پمپ هیدرولیک
پمپ هیدرولیک، انرژی را از یک منبع (معمولا یک الکتروموتور) می گیرد و آن را به نیروی قابل استفاده برای تکمیل کار تبدیل می کند.
در اینجا به بررسی نحوه عملکرد پمپ هیدرولیک می‌پردازیم
- جذب مایع :
در اولین مرحله، پمپ هیدرولیک مایع هیدرولیک را از یک منبع، مانند مخزن یا محیط محلول، جذب می‌کند. این مایع معمولاً یک روغن هیدرولیک با ویسکوزیته و خواص مناسب برای عملکرد سیستم است.
- تولید فشار :
سپس، پمپ با استفاده از اجزای داخلی خود مانند پیستون‌ها، پره‌ها یا دنده‌ها، مایع هیدرولیک را فشرده می‌کند و فشار به آن اعمال می‌شود. این فشار باعث می‌شود که مایع با قدرت به سمت خروجی پمپ حرکت کند.
- انتقال قدرت و جریان :
مایع هیدرولیک تحت فشار از پمپ به سیستم هیدرولیک منتقل می‌شود و قدرت مکانیکی مورد نیاز برای انجام کار در آن سیستم را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، این مایع می‌تواند سیلندرها و پیستون‌ها را در ماشین‌آلات به حرکت درآورد یا فشار لازم برای انجام وظایف مختلف را ایجاد کند.
- بازگشت مایع :
پس از انجام وظیفه خود، مایع هیدرولیک در یک چرخه بسته به پمپ باز می‌گردد تا مجدداً جذب و فشرده شود و این فرایند به طور مداوم تکرار شود.
هدف پمپ هیدرولیک در سیستم سیال چیست؟
پمپ هیدرولیک، نیروی محرکه تمام سیستم های سیال هیدرولیک است.
این پمپ ها یک راه کارآمد برای انتقال انرژی از یک منبع به اجزاء هستند که در آن نیرو باید اعمال شود. از آن جایی مایعات عملا تراکم ناپذیر هستند، بیشتر انرژی ورودی از طریق مایع با اتلاف انرژی بسیار کمی منتقل می شود، بنابر این از سیستم هیدرولیک به شکل کارآمدی برای انتقال انرژی استفاده می شود.
هدف از پمپ هیدرولیک، گرفتن انرژی از یک منبع مثل یک الکتروموتور و تبدیل آن به یک نیروی قابل استفاده برای انجام کار است. پمپ های هیدرولیک این قابلیت را دارند که نیرو های فوق العاده ای را برای بلند کردن سنگینی، ایجاد نیرو های بخش گیره، خم کردن اجسام یا کارهای بی شماری که نیاز به توانایی مکانیکی بزرگی دارند، ایجاد کنند.
طبقه بندی پمپ هیدرولیک
پمپ هیدرولیک را می توان به عنوان جابجایی مثبت یا غیر مثبت طبقه بندی کرد. اکثر پمپ های مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک دارای جابجایی مثبت هستند.
- جابجایی غیر مثبت:
یک پمپ هیدرولیک با جابجایی غیر مثبت، یک جریان پیوسته تولید می کند. با این حال، خروجی آن به طرز قابل توجهی با تغییر فشار، تغییر می کند. پمپ های سانتریفیوژی و پروانه ای نمونه هایی از پمپ های بدون جابجایی مثبت هستند. اگر درگاه خروجی یک پمپ با جابجایی غیر مثبت مسدود شود، فشار افزایش می یابد و خروجی به صفر کاهش می یابد. اگر چه به عمل پمپاژ کردن ادامه می دهد، اما به دلیل لغزش داخلی پمپ، جریان متوقف می شود.
- جابجایی مثبت:
یک پمپ هیدرولیک جابجایی مثبت، یک سیال را با محصور کردن مکرر یک حجم ثابت و همچنین حرکت مکانیکی آن در سیستم حرکت می دهد. عمل پمپاژ به صورت چرخه ای انجام می شود و می تواند توسط پیستون، پیچ، چرخ دنده ها، غلتک، دیافراگم و یا پره ها هدایت شود. قابل ذکر است که پمپ های پره ای، دنده ای و پیستونی، همه از نوع پمپ های جابجایی مثبت هستند.
