Pompele cu angrenaje sunt cu deplasare pozitivă

Te-ai întrebat vreodată dacă o pompă cu viteze este într-adevăr odeplasare-pozitivăpompa? La suprafață, întrebarea ar putea părea de nișă-tehnică, dar săpați puțin mai adânc și veți descoperi că răspunsul arată cât de multe dintre mașinile din industrie își fac treaba în liniște și în mod constant. În această postare, vom explora lumea pompelor cu viteze: ce sunt, cum funcționează și dacă se potrivesc cu definiția unei pompe volumetrice (spoiler: da, se potrivesc).

Ce este o pompă cu deplasare pozitivă?

Definiţie

Să începem cu elementele de bază: apompă volumetrică (PD).este o mașină care mișcă un fluid prinprinderea unui volum fixși forțându-l mecanic de la intrare la ieșire.
Cu alte cuvinte: fiecare „cursă” sau revoluție-în funcție de tipul pompei-furnizează aproximativ același volum de fluid. Datorită acestei acțiuni repetabile, pompele PD sunt adesea numitepompe volumetrice. 

Cum funcționează

O cameră sau o cavitate se deschide (sau se extinde), permițând aspirarea lichidului.

Apoi, cavitatea este închisă (sau contractată/rotită), împingând mecanic fluidul prin descărcare.

Deoarece acest ciclu de „capcană-și-deplasare” se repetă la fiecare rotație sau cursă, debitul este strâns legat de viteza pompei-curgere ~ vitezăin conditii ideale.

Caracteristici cheie

Ce face pompele PD speciale (și de ce le veți vedea adesea acolo unde „orice pompă” nu funcționează)? Să evidențiem caracteristicile lor remarcabile:

• Debit aproape constant la o viteză dată, chiar și atunci când presiunea de refulare se modifică (în limite).
• Excelent pentru fluide cu vâscozitate ridicată, cum ar fi uleiuri groase, suspensii sau emulsii grele. Deoarece nu se bazează pe viteze mari sau rotoare, ci pe deplasare, se descurcă bine cu fluidele vâscoase.
• Precizie volumetrică– atunci când aveți nevoie de o cantitate stabilită de fluid livrat în mod fiabil (de exemplu, dozarea substanțelor chimice), pompele PD sunt deseori cea mai potrivită-.
• Avertisment important: Deoarece furnizează un volum fix pe ciclu, dacă calea de refulare este blocată (de exemplu, supapa închisă), presiunea se va acumula.

Ce este o pompă cu viteze?

Definiţie

O pompă cu vitezeeste un tip de pompă rotativă care utilizează două (sau uneori mai multe) angrenaje (sau rotoare de tip angrenaj) în interiorul unei carcase strâns montate pentru a transporta fluidul de la intrare (aspirație) la evacuare (descărcare).
În termeni mai simpli: imaginați-vă două roți dințate care se rotesc; pe măsură ce se învârt, fluidul este transportat în jurul exteriorului angrenajelor și, pe măsură ce dinții se blochează din nou, fluidul este împins afară. Această acțiune mecanică este inima funcționării pompei cu viteze.

Principiul de lucru

Faza de admisie/aspirare
Pe măsură ce angrenajele se rotesc, pe partea de aspirație a pompei dinții angrenajului ies din plasă, ceea ce creează un volum crescând între dinții angrenajului și carcasă. Se generează un vid parțial, atrăgând fluidul în acele cavități în expansiune.

Transportul fluidelor
Fluidul este captat („prins”) în spațiile dintre dinții angrenajului și carcasă. Deoarece angrenajele se rotesc, ele transportă fluidul în jurul periferiei angrenajului-din partea de aspirație în partea de refulare-fără a trece prin zona dinților de angrenare.

Faza de descărcare / compresie
Pe măsură ce cavitățile umplute cu fluid-se apropie de partea de angrenare, dinții angrenajului se apropie și se închid, reducând volumul cavităților și forțând fluidul să iasă în orificiul de refulare la presiune mai mare. De fapt, fluidul este „stors” mecanic.

Repetați ciclul
Procesul se repetă pentru fiecare rotație a angrenajului. Deoarece fiecare tura de viteză transportă aproximativ același volum între admisie și ieșire (dată în funcție de distanțe fixe, geometrie și viteză), pompa oferă o relație aproape proporțională între viteza de rotație și debitul volumetric.

