עקרון הפעולה והיישומים של משאבות גלגל שיניים פנימיות

עקרון התאמה: כיצד פועלת משאבת גלגל שיניים פנימית

משאבת גלגל שיניים פנימית מורכבת מגלגל נגרר (גלגל שיניים חיצוני, הממוקם בפנים) וגלגל נגראן (גלגל שיניים פנימי, הממוקם בחוץ) השני הגלגלים מסתובבים באותו כיוון, ושיפי השיניים שלהם יוצרים איטום זה בזה בנקודת מגע אחת כדי לבודד את צד הhapaka מהצד המספק.

ישנם שני סוגי מבנים עיקריים למשאבות גלגל שיניים פנימיות. הסוג הקריסנט-טייפ משתמש בלוח מחיצה בצורת סהר בין שיפי השיניים כדי למנוע דליפה בין שיפי הגלגל הנגרר והגלגל הנגראן. הסוג הקריסנט-לס מסתמך במקום זאת על מגע ישיר בין שיפי השיניים של שני הגלגלים בנקודה אחת כדי לבודד את צד הhapaka מהצד המספק, עם רווח קטן מאוד בפועל כדי למנוע נעילה .

עיצוב ללא סהר מספק יתרון משמעותי ביעילות: מכיוון שהנפח בין השיניות של הגליל המניע והגליל המנותק גדול יותר, ניתן להשיג נפח תיאורטי גדול יותר במשאבה, כאשר רוחב השיניות, הקוטר החיצוני של שינית הגליל המניע והקוטר החיצוני של הגליל המנותק זהים למשאבה מסוג סהר. לחלופין, עבור אותו נפח זיהוי, ניתן להקטין את הקוטר החיצוני של הגליל המנותק, מה שמפחית את מומנט החיכוך הנוצר מחיתוך שמן צמיג על חלקים מחליקים של הגלילים ומשפר את היעילות המכנית — זו הסיבה העיקרית לשימוש נרחב בסוג זה במערכות הילוכים אוטומטיות ברכב, כולל CVT. .

חישוב נפח זיהוי למתחילים

קיימות שתי גישות בסיסיות לחישוב נפח הזרימה של משאבת גלגלים פנימית. הגישה הגיאומטרית מחשבת את הנפח של החלל הכלוא בין השיניים של הגלגל המניע והגלגל המונע. הגישה התיאורטית לחישוב המומנט מחשבת תחילה את המומנט התיאורטי של המשאבה, ולאחר מכן מחליצה את נפח הזרימה מתוך העיקרון שאלקטרו-הידראוליקה שמועברת לשמן שווה לכוח הדרוש לסיבוב ציר המשאבה (בהתעלמות מאובדן אנרגיה). .

עבור מתחילים, חישוב הזרימה הפרקטי הוא:

Q = Vd × N

כאשר Q הוא קצב הזרימה הנפחי, Vd הוא נפח הזרימה להסתובבות אחת, ו-N הוא מהירות הסיבוב. .

השיטה התיאורטית של ההזזה הייתה קשה להפעלה מדויקת לאורך ההיסטוריה, מכיוון שהיא דורשת אינטגרציה של הנפח שבין שיני הגלילים בכל שינוי קטן של זווית הסיבוב — מה שדורש ציורים של גלילים בכל מיקום סיבוב. כלים של תכנון בעזרת מחשב הפכו שיטה זו ליותר מעשית, אך חישוב מומנט תיאורטי מדויק נשאר בעל ערך רב מכיוון שהוא מונע את הסיבוך של אינטגרציה minute-by-minute של הנפח. .

במציאות, נפח הזרימה של משאבת הגלילים קשור לריבוע של מודול הגלילים. בהנחה של קוטר מעגל השיניים קבוע, מודול גדול יותר מייצר נפח זרימה גדול יותר במשאבה. .

מגבלות לחץ הhapaka

הביצועים של hapaka משפיעים ישירות על היכולת של המשאבה לפעול באופן אמין ללא קavitציה. עבור משאבות גלילים פנימיות, חלים המגבלות הבאים:

מגבלה כללית למשאבות גלילים: גובה hapaka האפקטיבי לא צריך לעלות על 0.5 מטר.

מגבלה ספציפית לסדרת NBL: גובה הזריקה העצמית חייב להיות לא יותר מ-500 מ״מ, כלומר וקואום של הכניסה חייב להיות לא יותר מ-0.03 MPa (0.3 בר). אם נעשה שימוש בשיטת האספקה המוצאת, לחץ האספקה חייב להיות לא יותר מ-0.5 MPa; אחרת יש להשתמש בחותמת שמן עמידה ללחצים. .

התייחסות לסדרת PGH של רקסרוט: הלחץ המינימלי במקלחת (ללא עומס) הוא 0.8 בר; הלחץ המקסימלי במקלחת (ללא עומס) הוא 2 בר. .

מעבר מגבלות אלו עלול לגרום לקוויטציה, אשר גורמת להפרדת גזים, התאדות השמן, רעשים ובלאי מאיץ על פני השטח הפנימיות. .

אבחון תקלות טיפוסי.

זריקה חסרה או בלתי מספקת.

