POMPA CU ROTI DINTATE
Generalitati Pompe
Pompele (denumite si generatoare hidrostatice) fac prima conversie de energie dintr-o instalatie hidraulica, transforma energia mecanica caracterizata de o turatie n0 si un moment M0 in energie hidraulica caracterizata de un debit Q si o presiune p.
Pompele se clasifica dupa mai multe criterii:
pompe cu pistoane care pot fi cu pistoane radiale si cu pistoane axiale.
dupa debit ele pot fi:
cu debit mediu 20-30 l/min.
dupa modul de functionare ele pot fi:
Elementele ce definesc o pompa sunt:
Capacitate(cilindrea sau volumul specific) q(Vs) [cm³]-este volumul de lichid vehiculat in pompa intre espiratie si refulare la o rotatie.
Presiunea p [ bar = daN ] care poate fi de mai multe tipuri:
cm²
Presiunea maxima= presiunea maxima admisibila la care este garantata pompa;
Presiunea nominala= presiunea cea mai avantajoasa din punct de vedere al randamentului pompei.
Presiunea de lucru= presiunea instantanee din instalatie la un moment dat.
Debitul Q=q*n0 [l/min].
Sistemele de actionare hidrostatica au o larga raspandire in constructia de masini datorita volumului redus si greutatii mici pe unitatea de putere, simplitatii reglarii continue a vitezelor , coeficietului mare de reductie si amplificare, gradului ridicat de fiabilitate, simplitatii in deservire, randametului superior, marii universalitati de utilizare si usurintei in realizarea automatizarii.
Calculul pompei cu roti dintate
Pompele cu roti dintate sunt folosite in toate categoriile de productii industriale pentru transportarea atat a lichidelor vascoase cat si a celor mai putin vascoase, de la ciocolata la motorina. Pompele cu roti dintate au o constructie robusta, oferind o inalta siguranta in functionare precum si o durata lunga de viata .
Constructia pompelor cu roti dintate Johnson Pump se bazeaza pe o roata dintata interna ce pivoteaza in interiorul unui rotor mai mare . Pompele cu roti dintate sunt robuste, dau un debit constant, pot pompa atat produse cu vascozitate mare cat si produse cu vascozitati reduse, au presiune mare si pot fi auto-aspirante .
Johnson Pump produce seriile de pompe cu roti dintate TopGear ; categoria TG L pentru vascozitate redusa - eficienta volumetrica mare, categoria TG G- pentru uz general si categoria TG H-pentru aplicatii speciale.
Desenul de ansamblu al unei pompe cu roti dintate este prezentata in fig. 1.
Fig. 1
Calcule cinematici si dinamice , proiectare si tehnologie
Calculul debitului si pulsatiei
Aleg turatia pompei n = 700 rot/min
B=5 [mm] ;
De = 60[mm] ;
Di = 48 [mm] ;
=
Calculul fortelor , momentelor rezistente (motoare) si puterii
Forta poate fi determinata din relatia urmatoare :
Momentul rezistent este urmatorul :
Puterea furnizata de pompa sau motor are valoarea :
Puterea pompa
APARATURA HIDRAULICA DE DISTRIBUTIE
Aparatura de distributie are rolul de a dirija lichidul de lucru inspre diversele elemente componente ale sistemului hidraulic si de a evacua in rezervor lichidul folosit dupa efectuarea lucrului mecanic util.
Ea asigura succesiunea de lucru a diverselor mecanisme ale sistemului hidraulic.
Mediul hidraulic, agentul motor sau lichidul de lucru sunt denumirile atribuite frecvent fluidului utilizat in sistemele hidraulice de actionare. Acest fluid este supus, in timpul functionarii sistemului, unor conditii de lucru deosebite de grele pentru trasmiterea miscarii si efortului , cum sunt: variatia intr-un domeniu larg al temperaturi , presiuni si vitezelor de lucru , conditii in care trebuie sa-si mentina proprietatile fizico-chimice si mecanice pe o perioada determinata.
Aparatajul de distributie sau directional indeplineste , in special, functia de asigurare a alimentarii motorului hidraulic de actionare a organului activ cu fluid in cantitatea si la presiunea necesara pentru o functionare optima a acestuia la parametrii de efort si miscare programata. In consecinta , acest aparataj trebuie sa asigure nu numai alimentatrea sau intreruperea acesteia, miscare intr-un sens sau altul, ci si transformarea miscarii ca marime , deci reglarea acesteia dupa o anumita lege.
Aparatajul de distributie , prin urmare, din punctul de vedere al caracteristicii miscarii , poate fi subimpartit in aparataj de distributie pentru fuctionarea discreta sau continua.