Tipuri de pompe cu angrenaje

Pompele cu angrenaje vin în câteva soiuri cheie, fiecare având propria sa structură și adecvare:

• Pompă cu viteze externă: Două roți dințate exterioare identice (cotelii sau elicoidale) se îmbină între ele în interiorul unei carcase. O treaptă de viteză este condusă, cealaltă este în gol. Fluidul intră în jurul unei părți a dinților angrenajului și iese pe cealaltă parte către orificiul de descărcare.
• Pompă cu viteze internă: un angrenaj (rotor) se află în interiorul celui de-al doilea angrenaj (foliul) sau lob, cu un aranjament excentric (axă decalată) și adesea o partiție în formă de semilună-. Fluidul este transportat între rotor și rotorul de loc în jurul interiorului angrenajului exterior, apoi este descărcat atunci când dinții se blochează.

Pompele cu angrenaje ca pompe cu deplasare pozitivă

Verificare: o pompă cu angrenaje îndeplinește caracteristicile PD?

Să legăm cele două secțiuni anterioare și să ne întrebăm: o pompă cu angrenaje într-adevăr îndeplinește criteriile unei pompe volumetrice (pompă PD)? Răspunsul: da - cu o aliniere convingătoare.

Iată principalele caracteristici PD și modul în care o pompă cu angrenaje le satisface:

• Capcane un volum fix pe ciclu: Pompele PD deplasează fluidul prin „închiderea unui volum fix și mișcându-l mecanic prin sistem”. Într-o pompă cu angrenaje, pe măsură ce angrenajele se separă pe partea de admisie, fluidul umple volumul în creștere; apoi, pe măsură ce se rotesc și dinții se îmbină, volumul este redus și fluidul este îndepărtat.
• Debitul este direct proporțional cu viteza (pentru o anumită geometrie a pompei): Cu pompele PD debit ≈ viteză în condiții ideale. pompele cu angrenaje, fiecare rotație poartă aproximativ același volum (dată fiind geometria și degajările fixe).
• Mai puțin sensibil la presiunea sistemului (în anumite limite): Pompele PD mențin debitul constant mai aproape, chiar și atunci când presiunea de refulare se modifică, până la limitele interne de scurgere/degajare. Pompele cu roți dințate sunt clasificate ca „deplasare fixă” în multe surse (adică volumul pe rotație este în esență constant) - vezi, de exemplu, nota Wikipedia: „Pompe cu roți dințate... pompează o cantitate constantă de fluid pentru fiecare revoluție”.
• Deplasarea mecanică mai degrabă decât efectele pur viteză/centrifuge: Pompele cu angrenaje nu se bazează pe aruncarea fluidului cu viteză mare, ci pe angrenajele care captează fizic și transportă fluidul.

Când să folosiți o pompă cu viteze

Scenarii ideale

Fluide cu vâscozitate ridicată: Deoarece pompele cu angrenaje captează mecanic și mișcă fluidul, ele gestionează uleiurile vâscoase, rășinile sau alte lichide groase mai fiabil decât multe pompe bazate pe viteză.

Cerință de debit stabil sau măsurat: Când aveți nevoie de un volum previzibil pe rotație (de exemplu, dozare, sisteme de lubrifiere, alimentare hidraulică), pompele cu viteze excelează.

Spațiu de instalare compact: Mecanismul lor simplu rotativ permite amprenta compactă în multe sisteme industriale.

Sisteme în care presiunea de refulare poate varia, dar încă căutați un debit aproape constant.

Lucruri de urmărit/limitări

Nu îl rulați împotriva unei supape de refulare complet închise: Deoarece pompele PD vor încerca să miște fluidul indiferent de situație, presiunea poate crește periculos dacă debitul este blocat.

Fluidele cu vâscozitate scăzută pot crește scurgerea internă: dacă jocurile sunt prea mari în raport cu vâscozitatea fluidului, ipoteza „volum fix” se defectează.

Uzura vitezelor și a jocurilor: aceasta erodează precizia „volumului fix” în timp - chestiunile de întreținere.

Avantaje și limitări

Avantaje

Când decideți să utilizați o pompă cu angrenaje (Gear Pump), veți găsi câteva beneficii atractive care explică de ce sunt atât de populare în multe industrii:

• Precizie mare de măsurare și debit constant: Deoarece o pompă cu angrenaje captează și mișcă un volum aproape fix de fluid pe rotație, oferă debite foarte consistente. După cum spune un articol din industrie: „Pompele cu angrenaje oferă dozarea precisă a lichidelor sau a materialelor vâscoase, deoarece angrenajele se integrează strâns și oferă un volum bine definit-per revoluție”.
• Pulsație scăzută / funcționare lină: Spre deosebire de unele pompe care furnizează fluid în explozii mari, pompele cu angrenaje tind să furnizeze un flux mai continuu.
• Bună manipulare a fluidelor vâscoase: excelează atunci când deplasează fluide mai grele (uleiuri, rășini, siropuri), deoarece se bazează mai degrabă pe deplasarea mecanică decât pe fluxul cu viteză mare-.
• Design compact și robust: Pompele cu angrenaje au adesea mai puține părți mobile decât tipurile de pompe complexe, ceea ce le face mai simplu de instalat în spații înguste și mai ușor de întreținut în multe cazuri.
• Reversibilitate/capacitate bidirecțională: Unele pompe cu angrenaje pot inversa curgerea (utilă pentru descărcare sau sisteme cu dublă{0}}scop).

