پمپهای شناور بالابر

در این نوع پمپ ها در بالابر، پیستونها در فضای بالایی یک محور بادامکی که شامل تعدادی رولربرینگ خارج از مرکز است قرار می گیرند، سیال از طریق شیرهای بشقابی که با فنر بارگذاری شده اند به داخل سیلندر تغذیه شده یا از آن خارج می شود. خروجی پمپ شناور نمی تواند معکوس شود. معمولاً این پمپها از نوع دبی ثابت اند. این پمپها بازده حجمی بالایی دارند و برخی از آنها در فشارهای بیش از bar100 نیز کار می کنند . دبی آنها نیز تا l/min600 می رسد.

سیستمهای کنترل پمپهای جابه جایی متغیر بالابر

دبی پمپ بالابر (با دبی متغیر) با تنظیم جا به جایی آن تغییرپذیر است. این امر در پمپهای پیستونی شعاعی و پره ای بالابر ها با تغییر خارج از مرکزی بین روتور و استاتور محقق می شود. در پمپهای پیستونی محوری بالابر با تغییر زاویه صفحه مورب یا تغییر زاویه شافت محرک می توان دبی را تغییر داد.

جابه جایی پیستون به زاویة صفحة مورب بستگی دارد. با توجه به فشار موجود در مدار نیروی نسبتاً زیادی برای تنظیم صفحة مورب لازم است. به همین دلیل برای تنظیم صفحة مورب معمولاً از سیستمهای سرو استفاده می شود.

کنترل سرو دستی

در سیستم کنترل فشار خط فرمان به راهگاه A اعمال می شود. زمانی که اهرم کنترل دستی به سمت راست حرکت کند میلة شیر نیز به سمت راست حرکت می کند. با این کار فشار مسیر سرو از طریق راهگاه، پیستون را به سمت چپ حرکت می دهد. در این حالت حرکت پیستون بالابر سبب حرکت اهرم کنترل به سمت چپ شده میلة شیر سرو را به حالت بسته باز می گرداند. با توجه به این حرکت می توان فهمید که حرکت صفحة مورب با حرکت اهرم کنترل متناسب است. اگر اهرم به سمت چپ حرکت کند راهگاه B  از طریق شیر به تانک وصل می شود. در این حالت فشار سیال در راهگاه A سبب حرکت پیستون به سمت راست می شود. با این حرکت پیستون اهرم کنترل و به همراه آن میلة شیر به حالت طبیعی اش باز می گردند. برای محدود کردن میزان تغییر زاویه صفحه مورب بالابر از موانع فیزیکی استفاده می شود. این شیوه کنترل را می توان در پمپهای بالابر با جریان معکوس پذیر و معکوس ناپذیر به کار گرفت. ویژگی اساسی کنترل سرو دستی تناسب دبی با حرکت اهرم است. در پمپهای بالابر جابه جایی متغیر معکوس پذیر، وجود حداقل دبی برای روغنکاری و خنک سازی لازم است (بدین معنا که زاویه صفحة مورب هیچگاه صفر نمی شود.) پمپهای بالابر با دبی معکوس پذیر که بخشی از سیستم انتقال هیدرواستاتیک مدار بسته را تشکیل می دهد، دارای یک پمپ جبران کننده هستند. این پمپ دبی روغن لازم برای روانکاری و خنک سازی را در زمان صفر شدن زاویه صفحة مورب، تامین می کند.

کنترل جبران فشار

در این نوع کنترل، زاویه صفحة مورب بالابر به طور خودکار برای تنظیم میزان دبی پمپ بالابر و ثابت نگه داشتن فشار تنظیم می شود. در زمانی که فشار سیستم به نقطه تنظیم فنر شیر کنترل می رسد، شیر باز شده، سیال به سمت سطح مقطع کامل سیلندر هدایت می شود در این حالت به دلیل اختلاف بین مساحت سطح موثر و سطح مقطع کامل، سیلندر باز می شود و زاویة صفحه کاهش می یابد. در صورتی که فشار افت کند، میلة شیر توسط فنر به سمت چپ هدایت می شود. در این حالت سمت راست مقطع کامل سیلندر به تانک وصل می شود. در برخی از پمپهای بالابر از محدودکننده کورس پیستون استفاده می شود این محدود کننده ها حداکثر زاویه صفحة مورب و به تبع آن حداکثر دبی پمپ بالابر ها را در یک سرعت دورانی خاص تنظیم می کنند.