Sunt acele elemente de comanda ce permit alegerea directiilor posibile de deplasare a lichidului in instalatiile hidraulice. In functie de forma constructiva a elementului activ distribuitoarele se impart in distribuitoare:
- rotative;
- rectilinii cu sertar cilindric;
- plane;
- cu supape.
Caracteristicile distribuitoarelor:
presiunea nominala pn- este presiunea la care functioneaza;
diametrul cailor de curgere DN –care este tipizat pentru a putea face mai usor asamblarea elementelor hidraulice DN= 16-32;
debitul Q – debitul ce poate trece prin distribuitor;
Presiunea maxima in sistem:
Psistem=30 [atm]
Debitul maxim in sistem:
Qsistem=1,5 l/min
Diametrul cailor de curgere:
DN=16 mm
Sunt elemente prin care se regleaza viteza organului de lucru.Principiul de functionare este comun pentru toate tipurile si se bazeaza pe modificarea sectiuni de strangulare.Din punct de vedere constructive droselele pot fi de tip rectiliniu,rotativ , diafragma,lamelar.
In general reglarea prin drosel avand in vedere pierderea de energie din transformarea in caldura se folosesc pentru puteri mici de 7kw.
Se folosesc in cadrul sistemelor hidraulice cu scopul de a permite trecerea lichidului de lucru intr-un singur sens.
Dupa functia indeplinita de supapa in cadrul sistemului hidraulic se disting:
supape de retinere;
supape de ocolire;
supape de contrapresiune;
DN=18 mm
Problema puritatii lichidului de lucru din sistemele hidraulice ale masinilo-unelte si ale preselor hidraulice are o mare importanta , costituind o conditie esentiala pentru buna fuctionare a sistemelor. Diversele incluziuni din lichid micsoreaza siguranta in exploatare si durata de serviciu a sistemelor hidraulice . Incluziunile mecanice din lichid ajung la suprafete active ale diverselor organe,unde favorizeaza ruperea pelicule de ulei, inrautatesc regimul de ungere , infunda diverse fante , la drosere si supape sau chiar provoaca intepenirea pistonaselor diverselor elemente hidraulice.
La toate acestea se mai adauga si actiunea abraziva , coroziunea si oxidarea uleiului, provocate de diverse incluziuni.
Filtrele nu pot lipsi dintr-o instalatie hidraulica deoarece calitatea fluidului are o importanta deosebita asupra performantelor sistemului
( precizie, siguranta in functionare si durabilitate
Este absolut necesara montarea unui filtru pe aspiratia pompei. Acesta are o finete de 100-200 microni si trebuie sa fie capabil sa retina impuritati de dimensiuni mari care ar putea sa puna in pericol integritatea pompei. Se mai numeste si filtru sorb sau grosier si este un filtru cu sita mecanica.
Qmax=1,2 [l/min]
Precizie=100 [microni]
In instalatia hidraulica se introduce si un al doilea filtru cu o finete de filtrare mult mai mare (10-20 microni) destinat protectiei celorlalte elemente (motor, aparatura de distributie, de reglare debit si presiune). Acesta se monteaza dupa pompa.
Qmax= 1,2 [l/min]
Precizie= 10 [microni]
Este un filtru montat pe retur pentru a mentine impuritatile cu dimensiuni superioare valorilor 20 microni.
Qmax= 1,2 [l/min]
Precizie= 25 [microni]
Acumulatorul
Sunt elemente hidrostatice in care se inmagazineaza fluid la o presiune superioara celei atmosferice.Pot avea urmatoarele functii:
Rezervoarele sunt executate fie din fonta prin turnare, fie din tabla sudata.
Rezervoarele de ulei trebuie sa aiba capacitatea suficienta pentru intreaga cantitate de lichid necesara sistemului hidraulic. Aceasta capacitate trebuie sa intreaca de cateva ori cantitatea de ulei debitata de catre pompa intr-un minut. O alta conditie pe care trebuie sa o indeplineasca rezerzorul este evacuarea caldura acumulata in timpul functionarii masini-unelte , mentinand constanta temperatura uleiului sub 55-60°C . Rezervoarele trebuie sa aiba o pozitie usor accesibila montarii aparatajului hidraulic, umplerii , golirii si curatirii lor.
Rezervorul utilizat in schema hidarulica este realizat foe prin procedee de turnare fie ca un ansamblu sudat. Rolul sau este acela de a inmagazina mediul hidraulic folosit (uleiul) si de a-l raci. Astfel temperatura instalatiei trebuie sa nu depaseasca 55 grade celsius.
Volumul util al rezervorului se alege utilizand relatia:
V= (25)*sum (de la i-1 la n) din Qi [litri]
Qi= debitul pompelor ce lucreaza pe rezervor.
V= 3*32.1 = 98.7 litri
|