Limitări / Considerații

Dar viața (și inginerie) nu este niciodată perfectă - pompele cu angrenaje au câteva avertismente de care ar trebui să fii conștient înainte de a specifica una:

• Sensibilă la funcționarea uscată: Deoarece multe pompe cu angrenaje se bazează pe fluidul pompat pentru lubrifiere (a angrenajelor, rulmenților, jocurilor interne), funcționarea lor fără fluid (uscat) poate duce la deteriorare rapidă.
• Uzura și scurgerile se acumulează-în timp: Jocurile mici care conferă pompelor cu angrenaje precizia lor înseamnă, de asemenea, că odată cu uzura pieselor, eficiența scade din cauza scurgerii interne crescute („alunecare”). Dintr-o sursă: „Pe măsură ce degajările cresc... există o reducere treptată a eficienței și o creștere a alunecării debitului”.
• Nu este ideal pentru fluide cu abrazive sau solide grele: Particulele pot pătrunde în spații înguste, pot cauza uzură, deteriorare sau blocaje.
• Limitări de debit și presiune: Deși pompele cu angrenaje sunt excelente pentru multe aplicații, este posibil să nu atingă cele mai mari debite sau presiuni în comparație cu alte tipuri de pompe. Pentru volume extrem de mari, alte familii de pompe pot fi mai rentabile-.
• Deplasare fixă ​​(flexibilitate mai mică): Deoarece fiecare revoluție deplasează un volum fix, ajustarea debitului înseamnă de obicei schimbarea vitezei sau a dimensiunii pompei-nu întotdeauna la fel de flexibilă ca alte sisteme.

Aplicații și studii de caz

Acum că știți „ce” și „de ce” pompelor cu viteze, să ne uităm laundeele strălucesc - aplicații din lumea reală-și exemple de stil de studiu de caz.

Domenii tipice de aplicare

Sisteme de ulei, lubrifiere și hidraulice: Deoarece pompele cu angrenaje gestionează bine fluidele vâscoase și oferă un debit stabil, acestea sunt frecvente în sistemele de circulație a uleiului-(de exemplu, în mașini industriale sau auto) și în unitățile hidraulice.

Transfer chimic / rășină / polimer: Procesele în care vă mișcați fluide groase, uneori lipicioase (rășini, polimeri topiți) folosesc pompe cu angrenaje datorită naturii lor de deplasare și controlabil.

Contorizare pentru alimente și băuturi/farmaceutice: De exemplu, distribuirea de siropuri, ciocolată, uleiuri sau lichide de dozare în care volumele precise contează și pulsația trebuie să fie scăzută.

Vopsele, cerneluri, acoperiri: Aceste fluide sunt adesea vâscoase și necesită un debit stabil pentru a evita defectele; pompele cu viteze se potrivesc bine.

Concluzie și concluzii

Pe măsură ce încheiem explorarea pompelor cu viteze, iată concluzia cheie: da - pompe cu vitezesuntpompe cu deplasare pozitivă-, deoarece acțiunea lor mecanică satisface regula „volum fix pe ciclu” a mașinilor PD.

Ei captează un volum fix de fluid pe rotație, îl transportă mecanic de la intrare la ieșire și îl descarcă - la fel ca în definiția manuală a unei pompe PD.

Debitul lor este aproximativ proporțional cu viteza și se bazează mai degrabă pe deplasare decât pe viteză pură/efect centrifugal - un alt semn distinctiv al pompelor PD.

Datorită acestor trăsături, atunci când aveți nevoie de un debit volumetric fiabil și repetabil (în special în cazul fluidelor vâscoase), o pompă cu angrenaje devine adesea o alegere inteligentă.

Înainte de a alege-pompe sau de a scrie fișe de specificații, iată câteva recomandări practice:

• Potriviți pompa la vâscozitatea fluidului dumneavoastră și la cerințele sistemului: pompele cu angrenaje strălucesc cu vâscozitate ridicată, debite stabile și presiuni moderate.
• Asigurați-vă măsuri de siguranță adecvate: deoarece pompele PD furnizează un volum fix pe ciclu, funcționarea cu o descărcare închisă fără eliberare poate produce o presiune periculos de mare.
• Monitorizați uzura și degajările: în timp, uzura angrenajului-la-carcasa crește scurgerile interne ("alunecare"), ceea ce degradează idealul "volumului fix".

