰۰۰است.
پمپ های پیستونی
• پمپ های پیستونی با دارا بودن بیشترین نسبت توان به وزن ،از
گرانترین پمپ ها هستند و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها می
تواند باال ترین بازدهی را داشته باشند .معموال جریان در این پمپ ها
بدون ضربان بوده و به دلیل عدم وارد آمدن بار جانبی به پیستونها دارای
عمر طوالنی می باشند ،اما به خاطر ساختار پیچیده تعمیر آن مشکل
است.
• از نظر طراحی پمپ های پیستونی به دو دسته شعاعی و محوری تقسیم
می شوند.
• الف)پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده
(): Axial piston pumps(bent-axis type
• در این پمپ ها خط مرکزی بلوک سیلندر نسبت به خط مرکزی محور
محرک در موقعیت زاویه ای مشخصی قرار دارد میله پیستون توسط
اتصاالت کروی ()Ball & socket jointsبه فلنج محور محرک متصل
هستند به طوری که تغییر فاصله بین فلنج محرک و بلوک سیلندر باعث
حرکت رفت و برگشت پیستون ها در سیلندر می شود .یک اتصال
یونیورسال
( )Universal linkبلوک سیلندر را به محور محرک متصل می کند.
میزان خروجی پمپ با تغییر زاویه بین دو محور پمپ قابل تغییر است.در
زاویه صفر خروجی وجود ندارد و بیشینه خروجی در زاویه ۳۰درجه
بدست خواهد آمد.
ب)پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر
(): Axial piston pumps(Swash plate
• در این نوع پمپ ها محوربلوک سیلندر و محور محرک در یک راستا
قرار می گیرند و در حین حرکت دورانی به خاطر پیروی از وضعیت
صفحه زاویه گیر پیستون ها حرکت رفت و برگشتی انجام خواهند
داد ،با این حرکت سیال را از ورودی مکیده و در خروجی پمپ می
کنند .این پمپ ها را می توان با خاصیت جابه جایی متغیر نیز طراحی
نمود .در پمپ های با جابه جایی متغییر وضعیت صفحه زاویه گیر
توسط مکانیزم های دستی ،سرو کنترل و یا از طریق سیستم جبران
کننده تنظیم می شود .حداکثر زاویه صفحه زاویه گیر حدود ۱۷.۵
درجه می باشد.
ج) پمپ های پیستونی شعاعی
()Radial piston pumps
• در این نوع پمپ ها ،پیستون ها در امتداد شعاع قرار میگیرند.پیستون ها در
نتیجه نیروی گریز از مرکز و فشار سیال پشت آنها همواره با سطح رینگ
عکس العمل در تماسند.
• برای پمپ نمودن سیال رینگ عکس العمل باید نسبت به محور محرک خروج
از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحیه ای که پیستون ها از محور
روتور فاصله دارند خال نسبی بوجود آمده در نتیجه مکش انجام میگیرد ،در
ادامه دوران روتور ،پیستون ها به محور نزدیک شده و سیال موجود در
روتور را به خروجی پمپ می کند .در انواع جابه جایی متغییر این پمپ ها با
تغییر میزان خروج از مرکز رینگ عکس العمل نسبت به محور محرک می
توان مقدار خروجی سیستم را تغییر داد.
پمپ های پالنچر ()Plunger pumps
• پمپ های پالنچر یا پمپ های پیستونی رفت و برگشتی با ظرفیت باال در
هیدرولیک صنعتی کاربرد دارند .ظرفیت برخی از این پمپ ها به
حدود چند صد گالن بر دقیقه می رسد.
• پیستون ها در فضای باالی یک محور بادامکی (شامل تعدادی رولر
برینگ خارج از مرکز) در آرایش خطی قرار گرفته اند .ورود و
خروج سیال به سیلندر ها از طریق سوپاپ ها(شیر های یک ترفه)
انجام می گیرد.
راندمان پمپ ها (:)Pump performance
•
•
•
•
بازده یک پمپ بطور کلی به میزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ،
وضعیت مکانیکی اجزاء و باالنس فشار بستگی دارد .در مورد پمپ ها سه نوع
بازده محاسبه می شود:
-۱بازده حجمی که مشخص کننده میزان نشتی در پمپ است و از رابطه زیر
بدست می آید
( دبی تئوری كه پمپ باید تولید كند /میزان دبی حقیقی پمپ )=بازده حجمی
-۲بازده مکانیکی که مشخص کننده میزان اتالف انرژی در اثر عواملی مانند
اصطکاک در یاتاقان ها و اجزای درگیر و همچنین اغتشاش در سیال می
باشد.
• = بازده مکانیکی
• (قدرت حقیقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نیاز جهت کار پمپ
)
• -۳بازده کلی که مشخص کننده کل اتالف انرژی در یک پمپ بوده و
برابر حاصضرب بازده مکانیکی در بازده حجمی می باشد.
پمپها
اصول هيدروليکى
پمپها دبى حجمى جريان ،بار فشار و قدرت مورد لزوم براى
• در
چرخش پمپ تابعى از قطر پرههاى پمپ و سرعت چرخش شافت است.
اين روابط را مىتوانيم با فرمولهاى ( )۶( ،)۵( ،)۴( ،)۳( ، )۲و ()۷
نشان دهيم.
•
•
•
•
•
•
(معادله :)۲رابطه دبى ( )Qبا سرعت چرخش N)) Q1 / Q2 = N1 / N2
Q1 / Q2 = D1 / D2
(معادله :)۳رابطه دبى ( )Qبا قطر پرهها ()D
(معادله :)۴رابطه بار فشار ( )Hو سرعت چرخش (H1 / H2 = (N1 / N2)2)N
H1 / H2 = (D1 /
(معادله :)۵رابطه بار فشار ( )Hو قطر پرهها ()D
D2)2
(معادله :)۶رابطه قدرت پمپ ( )Pو سرعت چرخش(P1 / P2 = (N1 / N2)3 )N
(معادله :)۷رابطه قدرت پمپ ( )Pو قطر پرهها (P1 / P2 = (D1 / D2)3 )D
