Akış çıkışı ve basınç dalgalanması arasındaki ilişki Vickers hidrolik kanat pompaları Hidrolik sistemlerde sistem stabilitesini ve verimliliğini etkileyen önemli bir faktördür. İkisi arasındaki ilişkiyi dengelemek için, tasarım optimizasyonu, akışkan mekaniği analizi, malzeme seçimi ve operasyon kontrolü gibi birçok yönden başlamak gerekir. Aşağıdakiler belirli çözümler ve yöntemlerdir:
1. akış nabzı ve basınç dalgalanması kaynakları
Hidrolik kanat pompalarında, akış çıkışı tamamen pürüzsüz değildir, ancak sistemde basınç dalgalanmalarına neden olacak belirli bir titreşim fenomeni vardır. Ana nedenler şunları içerir:
Yetersiz bıçak sayısı: Vane pompasının akış çıkışı doğrudan bıçak sayısı ile ilişkilidir. Bıçak sayısı ne kadar az olursa, akış titreşimi o kadar büyük olur.
İç Sızıntı: Yüksek basınç ve düşük basınçlı alanlar arasındaki sızıntı, akış ve basınç kararsızlığını ağırlaştıracaktır.
Mekanik boşluk: Rotor ve stator arasında çok büyük veya çok küçük bir boşluk akış çıkışını ve stabilitesini etkileyecektir.
Hidrolik yağ özellikleri: hidrolik yağın viskozitesi, sıkıştırılabilirliği ve kabarcık içeriği, sistemin dinamik tepkisini etkileyecektir.
Bu nedenle, akış çıkışı ve basınç dalgalanması probleminin çözülmesi, bu faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.
2. Tasarım optimizasyonu
(1) Bıçak sayısını artırın
Prensip: Bıçak sayısının arttırılması akış titreşimini etkili bir şekilde azaltabilir, çünkü daha fazla bıçak akış çıkışını daha düzgün hale getirebilir.
Uygulama: Belirli uygulama gereksinimlerine göre, bıçakların sayısı makul bir şekilde seçilmelidir (genellikle 8 ila 12 bıçak) ve tasarım sırasında bıçakların ve yuvaların işleme doğruluğu sağlanmalıdır.
(2) Bıçak şeklini optimize edin
İlke: Bıçağın geometrik şekli, statorun iç duvarı ve sızdırmazlık performansı ile temas alanını doğrudan etkiler. Bıçağın eğriliğini, kalınlığını ve ön kenar açısını optimize ederek sızıntı ve sürtünme azaltılabilir.
Uygulama: Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve sonlu eleman analizi (FEA) teknolojisi, bıçak hareketini simüle etmek ve en iyi şekil tasarımı bulmak için kullanılır.
(3) Akış kanalı tasarımını geliştirin
Prensip: Pompa gövdesi içindeki akış kanalı şeklinin optimize edilmesi (yağ girişi, yağ çıkışı ve geçiş alanı gibi) sıvı akışı sırasında türbülansı ve enerji kaybını azaltabilir.
Uygulama: Akışkan dinamiği özelliklerinin hesaplamalı akışkan dinamikleri (CFD) simülasyon analizi yoluyla, basınç kaybını azaltmak için daha pürüzsüz bir akış kanalı tasarlanmıştır.
3. Malzeme ve üretim süreçleri
(1) Yüksek hassasiyetli işleme
Prensip: Vane pompalarının performansı, bileşenlerin, özellikle rotor, stator ve kanatlar arasındaki boşlukların son derece yüksek işleme doğruluğunu gerektirir.
Uygulama: Anahtar bileşenleri işlemek ve yüzey pürüzlülüğünü ve boyutsal toleransları sıkı bir şekilde kontrol etmek için yüksek hassasiyetli CNC Takım Takımları (CNC) kullanın.
(2) aşınmaya dayanıklı malzemeler
Prensip: Aşınmanın neden olduğu sızıntıyı azaltmak için kanatları ve statorları üretmek için yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı malzemeler (çimentolu karbür veya seramik kaplama gibi) kullanın.