Dacă sunteți în căutarea unui furnizor care să ofere o gamă largă de modele-de pompe cu angrenaje cu o disponibilitate globală solidă, luați în considerare compania POOCCA.

De ce POOCCA merită o mențiune

POOCCA Hydraulic (Shenzhen) Co., Ltd.este o reprezentare care merită luată în considerare:

• Ei sunt specializați în pompe cu angrenaje (precum și pompe cu piston și palete) cu peste 1.600 de tipuri de produse hidraulice enumerate, inclusiv pompe cu angrenaje externe și interne, modele OEM/ODM și distribuție globală.
• Sistemele lor de producție și QC respectă standardele recunoscute (ISO 9001, CE, RoHS) și pun accent pe asigurarea calității înainte de expediere.
• Acestea se adresează aplicațiilor din mașini de construcții, echipamente agricole, vehicule de inginerie - care se aliniază bine dacă cerințele sistemului dvs. sunt grele-.

Exemple de produse recomandate

Iată câteva opțiuni de-pompe cu angrenaje de luat în considerare:

• Pompă hidraulică cu angrenaje 10/20/25/30 GPM: Ideală atunci când aveți nevoie de debite mai mari (10-30 GPM) și presiuni moderate.
• 1,95 CID Pompă hidraulică cu angrenaje 7/8″ Arbore cu cheie: Deplasare mai mică, variantă cu arbore cu cheie - bună pentru instalații compacte.
• Pompă hidraulică concentrică cu viteze de înaltă performanță .61 cu in: pompă cu angrenaje de înaltă performanță{-de dimensiuni medii, utilă atunci când spațiul și greutatea contează.
• Pompă hidraulică concentrică de înaltă performanță 1,159 cu in: variantă puțin mai mare, extinde capacitatea.
• Seria H21 Pompă hidraulică cu angrenaje Arbo canelat Fontă: fontă-pentru sarcini grele, pentru utilizare industrială mai robustă.
• Pompă cu angrenaje seria GC 0,26 cu in/rev: Pompă cu angrenaje compactă de precizie - poate pentru dozare/contoare.
• Înlocuire pompe hidraulice cu angrenaje pentru Bobcat 6650678: înlocuire piețe de schimb - bine de remarcat scenariile de compatibilitate/retrofit.
• Pompă hidraulică cu roți din seria Muncie PL 27 GPM 7/8‑13T: marca premium, capacitate mare - arată ce este disponibil la capătul superior.

FAQ

Ce face ca o pompă cu angrenaje să fie o pompă-de deplasare pozitivă?
Deoarece o pompă cu angrenaje captează un volum aproape fix de fluid pe rotație (prin angrenajele care se întrepătrund), apoi transportă și descarcă mecanic acel volum, ea îndeplinește caracteristicile cheie ale unei pompe volumetrice.

2. Poate o pompă cu angrenaje să gestioneze fluidele cu vâscozitate foarte joasă-la fel de eficient ca cele cu vâscozitate-înaltă?
Nu întotdeauna. Pompele cu angrenaje tind să funcționeze cel mai bine cu fluide cu vâscozitate moderată până la{1}}înaltă, deoarece jocurile interne strânse reduc scurgerile („alunecare”). Când vâscozitatea este foarte scăzută, scurgerea internă crește și volumul efectiv de deplasare scade.

3. Ce se întâmplă dacă refularea unei pompe cu angrenaje este complet blocată?
Deoarece pompele cu angrenaje au o deplasare pozitivă-, ele vor continua să încerce să miște fluidul -, ceea ce înseamnă că presiunea va crește până când se cuplează o cale de eliberare sau o măsură de siguranță. Rularea împotriva unei prize închise fără relief poate duce la deteriorare.

4. Care sunt tipurile obișnuite de pompe cu angrenaje și prin ce diferă?
Tipurile tipice includ:

Pompa cu viteze exterioare: două angrenaje externe identice se îmbină și transportă fluidul în jurul carcasei.

Pompă cu viteze internă: o roată de viteză internă (foliul de rulare) se integrează cu un rotor exterior; adesea mai bine pentru fluide vâscoase sau dificile.

5. Cum știu când ar trebui să aleg o pompă cu viteze pentru sistemul meu?
Ar trebui să luați în considerare o pompă cu viteze atunci când:

Aveți nevoie de un debit volumetric aproape constant legat de viteză.

Fluidul are vâscozitate moderată până la mare (de exemplu, uleiuri, rășini, siropuri).

Spațiul este compact și preferați un mecanism mai simplu, robust.
Dimpotrivă, dacă fluidul dvs. are o vâscozitate extrem de scăzută, conține particule mari sau dacă cerințele dvs. de volum sunt gigantice și aveți nevoie de deplasare variabilă, alte tipuri de pompe s-ar putea potrivi mai bine.