از آنجا که بین زمان رسیدن پمپ به نقطه تنظیم فشار و کاهش زاویه صفحة مورب تاخیری وجود دارد، به منظور جلوگیری از پدیده موج ضربه ای که به دلیل توقف پیستون در نقاط مرگ رخ می دهد، بهتر است که از شیر اطمینان سریع در مدار استفاده  شود. فشار تنظیمی شیر اطمینان در این حالت 20% بیش از فشار تنظیم جبران کننده پمپ است.

در برخی از پمپ های بالابر زاویه صفحة مورب هیچگاه صفر نمی شود( به دلیل نیاز به روانکاری). در این حالت استفاده از یک شیر اطمینان بسیار موثر است. در این سیستم کنترل، زاویه صفحة مورب و به تبع آن دبی پمپ با جبران فشار سیستم در مقداری تنظیم می شود که توسط فنر جبران کننده تعیین شده است. اگر مقدار فشار به پایین تر از نقطة تنظیم فشار کاهش یابد، زاویه صفحة مورب و به تبع آن دبی افزایش پیدا می کند. کنترل جبران فشار می تواند در پمپهای بالابر با دبی معکوس ناپذیر نیز به کار گرفته شود.

کنترل توان ثابت

این نوع کنترل حداکثر توان ورودی به پمپ بالابرها را محدود می کند. با افزایش فشار خروجی پمپ بالابر زاویه صفحة مورب کاهش میابد. در این حالت حاصل ضرب دبی پمپ در فشار سیستم ثابت باقی می ماند. با افزایش فشار، سیلندر در مقابل نیروی فنر باز می شود. بنابراین با کاهش دبی توان سیال خروجی از پمپ بالابر در محدوده ثابتی باقی می ماند.

در سیستم کنترل توان ثابت میزان دبی با افزایش فشار، تا نقطه تنظیم شیر اطمینان، کاهش می یابد. در این نقطه تمام دبی از شیر اطمینان عبور می کند. در این حالت تمام توان ورودی پمپ در شیر اطمینان تلف می شود برای جلوگیری از این پدیده می توان از یک کنترل جبران فشار در کنار کنترل توان ثابت استفاده کرد.

در این حالت دبی با افزایش سیستم تا نقطه تنظیم جبران فشار، کاهش می یابد. هر گاه فشار سیستم به نقطه تنظیم برسد، جبران کننده به طور خودکار دبی خروجی پمپهای بالابر را کاهش می دهد. این دبی تنها برای ثابت نگه داشتن فشار کافی است. در این حالت سیالی از شیر اطمینان عبور نخواهد کرد.

کنترل دبی ثابت

در این روش کنترل، میزان خروجی پمپ بالابر از تغییرات بازده حجمی و سرعت دورانی پمپ بالابر مستقل است. از این سیستم کنترل در پمپهای بالابر با موتور درونسوز به منظور ثابت نگه داشتن دبی در هنگام تغییرات سرعت موتور استفاده می شود. وجود یک کنترل در خط تولید پمپ بالابرها سبب ایجاد افت فشار می شود. میزان این افت فشار تابعی از دبی سیال است. ( از فشار سیتم مستقل است.)

فشار ایجاد شده در هر یک از دو سمت اریفیس کنترل به شیر کنترل اعمال می شود. میلة شیر کنترل می تواند در هر وضعیتی بین دو حالت تانک یا خط فشار قرار گیرد. هرگاه دبی از میزان تنظیم شده تجاوز کند، p1 از مجموع p2 و فشار معادل فنر بزرگتر می شود . بنابراین میله به سمت راست حرکت می کند. در این حالت سیال تحت فشار پشت پیستون را تغذیه می کند. این کار، خروجی پمپ بالابر را کاهش می دهد. اریفیس میراکننده در خط منتهی به پیستون سرعت حرکت صفحة مورب را کاهش می دهد. تنظیم فنر شیر کنترل، دبی تنظیمی پمپ را تغییر می دهد.