Uygulama: Hizmet ömrünü uzatmak ve sızdırmazlık performansını artırmak için kanatların yüzeyini (nitriding veya krom kaplama gibi) sertleştirin.
(3) Şok emici tasarım
Prensip: Pompa gövdesi yapısına şok emici elemanlar (kauçuk pedler veya amortisörler gibi) eklemek, çalışma sırasında üretilen titreşimleri emebilir, böylece basınç dalgalanmalarını azaltabilir.
Uygulama: Pompa muhafazasının dışına veya montaj braketine şok emici cihazlar ekleyin.
4. Hidrolik Yağ Yönetimi
(1) Doğru hidrolik yağın seçilmesi
Prensip: Hidrolik yağın viskozitesi ve antibble özellikleri akış ve basınç stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Uygulama: Çalışma sıcaklığı aralığına ve sistem gereksinimlerine göre uygun hidrolik yağı (aşamalı geyik hidrolik yağı veya düşük sıcaklıklı hidrolik yağ gibi) seçin ve temiz tutmak için düzenli olarak değiştirin.
(2) kavitasyon ve kabarcıkları önleyin
Prensip: Hidrolik yağdaki kabarcıklar akış titreşimine ve basınç dalgalanmalarına neden olabilir.
Uygulama:
Hava solumasının neden olduğu kavitasyondan kaçınmak için emme hattının engellenmediğinden emin olun.
Kabarcıkların üretilmesini azaltmak için filtreleri ve yasa dışı cihazları hidrolik sisteme takın.
5. Kontrol Stratejisi
(1) Basınç Tazminat Valfi
İlke: Bir basınç telafisi valfi takılarak, sistem basıncının stabilitesini korumak için yük değiştiğinde akış çıkışı otomatik olarak ayarlanabilir.
Uygulama: Bir basınç telafisi cihazını pompa çıkışına entegre edin ve ayarlanan değeri gerçek çalışma koşullarına göre ayarlayın.
(2) Frekans dönüşüm kontrolü
Prensip: Motor hızını frekans dönüştürücü boyunca ayarlayarak, pompa akış çıkışı farklı yük gereksinimlerine uyum sağlamak için esnek bir şekilde kontrol edilebilir.
Uygulama: Sistem basıncını gerçek zamanlı olarak izlemek için sensörleri birleştirin ve motor hızını dinamik olarak ayarlamak için frekans dönüştürücüsünü kullanın.
(3) Akümülatörlerin uygulanması
Prensip: Akümülatörlerin hidrolik sistemlere takılması anlık basınç dalgalanmalarını emebilir ve tamponlama rolü oynayabilir.
Uygulama: Kapasitesini ve şarj basıncını optimize etmek için akümülatörü pompanın çıkış borusuna bağlayın.
6. Deneysel doğrulama ve optimizasyon
(1) Dinamik Test
Prensip: Farklı çalışma koşullarında akış çıkışını ve basınç dalgalanmalarını değerlendirmek için test tezgahındaki kanat pompasında dinamik testler yapın.
Uygulama: Akış ve basınç verilerini kaydedin, dalgalanma modellerini analiz edin ve tasarım parametrelerini sonuçlara göre ayarlayın.
(2) Simülasyon analizi
Prensip: Vane pompasının gerçek çalışmada performansını tahmin etmek için CFD ve çok gövdeli dinamik simülasyon araçlarını kullanın.
Uygulama: Simülasyon sonuçlarını deneysel verilerle karşılaştırın ve en iyi denge elde edilene kadar tasarımı sürekli optimize edin.
Yukarıdaki yöntemler sayesinde, hidrolik kanat pompasının verimli çalışmasını sağlarken akış çıkışı ve basınç dalgalanması arasındaki çelişki önemli ölçüde azaltılabilir, böylece hidrolik sistemin yüksek performans gereksinimlerini karşılar.