סיבות נפוצות כוללות: רוטור פנימי שאינו מסתובב (לבדוק את גלגל השיניים התולעי, גלגל השיניים התולעי או גלגל שיניים אחר במערכת הפעלה, ברגי החיזוק או הסיכות הממוקמות של הרוטור הפנימי לחריגות); כיוון הסיבוב לא תואם לזה של מנוע הגרירה, מה שגורם להחלפת פתחי הכניסה והיציאה; חסימה בקו הפליטה; מסנן הכניסה סדוק; שחיקה קשה ברוטורים הפנימי והחיצוני שמונעת את היווצרות המרחב הסגור; קצה צינור הכניסה נוגע בתחתית מיכל השמן; חדירת אוויר לכניסת המשאבה; או רמת השמן נמוכה מדי .

תנודות לחץ גדולות

זה קורה לרוב вследствие: שגיאת אקסצנטריות מופרזת או רווח מופרז בין הרוטור החיצוני לגוף המשאבה (שגיאת האקסצנטריות חייבת להיות בתוך ±0.02 מ"מ; הרווח בין הרוטור החיצוני לגוף המשאבה חייב להיות בין 0.04–0.06 מ"מ); דיוק נמוך של פרופיל השיניים של הרוטורים הפנימי והחיצוני (נפוץ ברוטורים מיוצרים בשיטת מתכת אבקנית); רטט רדילי ומצרפי מופרז; רווח צדדי מופרז בין השיניים (צריך להיות בתוך 0.07 מ"מ); או ערבוב אוויר במשאבה .

הלחץ אינו עולה

בדוק את הבאים: חדירת אוויר לכניסת המשאבה; מהירות רוטור פנימי נמוכה מדי (בדוק את חיבור העברת הכוח מהציר הראשי לרטור הפנימי לחריגות או החלקה); סתימה חלקית של פתח היניקה; או התאמת לקויה של גלגל השיניים והשדרית או של גלגלי שיניים, אשר גורמת להשתנות מהירות הרוטור הפנימי. .

רעש מופרז

הסיבות כוללות: רמה נמוכה מדי של שמן, אשר גורמת לבליעת אוויר, או סתימה חלקית של מסנן הסריקה, אשר גורמת לספיקה לא מספקת; wearing קיצוני של רכיבים; או שינוי במיקום נקודת ההתחברות של העברת הכוח במשאבה. .

דליפת שמן חיצונית

בדוק את הבאים: ברגים מוחזקים בדופק המשאבה או מחברים רופפים; אטמים פגומים; איטום לקוי של צינור הפליטה; או דופק משאבה או כיסוי מעוותים או פגומים. .

הערות לבחירת סדרת NBL

סדרת NBL היא משאבת שיניים פנימית מצמדת ישרה, המיועדת לביצוע יניקה עצמית מהימן. נקודות המפתח לבחירה עבור מתחילים:

העתק ומהירות: התאם את נפח ההעתק של המשאבה לדרישות הזרימה של המערכת במהירות הפעלה המתוכננת. משאבות גלגל שיניים פנימיות מספקות בדרך כלל זרימה חלקה עם תנודות נמוכות, מה שהופך אותן מתאימות ליישומים הדורשים פליטה יציבה.

תצורת הספיקה: סדרת ה-NBL דורשת גובה עצמאי של ספיקה ≤500 מ״מ (ריקוע בכניסה ≤0.03 MPa). אם נעשה שימוש בספיקה מאולצת, הלחץ לא חייב לעלות על 0.5 MPa ללא עדכון לחותם שמן עמיד ללחצים. .

התקנה וציר הפעלה: אשר שסוג הציר (תקן SAE או ISO) ומאפייני הציר (עם מפתח או עם שיניים) תואמים למערכת שלך. ממשקים סטנדרטיים לתקנים SAE ו-ISO זמינים במשאבות QT-סדרה ובעלות דומות של גלגל שיניים פנימיות. .

התאמה ליישום: למשאבות גלגל שיניים פנימיות יש יתרונות בביצועים במהירויות גבוהות, ברמת רעש נמוכה ובטנודות זרימה קטנות, אך הן כוללות פרופילים מורכבים של שיניים ועלות ייצור גבוהה יותר מאשר משאבות גלגל שיניים חיצוניות. הן מועדפות ביישומים הדורשים פעילות חלקה ושקט.

נקודות מפתח למתחילים

משאבות גלגלות פנימיות מספקות זרימה חלקה ועם תנודות נמוכות על ידי איטום צד הhapaka וצד ההזרקה בנקודת המגע בין קצות שיני הגלגל המניע והגלגל המונע. הנפח המוזרם מחושב בצורה הטובה ביותר באמצעות עקרונות מומנט תיאורטי לצורך דיוק, כאשר הזרימה המעשית ניתנת על ידי Q = Vd × N. הגבלות הhapaka הן קשיחות — בדרך כלל גובה של 0.5 מטר לhapaka עצמאי וריקוע כניסה של 0.03 MPa עבור משאבות סדרת NBL. רוב הכשלים בשטח נובעים מחדירת אויר, כיוון סיבוב לא נכון, מסננים מזוהמים בכניסה או שחיקה מופרזת ברווחי הראוטורים. בעת בחירת משאבות סדרת QT או סדרת NBL, יש לוודא שהנפח המוזרם, דרגת הלחץ, טווח המהירויות, תצורת הhapaka והממשק להתקנה תואמים את דרישות המערכת שלכם.