انتخاب پمپ های بالابر

پارامترهای اصلی که در انتخاب پمپ بالابرها موثرند عبارت اند از: حداکثر فشارکاری، حداکثر دبی مورد نیاز، نوع سیستم کنترل، سرعت دوران پمپ، نوع سیال، میزان مقاومت پمپ در برابر آلودگی سیال، سرو صدای پمپ، قیمت، در دسترس بودن و قابلیت تعویض پذیری، نگهداری و قطعات یدکی.

حداکثر فشار کاری

این پارامتر با توجه به توان مورد نیاز مدار، کاربرد ویژة پمپ بالابرها در دسترس بودن اجزا نوع سیال و تا حدودی ملاحظات زیست محیطی و سطح تخصصی کارگران (که دو مورد اخیر در استفاده و نگهداری تجهیزات موثرند) تعیین می شود. معمولاً هر چه فشار کاری بیشتر باشد قیمت تجهیزات بیشتر می شود و دامنه انتخاب آنها کاهش می یابد. مزیت اصلی فشارکاری بالا، کاهش دبی جریان برای یک توان ثابت است. در این صورت به پمپهای کوچکتر بالابر و لوله هایی با سطح مقطع کمتر نیاز خواهد شد. از عیوب فشار کاری بالا می توان به تراکم پذیری سیال اشاره کرد.

تراکم پذیری سیال امکان کنترل دقیق را، در جایی که دامنه تغییرات بار زیاد است، کاهش می دهد. به طور کلی تمایل عمومی طراحان به سمت افزایش فشارکاری است. فشارکاری تا حدودی به نوع سیال بستگی دارد. سیالات مقاوم در برابر آتش در مقایسه با روغنهای معدنی، روانکارهای خوبی نیستند. بنابراین در هنگام استفاده از این نوع روغنها پیشنهاد می شود که برای افزایش عمر پمپ بالابر حداکثر فشارکاری کاهش یابد. همچنین بهتر است که در این زمینه با سازنده پمپ مشورت شود.

لازم به ذکر است که اعداد مربوط به دامنه ای از انواع مدلها و ابعاد است بدین معنا که مثلاً نوع ویژه ای از پمپهای دنده ای بالابر چند مرحله ای می تواند دبی تا l/min740 نیز ایجاد کند. در حالی که برخی دیگر این نوع پمپهای بالابر فشار تا bar300تنها به یک پمپ ویژه این دسته مربوط است و شامل بقیه نمی شود.

حداکثر دبی

پمپ انتخاب شده برای یک سیستم باید قادر به تامین حداکثر دبی مورد نیاز سیستم باشد. زمانی که تقاضای دبی مدار ثابت است باید از یک پمپ بالابر جابه جایی ثابت استفاده کرد. اگر تقاضای سیستم به یک سری از مقادیر ثابت محدود شود، می توان از سیستم چند پمپی استفاده کرد. زمانی که دبی مورد نیاز در محدوده کوچکی تغییر می کند، باید از یک پمپ جابه جایی متغیر استفاده کرد. اگر دامنه تغییرات دبی مورد نیاز بزرگ باشد، استفاده از یک انباره به بهترین نحوی نیاز سیستم را براورده می کند. ظرفیتهایی که برای پمپهای بالابر توسط سازندگان آنها عنوان می شود مربوط به ویسکوزیتة  ویژه ای از روغن در دما و فشار معین است. هر گونه افزایشی در دما ( کاهش ویسکوزیته) یا در فشار کاری سبب نشتی بیشتر و کاهش دبی پمپ بالابر می شود. با سایش قطعات پمپ، نشتی آن نیز افزایش می یابد. در زمان محاسبه دبی خروجی پمپ بالابر ها  باید تمام نکات مذکور را مد نظر قرار داد. معمولاً ظرفیت پمپ 10% بیشتر از میزان تقاضای مدار در نظر گرفته می شود تا کاهش ناشی از بازده حجمی و سایش قطعات آن جبران شود. لازم به ذکر است پمپهای با دبی هایی در حدود کسری از لیتر بر دقیقه تا l/min 100 و بالاتر وجود دارد.

 

 

Off Canvas Menu

سئو و بهینه سازی توسط دارکوب