Ինչու՞ են հիդրավլիկ պոմպերն ավելի մեծ և ավելի փոքր ելք ունեն: Ամբողջական տեխնիկական բացատրություն

Հիդրավլիկ համակարգերում, լինի դա էքսկավատորների, տրակտորների, բեռնատարների, անտառային մեքենաների, արդյունաբերական մամլիչների կամ ցանկացած ծանր տեխնիկայի վրա, հիդրավլիկ պոմպը ամբողջ համակարգի սիրտն է: Այն նավթը հանում է ջրամբարից, ճնշում է այն, այնուհետև ուղարկում է բալոններ, շարժիչներ և փականներ՝ աշխատանք կատարելու համար:

Եթե ​​ուշադիր նայեք շուկայում առկա հիդրավլիկ պոմպերի ավելի քան 90%-ին, ապա կտեսնեք ընդհանուր կառուցվածքային առանձնահատկություն.

Մուտքի նավահանգիստը շատ ավելի մեծ է, քան ելքի նավահանգիստը:

Սա պատահական չէ։ Դա տասնամյակների ինժեներական փորձի, հեղուկների դինամիկայի սկզբունքների և իրական կիրառություններում անհամար թեստերի արդյունք է: Այս հոդվածում մենք մանրամասն կբացատրենք, թե ինչու են հիդրավլիկ պոմպերը գրեթե միշտ նախագծված մեծ մուտքով և փոքր ելքով , և ինչու է այս դիզայնը կարևոր հուսալիության, կայունության և արդյունավետության համար:

1. Հասկանալով պոմպի աշխատանքը. ինչու է 'suction' ավելի դժվար, քան 'ճնշում'

Հիդրավլիկ պոմպը կատարում է երկու հիմնական գործողություն.

1. Ներծծում – տանկից յուղ հանելը

2. Լիցքաթափում – յուղի ճնշումը և այն համակարգին հասցնելը

Չնայած «ճնշումը» կարծես պոմպի հիմնական աշխատանքն է, ինժեներական պրակտիկայում ներծծման գործընթացը իրականում ավելի դժվար է : Եթե ​​պոմպը չի կարողանում սահուն յուղ քաշել, մնացած ամեն ինչ խափանում է:

Ներծծման վատ վիճակը ուղղակիորեն հանգեցնում է հիդրավլիկ պոմպերի առավել կործանարար երևույթին.

2. Հիմնական պատճառն այն է, որ մուտքն ավելի մեծ է. կավիտացիայի կանխարգելում

Ի՞նչ է կավիտացիան և ինչու է այն վտանգավոր:

Կավիտացիան տեղի է ունենում, երբ պոմպի մուտքի ճնշումը այնքան ցածր է ընկնում, որ յուղի մեջ լուծված օդը ձևավորում է փուչիկներ: Այդ փուչիկները այնուհետև ուժգին փլուզվում են, երբ հասնում են պոմպի ներսում բարձր ճնշման գոտի:

Էֆեկտները ներառում են.

• Մետաղական մակերեսների էրոզիա (փոսիկներ)

• Աղմուկ և թրթռում

• Պոմպի արդյունավետության կտրուկ անկում

• Ջերմության բարձրացում

• Ծանր դեպքեր. պոմպի ամբողջական ձախողում

Մի խոսքով, կավիտացիան նման է «սրտի հյուսվածքի վնասմանը» պոմպի համար՝ անդառնալի և չափազանց վնասակար:

Իսկ ամենատարածված ձգանա՞կն է:

Փոքր մուտքի անցք, որն առաջացնում է ներծծման չափազանց մեծ դիմադրություն:

3. Ինչու՞ ավելի մեծ մուտքը կանխում է կավիտացիան

1. Նվազեցված ներծծման դիմադրություն

Խոշոր մուտքը յուղին տալիս է բավականաչափ լայնական հատված՝ պոմպ մտնելու համար ցածր արագությամբ ՝ նվազագույնի հասցնելով ճնշման անկումը:

2. Ավելորդ բացասական ճնշման կանխարգելում

Եթե ​​փոքր մուտքի պատճառով նավթի արագությունը չափազանց բարձր է դառնում, ճնշումը կարող է իջնել նավթի գոլորշիների ճնշումից ցածր՝ ստեղծելով փուչիկներ → կավիտացիա։

Ավելի մեծ մուտքը կայունացնում է մուտքի ճնշումը և խուսափում ճնշման հանկարծակի անկումից:

3. Բարձր մածուցիկությամբ յուղերը պահանջում են ավելի մեծ մուտքեր

Շատ հիդրավլիկ համակարգեր օգտագործում են բարձր մածուցիկության յուղեր (օրինակ՝ ISO VG 46, VG 68):
Բարձր մածուցիկություն = հոսքի նկատմամբ ավելի մեծ դիմադրություն = մուտքային ճնշման կորստի ավելի մեծ հնարավորություն:

Հետևաբար, ավելի մեծ մուտքը հատկապես կարևոր է ծանր աշխատանքային հիդրավլիկ համակարգերի համար:

4. Ինչու՞ է վարդակն ավելի փոքր: Ճնշման տակ գտնվող յուղը այլ կերպ է վարվում

Երբ պոմպը ավարտում է յուղը ներս քաշելը, նավթը ճնշվում է հետևյալ կերպ.

• Տասնյակ բար

• Հարյուրավոր բարեր

• Նույնիսկ 300 բար կամ ավելի բարձր (մխոցային պոմպեր)

Այս փուլում նավթի հոսքը արդեն բարձր ճնշման և էներգիայի բարձր է , և իրեն շատ տարբեր է պահում ներծծող կողմի համեմատ:

1. Ավելի փոքր ելքը օգնում է պահպանել ճնշումը

Ճիշտ այնպես, ինչպես պարտեզի գուլպանի ծայրը սեղմելը կբարձրացնի ջրի շիթերի հեռավորությունը, ավելի փոքր ելքը.

