مقدمه ای بر Positive and Non-Positive Displacement Pumps و پمپ‌های متداول صنعت هیدرولیک

در این مطلب، مطالبی در خصوص  نحوه عملکرد Positive and Non-Positive Displacement Pumps طرح و مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین مروری بر پمپ‌های پرکاربرد در صنعت هیدرولیک

پمپی که برای به حرکت درآوردن سیال خنک‌کننده موتور و یا پمپی که برای جابجا کردن سیال از یک مخزن به مخزن دیگر در کارخانجات مورد استفاده قرار میگیرد، نمونه‌ای از پمپ‌های بدون جابجائی مثبت (Non-Positive Displacement Pump) میباشند.

از آنجا که لقی در داخل این پمپ‌ها زیاد است، لذا چنانچه خروجی پمپ تحت بار قرار گیرد، مقداری از سیال به صورت چرخشی در داخل بدنه پمپ به حرکت درمی‌آید و بنابراین دبی خروجی پمپ کم می‌شود.

بنابراین دبی خروجی این نوع پمپ، تابع بار خروجی خواهد بود. به فرار روغن در داخل بدنه پمپ، لغزش (Slippage) گفته می‌شود.

در بسیاری از سیستم‌هایی که از این نوع پمپ استفاده می‌شود، لغزش پارامتری بسیار مفید تلقی می‌شود زیرا باعث می‌شود که فشار سیستم زیاد بالا نرفته و به تبع آن، توان کمتری نیز در ورودی مصرف خواهد شد. این نوع پمپ‌ها، به طور ذاتی، مشکلاتی با سیالات  لزج و همینطور  فشار و دمای سیستم دارند.

برای مثال استفاده از این نوع پمپ برای راه‌اندازی سیستم بالابر زیر، اصلا مناسب نیست. زیرا با افزایش میزان بار روغن لغزش کرده و باعث افت میزان دبی خروجی پمپ و به تبع آن کاهش سرعت بالابر خواهد شد. از طرفی، لغزش باعث گرم شدن بیش از حد روغن می‌شود.

پمپ‌های جابجائی مثبت (Positive Displacement Pumps) به لحاظ ساختاری، دارای تلرانسهای بسیار بسته‌تری نسبت به پمپ‌های دیگر داشته و قطعات داخلی آنها به خوبی آب‌بندی شده‌اند و بنابراین با افزایش میزان فشار در خروجی آنها، تقریبا هیچ نوع لغزش روغنی در داخل آنها رخ نخواهد داد.

این نوع پمپ برای کاربردهائی که در آن فشار کاری بالا است و از طرفی سرعت حرکت عملگرها نیز باید در محدوده مشخصی ثابت باقی بماند، بسیار مناسب می‌باشند.

دبی خروجی این نوع پمپ، فارغ از تغییرات میزان فشار، همواره ثابت باقی می‌ماند.

پمپ‌های جابجائی مثبت بسیار پرکاربرد هستند. در سیستمهای هیدرولیک ماشین‌آلات راهسازی و نیز سیستمهای هیدرولیک کارخانجات صنعتی، غالبا از این نوع پمپ‌ها استفاده می‌شود.

در سیستم‌های هیدرولیک، از پمپ‌های جابجایی مثبت استفاده می‌شود.

شاید در نگاه اول، درک پمپ‌های هیدرولیک، کاری بسیار سخت جلوه کند، اما با کمی دقت و بررسی بیشتر مشخص خواهد شد که در کل سه دسته پرکاربرد پمپ‌های دنده‌ای (دنده داخلی و دنده خارجی)، تیغه‌ای و پیستونی وجود دارند که اغلب در یکی از حالت‌های جابجائی ثابت و یا جابجائی متغیر کار کنند. البته لازم به ذکر است که طراحی‌های دیگری نیز برای پمپ‌ها وجود دارد.

پمپ‌های دنده‌ای همواره جابجائی ثابت هستند در حالیکه پمپ‌های تیغه‌ای میتوانند جابجائی ثابت و یا متغیر باشند. از سوی دیگر عمده پمپ‌های پیستونی نیز جابجائی متغیر هستند، هر چند که مدلهای جابجائی ثابت آنها نیز تولید می‌شوند.

در پمپ‌های جابجائی مثبت (Fixed Displacement Pumps)، همانگونه که از نام آنها مشخص است، هیچ نوع کنترلی برای تغییر میزان جابجائی روغن، وجود ندارد. این بدین معنی است که چنانچه روغن کافی در ورودی آنها وجود داشته باشد، حجم مشخصی از روغن را به ازاء هر دوران کامل خود، به سمت خروجی جابجا می‌کنند. تنها راه تغییر میزان جابجائی روغن در این پمپ‌ها، تغییر سرعت دورانی محرک این نوع پمپ خواهد بود. تمامی پمپ‌های دنده‌ای (Ext. & Internal Gear Pumps)، و برخی از پمپ‌های تیغه‌ای (Vane Pumps) و نیز پیستونی (Piston Pump) در زمره پمپ‌های جابجائی ثابت قرار می‌گیرند.

از سوی دیگر، تغییر میزان جابجائی روغن در یک سرعت دورانی مشخص و ثابت، در پمپ‌های جابجائی متغیر (Variable Displacement Pumps) امکان‌پذیر خواهد بود. بیشتر پمپ‌های پیستونی متداول و نیز یک نوع غیربالانس پمپ‌های تیغه‌ای، در این دسته قرار می‌گیرند.

حال به نوع طراحی هر پمپ ذکر شده، پرداخته می‌شود.

پمپ‌های دنده‌ای (Gear Pumps)، که در دو نوع دندانه خارجی (External Gear Pump) و نیز دندانه داخلی (Internal Gear Pump) تولید می‌شوند، جزو پمپ‌های جابجائی ثابت هستند. در تصویر زیر، نمای شماتیک پمپ دندانه داخلی و پمپ دندانه خارجی نمایش داده شده است.

تصویر شماتیک پمپ دندانه داخلی و پمپ دندانه خارجی

پمپ‌های تیغه‌ای یا پره‌ای (Vane Pumps)، نیز در دو نوع بالانس (Balanced Vane Pump) و   نوع  غیربالانس (Unbalanced Vane Pump) و در دو نوع جابجائی ثابت و نیز جابجائی متغیر تولید می‌شوند. در تصویر زیر شماتیک پمپ تیغه‌ای غیر بالانس و پمپ تیغه‌ای بالانس نمایش داده شده است.

شماتیک پمپ تیغه‌ای غیر بالانس و پمپ تیغه‌ای بالانس

از سوی دیگر پمپ‌های پیستونی (Piston Pumps)، نیز در دو نوع محوری (Axial Piston Pump) و  نیز نوع  شعاعی (Radial Piston Pump) تولید می‌شوند. پمپ‌های پیستونی نیز دارای تیپ جابجائی ثابت (پمپ‌های شعاعی و محوری) و جابجائی متغیر (عمدتا پمپ‌های محوری) می‌باشند.

در شکل زیر شماتیک پمپ پیستونی جابجائی متغیر دارای جبران‌ساز فشار نمایش داده شده است.

شماتیک پمپ پیستونی جابجائی متغیر دارای جبران‌ساز فشار

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *