Külső fogaskerekes szivattyúk szállítójaként van egy-két dolog, amit meg kell osztanom a tengely tervezésével kapcsolatban ezekhez a remek szivattyúkhoz. A tengely kialakítása rendkívül fontos, mivel kulcsszerepet játszik a teljes szivattyú működésében. Merüljünk el, és fedezzük fel, hogyan tervezzük meg a tengelyt egy külső fogaskerék-szivattyúhoz.
A külső fogaskerék-szivattyú alapjainak megismerése
Először is, azok számára, akik nem ismerik őket, a külső fogaskerekes szivattyú egyfajta térfogat-kiszorításos szivattyú. A folyadékot úgy mozgatja, hogy két hálófogaskerék fogai közé szorítja. Az egyik sebességfokozat a hajtómű, amely egy motortól kapja az erőt, a másik a hajtott fogaskerék. Ahogy a fogaskerekek forognak, vákuumot hoznak létre a bemenetnél, amely beszívja a folyadékot, majd a kimeneten kinyomja.
A külső fogaskerekes szivattyú tengelye felelős a nyomaték továbbításáért a motortól a hajtóműhöz, és kezelnie kell a folyadéknyomásból és a fogaskerekek összefonódásából származó erőket. Tehát a megfelelő tervezés kulcsfontosságú a szivattyú megbízhatósága és hatékonysága szempontjából.
Legfontosabb szempontok a tengely tervezésében
1. Anyagválasztás
A tengely anyaga nagy dolog. Valamit szeretne, ami elég erős ahhoz, hogy deformáció nélkül elviselje a nyomatékot és az erőket. Általában a nagy szilárdságú acélok, például az ötvözött acélok népszerűek. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, beleértve a nagy szakítószilárdságot és szívósságot. Például a 4140-es ötvözött acélt gyakran használják, mert hőkezelhető különböző keménységi és szilárdsági szintek elérése érdekében.
Egy másik tényező, amelyre gondolni kell, a korrózióállóság. Ha a szivattyút zord környezetben, például tengeri iparban vagy korrozív folyadékokkal kívánja használni, érdemes rozsdamentes acélt használni. Ellenáll a rozsdának és a korrózió egyéb formáinak, ami segít meghosszabbítani a tengely élettartamát.
2. Tengelyátmérő
A megfelelő tengelyátmérő meghatározása az erő és a hely egyensúlyáról szól. A nagyobb átmérőjű tengely nagyobb nyomatékot bír el, de több helyet is foglal a szivattyú belsejében. A motor teljesítménye és a szivattyú működési körülményei alapján ki kell számítania a tengely által tapasztalt nyomatékot.
A (T) nyomaték képlete: (T = \frac{P}{\omega}), ahol (P) a teljesítmény wattban, és (\omega) a szögsebesség radián per másodpercben. Ha megvan a nyomatékérték, a torziós képlet (\tau=\frac{16T}{\pi d^{3}}) segítségével megkeresheti azt a minimális tengelyátmérőt ((d)), amely képes kezelni a nyomatékot a megengedett nyírófeszültség ((\tau)) túllépése nélkül.
3. Kulcshornyok és hornyok
Reteszhornyok és bordák a tengely és a fogaskerekek és a motor összekapcsolására szolgálnak. A kulcshorony a fogaskerék vagy tárcsa tengelyébe és agyába vágott rés. Ezután egy kulcsot helyeznek be a reteszhornyba a nyomaték átviteléhez. Egyszerű és költséghatékony módja az alkatrészek csatlakoztatásának.
A bordák ezzel szemben a tengelyen és az illeszkedő részen lévő bordák vagy fogak sorozata. Megbízhatóbb kapcsolatot biztosítanak, és nagyobb nyomatékot tudnak továbbítani. A reteszhornyok és bordák közötti választás az átvinni kívánt nyomaték nagyságától, a működési sebességtől és a költségmegfontolásoktól függ.
4. Csapágy kialakítás
A tengelyt megfelelően alá kell támasztani a súrlódás és a kopás csökkentése érdekében. A csapágyak a tengely megtámasztására szolgálnak, és lehetővé teszik annak egyenletes forgását. A választott csapágytípus a terhelés típusától, sebességétől és működési feltételeitől függ.
Kis és közepes terhelésű alkalmazásokhoz gyakran használnak golyóscsapágyakat. Radiális és axiális terhelést is képesek kezelni, és alacsony a súrlódásuk. Nagy terhelésű alkalmazásokhoz a gördülőcsapágyak jobb választás. Nagyobb radiális terhelést is elbírnak és tartósabbak.
Tervezés speciális alkalmazásokhoz
Amikor külső fogaskerék-szivattyúhoz tervezi a tengelyt, fontos figyelembe venni a konkrét alkalmazást. Nézzünk néhány példát.
Építőipari gépek - Fogaskerék-szivattyús vezérlőszivattyú Kobelco Sk200 - 1 kotróhoz
Az olyan építőipari berendezésekben, mint aFogaskerék-szivattyú vezérlőszivattyú Kobelco Sk200 - 1 kotróhoz, a szivattyúnak nehéz környezetben kell működnie. A tengelynek alkalmasnak kell lennie a nagy terhelésű körülmények és rezgések kezelésére. Előfordulhat, hogy erősebb anyagot kell használnia, és a tengelyt nagyobb átmérőjűre kell terveznie, hogy ellenálljon az erőknek. Ezenkívül a csapágyaknak képesnek kell lenniük a kotrógép működésével járó lökésterhelések kezelésére.
Nagynyomású alkalmazások - Parker P330 nagynyomású hidraulikus fogaskerék-szivattyú
Nagynyomású alkalmazásokhoz, mint plParker P330 nagynyomású hidraulikus fogaskerék-szivattyú, a tengelynek képesnek kell lennie a nagy folyadéknyomás kezelésére. Ez azt jelenti, hogy az anyagnak nagy szilárdságúnak kell lennie, és a tengely átmérőjének nagyobbnak kell lennie. A reteszhornyokat és a bordákat is úgy kell megtervezni, hogy elviseljék a nagynyomású működéssel járó megnövekedett nyomatékot.
Ipari gépek - NACHI hajtóműves hidraulikus szivattyú Pvk - 2b - 505
Az olyan ipari gépekben, mint aNACHI fogaskerék-szivattyú hidraulikus szivattyú Pvk - 2b - 505, a megbízhatóság és a hatékonyság kulcsfontosságú. A tengely kialakításának minimálisra kell csökkentenie a súrlódást és a kopást a hosszú távú működés érdekében. Választhat kiváló minőségű csapágyakat és jól megtervezett kulcshornyos vagy hornyos rendszert a teljesítményveszteségek csökkentése és a szivattyú élettartamának növelése érdekében.
Prototípuskészítés és tesztelés
Miután megtervezte a tengelyt, ideje elkészíteni a prototípust. A prototípuskészítés lehetővé teszi a tervezés valós körülmények közötti tesztelését és a szükséges módosítások elvégzését. A prototípus elkészítéséhez használhat 3D nyomtatást vagy hagyományos megmunkálási módszereket.
A tesztelés során meg kell mérni a tengely nyomatékát, teljesítményfelvételét és hőmérsékletét. Azt is ellenőriznie kell, hogy nincs-e kopás vagy deformáció jele. Ha a teszteredmények nem kielégítőek, visszatérhet a rajztáblához, és módosíthatja a tervet.
Következtetés
A külső fogaskerék-szivattyú tengelyének megtervezése összetett folyamat, amely számos tényező figyelembe vételével jár. Az anyagválasztástól a csapágytervezésig minden szempont szerepet játszik a szivattyú teljesítményében. A külső fogaskerekes szivattyúk alapjainak és a különböző alkalmazások speciális követelményeinek megismerésével olyan tengelyt tervezhet, amely megfelel ügyfelei igényeinek.
Ha külső fogaskerekes szivattyúkat keres, vagy kérdései vannak a tengely kialakításával kapcsolatban, forduljon bizalommal. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk megtalálni a legjobb megoldásokat az Ön igényeinek. Legyen szó építési projektről, nagynyomású hidraulikus rendszerről vagy ipari gépről, rendelkezünk azzal a szakértelemmel, hogy kiváló minőségű külső fogaskerekes szivattyúkat biztosítsunk Önnek.
Hivatkozások
- "Hidraulikus szivattyúk és motorok: alapok, típusok és alkalmazások", Heinz P. Bloch
- Robert L. Norton "Gépelemek és gépek mechanikai tervezése: Meghibásodás – Megelőzési perspektíva"