انواع پمپ هیدرولیک
انواع مختلفی از پمپ هیدرولیک وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خود را دارند.
- پمپ پره ای:
پمپ های پره ای از تعدادی پره تشکیل شده اند که در شیارهای روتور به صورت برون محور قرار می گیرند. و خود روتور هم در داخل رینگ قرار می گیرد.
سیال هیدرولیک از طریق پمپ جریان می یابد. گاهی اوقات، به جای پره های فلزی و سفت و سخت، پمپ از پره های لاستیکی استفاده می کند که در امتداد قسمت خارج از مرکز پوسته خم می شوند، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.
پمپ های پره ای نرخ جریان ثابتی را ایجاد می کنند که می تواند در برخی از کاربرد ها یک امتیاز باشد. اغلب این پمپ ها دارای یک شیر ریلیف فشار برای جلوگیری از آسیب پمپ در صورت بروز فشار بیش از حد هستند.
پمپ هیدرولیک، اغلب برای تولید فشار تا (3000 PSI) درجه بندی می شوند.
- پمپ دنده ای:
پمپ های دنده ای معمولا در کاربرد های مختلف یافت می شوند و با فشار دادن سیال هیدرولیک از میان دو چرخ دنده کار می کنند. پمپ های دنده ای را می توان به دو دسته پمپ های دنده ای داخلی و خارجی تقسیم کرد.
پمپ های دنده ای خارجی از دو چرخ دنده تشکیل شده اند که در جهت مخالف می چرخند، چرخ دنده ها در مرکز پمپ مشبک شده و جریان برگشتی را متوقف می کنند. همانطور که چرخ دنده ها می چرخند، مایع اطراف چرخ دنده ها از درگاه ورودی به خروجی حمل می شود.
پمپ دنده ای داخلی از دو چرخ دنده تشکیل شده اند، یک دنده بزرگتر که با دنده کوچکتر داخل آن مشبک می شود. چرخ دنده ها از مرکز منحرف شده اند، به این معنی که فقط یک طرف آن مشبک است و طرف دیگر دارای فضای باز برای انتقال سیال از ورودی به خروجی هنگام چرخش چرخ دنده ها است. یکی از انواع پمپ های دنده ای، پمپ لوبی دوار است که با استفاده از همان اصل اولیه کار می کند، اما از مجموعه ای از روتور های لوب دار به جای چرخ دنده استفاده می کند، اصطحکاک و سایش اجزاء را کاهش می دهد و عمر مفید سیستم را افزایش می دهد.
پمپ های دنده ای کارآمد هستند و مقدار سیال ثابتی را در هر دور حمل می کنند. آن ها همچنین پمپ های انعطاف پذیری هستند و می توانند در برنامه هایی استفاده شوند که آلودگی سیستم هیدرولیک یک نگرانی بزرگ است. آن ها معمولا می توانند در فشار های (3000 تا 3500 PSI) کار کنند.
- پمپ پیستونی:
پمپ های پیستونی از انواع پمپ های هیدرولیک قوی و کم صدا هستند. آن ها قادر به تولید فشار تا 6000 PSI یا حتی بیشتر هستند که آن ها را برای کاربرد های فشار بالا ایده آل می سازد.
آن ها از چندین پیستون در یک حلقه استوانه ای تشکیل شده اند که به دور یک محور می چرخد. شفت حاوی صفحه ای روی یک زاویه است که می تواند حرکت پیستون ها را تعیین کند. شفت می چرخد و پیستون ها روی صفحه شیب دار حرکت می کنند و به داخل و خارج سیلندر خود می روند. آن ها به طور متناوب به وسیله ایجاد خلاء در سمت ورودی با افزایش حجم سیلندر و سپس کاهش حجم سیلندر با حرکت پیستون در جهت مخالف به سمت خروجی، فشار ایجاد می کنند. خروجی پمپ های پیستونی را می توان با افزایش یا کاهش زاویه صفحه شیب دار در پمپ تغییر داد.
