POMPE CU PISTON

CONSTRUCTIA SI PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

Sunt masini hidraulice in care fluidul de lucru este pus in miscare prin

Deplasarea rectilinie alternativa, in corpul pompei, a unui piston. Sensul miscarii pistonului se schimba periodic, astfel incat la capetele cursei (in punctele moarte) viteza devine nula, miscarea fluidului fiind deci pulsatorie. Fata de masinile cu principiu dinamic, pompele volumice cu piston au urmatoarele avantaje:

a) pot asigura presiuni de refulare foarte mari;

b) presiunea de refulare nu depinde de viteza pistonului, ea putand fi pastrata constanta la diverse debite;

c) functioneaza cu randamente bune;

d    sunt autoamorsabile.

Dezavantajele acestor masini sunt urmatoarele:

a) debit relativ redus datorita sectiunilor mici de trecere, vitezelor mici de circulatie si trecerilor multiple prin punctele 757j99h de viteza nula;

b) constructie complicata datorita organelor de inchidere si miscarii alternative a pistonului;

c) debit pulsatoriu.

Pompele cu piston se pot clasifica dupa:

1. tipul constructiv:

Functionarea pompei cu piston se bazeaza pe modificarea ciclica a volumului de lucru. Un ciclu de functionare este format din doua faze: prima, in care, prin deplasarea pistonului in sensul de crestere a volumului de lucru, in cavitatea de lucru apare o depresiune care determina aspiratia prin supapa de aspiratie; a doua, in care prin deplasarea pistonului in sensul in care volumul de lucru scade, presiunea creste si fluidul este evacuat prin supapa de refulare.

Fig. 1

In fig. 1 este o masina cu piston cu o singura fata activa, de tip duplex. Pompa are doua pistoane calate la 90˚. Acest tip de masina hidraulica are o larga utilizare la bordul navei deoarece debitarea este mai uniforma decat prin varianta simplex, iar realizarea ei in varianta constructiva verticala reduce spatiul necesar amplasarii. In figura s-au facut notatiile: 1 - elemente de distributie; 2,3- reductor melc-roata melcata, 4- sistem biela-manivela; 5- piston.

Principiul functional al unei pompe simplex cu piston, cu doua fete active, de tipul celei din fig. 2, este urmatorul: la deplasarea pistonului in sensul indicat in figura, in cavitatea I presiunea creste, se inchide supapa i₁ , se deschide supapa s₁ si are loc refularea. La aceeasi deplasare a pistonului, in cavitatea II presiunea scade, supapa s ₂ se inchide, supapa i ₂ se deschide si se produce aspiratia. La cealalta cursa a pistonului au loc, de asemenea, o aspiratie si o refulare, numai ca rolul celor doua cavitati de lucru se schimba.

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Masina prezentata in fig. 4 este o pompa cu dublu efect, cu doua pistoane decalate la 180˚, fiecare piston avand doua fete active. Organul de lucru reprezentat de pistonul 2 determina in cilindrul 6 cele doua cavitati de lucru. Efectul de pompare apare ca urmare a deplasarii pistonului sub actiunea tijei 5 antrenate de motorul electric 12 prin lantul cinematic format din rotile de curea 9, curelele 17, excentricul 11, biela 3 si capul de cruce 4. Distributia fluidului de lucru se face cu ajutorul supapelor 7 si 8, de refulare, respective aspiratie. Pompa aspira din tubulatura de aspiratie a instalatiei si refuleaza in recipientul     1 montat pe pompa si care joaca rolul de acumulator hidraulic destinat uniformizarii debitului de lichid refulat.

Pompa cu actiune diferentiala reprezinta o combinatie intre pompa cu simplu efect si pompa cu dublu efect. Acest tip de pompa, a carei schema este reprezentata in fig. 3, este destul de rar intalnit in practica. La deplasarea pistonului spre dreapta, in spatiul I se produce o scadere a presiunii care deschide supapa de aspiratie A, lasand sa patrunda in cilindru o cantitate de lichid egala cu volumul dezlocuit. Concomitent, lichidul aflat in spatiul II este refulat de supapa R ₁₁ in conducta de refulare. Acest volum de lichid este mai mic decat volumul din spatiul I cu valoarea volumului dezlocuit de tija pistonului d. La cursa pistonului spre stanga, lichidul din spatiul I este refulat in spatiul II de volum mai redus, astfel ca surplusul prin supapa R ₁₁ in conducta de refulare. In acest fel, in spatiul I, pistonul are simplu efect, iar spatiul II are dublu efect. Prin urmare pompa debiteaza lichid in ambele curse, ceea ce reduce intr-o oarecare masura neuniformitatea debitarii.

Neuniformitatea debitarii are un efect negativ asupra functionarii instalatiei pentru ca introduce vibratii in aceasta. Pentru diminuarea acestui neajuns, se recurge la folosirea unor vase tampon ( acumulatoare ), montate indeosebi pe refularea pompelor cu o fata de lucru .

PERFORMANTE SI DOMENII DE UTILIZARE

Pompele cu piston prezinta avantajul ca realizeaza valori mari ale presiunilor de lucru, peste 200 bari, fapt care compenseaza neajunsurile debitarii neuniforme. Sunt intalnite la bordul navei indeosebi la instalatiile la care conditiile de functionare pe aspiratie sunt grele sau foarte grele (instalatia de santina, instalatia de transfer combustibil si ulei, etc.). Realizeaza debite specifice relativ mici, insa au si unele avantaje nete fata de alte masini hidraulice:

Gabaritele si greutatile masinilor cu piston sunt totusi mari fata de celelalte pompe, deoarece, neputand fi antrenate la turatii mari, au prevazut un reductor intre motorul de antrenare si axul manivelelor. Antrenarea cu viteze periferice mari a axului manivelelor duce la acceleratii mari ale pistoanelor la capetele de cursa, ceea ce provoaca desprinderea lichidului de piston ca urmare a scaderii presiunii, deci aparitia cavitatiei. Din acest motiv turatiile de antrenare sunt adeseori limitate la valori cuprinse intre 40 si 180 rot/min. Utilizarea reductoarelor pe lantul de antrenare a pompei are consecinte directe nu numai asupra gabaritului si greutatii masinii, ci si asupra pretului de cost.