• Կենտրոնացնում է ճնշումը

• Բարձրացնում է հոսքի արագությունը

• Նվազեցնում է էներգիայի կորուստը

• Բարելավում է առաքման կայունությունը

Սա օգնում է պոմպին պահպանել հիդրավլիկ համակարգի կայուն ճնշման մատակարարումը:

2. «Նավթը դուրս մղելու ձախողման» վտանգ չկա.

Ի տարբերություն ներծծման, որտեղ անհրաժեշտ է բացասական ճնշում.

• Լիցքաթափման կողմը միշտ գտնվում է դրական ճնշման տակ

• Պոմպը մեխանիկորեն դուրս է մղում յուղը

• Ելքի կողմում կավիտացիա չի առաջանում

Այսպիսով, մեծ վարդակից ավելորդ է և կարող է նույնիսկ նվազեցնել արդյունավետությունը:

3. Փոքր վարդակները ավելի լավ են կառավարում բարձր ճնշումը

Ավելի փոքր տրամագծով ելք.

• Թույլ է տալիս ավելի հաստ պատեր

• Բարելավում է կառուցվածքի ամրությունը

• Նվազեցնում է սթրեսի կենտրոնացումը

• Բարձր ճնշումը ավելի անվտանգ է վարում

Սա շատ կարևոր է ծանր բեռների տակ աշխատող պոմպերի համար:

5. Հեղուկների դինամիկայի բացատրություն. շարունակականության հավասարում

Հիդրավլիկ պոմպի մուտքի և ելքի հոսքը պետք է բավարարի շարունակականության հավասարումը.

Q = A × v

(Հոսքի արագություն = Տարածք × Արագություն)

Քանի որ պոմպի հոսքի արագությունը հաստատուն է , մուտքը և ելքը պետք է բավարարեն այս հարաբերությունները.

Մուտքի մոտ.

Մեծ տարածք (A) → ցածր արագություն (v)
→ կայուն ճնշում, կրճատված կավիտացիայի ռիսկ

Ելքում.

Ավելի փոքր տարածք (A) → ավելի մեծ արագություն (v)
→ կենտրոնացված ճնշում, կայուն արտանետում

Այս բանաձևը հիանալի կերպով բացատրում է 'մեծ մուտք, փոքր ելք' դիզայնի կանոնը:

6. Բոլոր հիդրավլիկ պոմպերն այսպե՞ս են նախագծված:

Ոչ բոլորը, բայց միակողմանի պոմպերի ավելի քան 90%-ը հետևում է այս կանոնին:

Բացառությունները ներառում են.

1. Երկկողմանի պոմպեր

Մուտքի և ելքի դերերը պետք է փոխվեն, ուստի դրանք նույն չափի են:

2. Հատուկ դիզայնի պոմպեր

Որոշ պոմպեր ունեն հավասար նավահանգիստների չափեր՝ պայմանավորված տեղադրման կամ խողովակաշարի պահանջներով:

3. Շատ փոքր տեղաշարժով բարձր ճնշման պոմպեր

Նրանց մուտքի հոսքի պահանջը փոքր է, ուստի նավահանգստի չափի տարբերությունն ակնհայտ չէ:

Սակայն թիակային պոմպերի, փոխանցման պոմպերի, մխոցային պոմպերի և արդյունաբերական հիդրավլիկ պոմպերի համար «մեծ մուտք, փոքր ելք» ստանդարտն է:

7. Ինչու են ինժեներները վերաբերվում այս դիզայնին որպես «Ոսկե կանոն»

Քանի որ այն լուծում է երկու ամենամեծ ինժեներական մտահոգությունները.

1. Կավիտացիայի կանխարգելում → Պոմպի ծառայության ժամկետի պաշտպանություն

Խոշոր մուտքը կավիտացիայի վնասման ռիսկը նվազեցնելու ամենաարդյունավետ միջոցն է:

2. Բարձր ճնշման կայուն արդյունքի ապահովում

Ավելի փոքր ելքը բարձրացնում է արդյունավետությունը և կայունացնում ելքային հոսքը:

3. Օպտիմալ կառուցվածքային ամրություն

Փոքր վարդակները ավելի հեշտությամբ և անվտանգ են դիմակայում բարձր ճնշմանը:

Այս դիզայնը պարզապես սովորություն չէ, դա հեղուկի դինամիկայի, նյութագիտության և տասնամյակների դաշտային փորձի համակցման արդյունք է:

8. Եզրակացություն. Մեծ մուտքի, փոքր ելքի սկզբունքը ինժեներական իմաստություն է

Ամբողջ հայեցակարգը երկու պարզ տողում ամփոփելու համար.

Խոշոր մուտքն ապահովում է հեշտ ներծծում և կանխում խոռոչի առաջացումը:

Փոքր ելքը կայունացնում է ճնշումը և նվազեցնում էներգիայի կորուստը:

Այս դիզայնը արտացոլում է.

• Հեղուկների մեխանիկայի սկզբունքները

• Գործնական ինժեներական պահանջներ

• Պոմպի երկարակեցության նկատառումներ

• Հիդրավլիկ արդյունաբերության տասնամյակների փորձ

Այս սկզբունքը հասկանալը հնարավորություն է տալիս ավելի խորը պատկերացում կազմել հիդրավլիկ պոմպի դիզայնի և հիդրավլիկ համակարգերի հիմնական տրամաբանության մասին: