خانه / کف/ اصل عملکرد پمپ های مایع پیستونی چیست. پمپ مایع پیستونی: هدف و اصل کار

اصل عملکرد پمپ های مایع پیستونی چیست؟ پمپ مایع پیستونی: هدف و اصل کار

توضیحات پمپ

پمپ های پیستونی نوعی واحد پمپاژ با جابجایی مثبت هستند که در آن مایع توسط جابجایی ها حرکت می کند و آن را از محفظه های کار ساکن خارج می کند. محفظه کار پمپ پیستونی فضای بسته ای است که به طور متناوب با ورودی/خروجی پمپ در ارتباط است. جابجایی یک عنصر کاری واحد پمپاژ است که یک ماده را جابجا می کند.

پمپ های پیستونی انرژی را به مایع پمپ شده منتقل می کنند و آن را از انرژی مکانیکی موتور تبدیل می کنند. این نوع پمپ به سیال در حال حرکت انرژی می دهد تا در داخل خط لوله بتواند بر پدیده هایی مانند مقاومت، اینرسی و ارتفاع استاتیک غلبه کند.

طبقه بندی های مختلفی از پمپ های پیستونی وجود دارد که به آنها توجه می شود ویژگی های طراحیواحدهای پمپاژ پیستونی، ویژگی های عملکرد واحدها، نوع مایعی که پمپ با آن کار می کند، نشانگر سرعت بدنه کار و فشار عملیاتی ایجاد شده.

انواع و انواع پمپ های پیستونی

بنابراین، پمپ های پیستونی می توانند به صورت دستی یا مکانیکی هدایت شوند. پمپ های مکانیکی به نوبه خود به دو نوع تقسیم می شوند:

پمپ های محرک، جایی که پیستون توسط یک میله اتصال و مکانیزم میل لنگ از موتور فعال می شود، که به طور جداگانه قرار دارد و از طریق یک گیربکس به پمپ متصل می شود.
پمپ های مستقیم، که در آن پیستون حرکات رفت و برگشتی را از طریق یک میله به طور مستقیم از پیستون یک موتور بخار بدون لنگ انجام می دهد که یک سیستم واحد با یک واحد پمپاژ است.

با توجه به نوع بدنه کاری که جابجایی سیال را تضمین می کند، پمپ های پیستونی عبارتند از:

پیستون (پیستون دیسکی شکل است)؛
پیستون (پیستون شکل استوانه ای دارد)؛
دیافراگم (سیال کار توسط یک دیافراگم مخصوص از پیستون جدا می شود و سیلندر حاوی روغن / امولسیون است). چنین پمپ هایی برای پمپاژ مایعاتی استفاده می شود که حاوی ناخالصی های مختلف، مایعات شیمیایی تهاجمی، خمپاره ها. دیافراگم را می توان با یک اهرم معمولی فعال کرد. محفظه کار مجهز به دو لوله است که یکی از آنها مکش و دیگری فشار است. میله به جلو و عقب حرکت می کند و به دیافراگم متصل می شود. پمپ های دیافراگمی به عنوان پمپ بنزین در موتورهای خودرو استفاده می شود.

پمپ های پیستونی با توجه به نحوه عملکرد خود به انواع زیر تقسیم می شوند:

پمپ پیستونی تک اثر؛
پمپ پیستونی دو کاره. چنین پمپی در مقایسه با پمپ های عمل ساده یا دیفرانسیل مایع را به طور یکنواخت تر تامین می کند، زیرا مجهز به دو محفظه کار واقع در دو طرف سیلندر است که دریچه های تخلیه و مکش در آن قرار دارند. به همین دلیل، پیستون مایع را دو بار پمپ می کند در حالی که میل لنگ یک دور می چرخد. درپوش هوا که به لوله متصل است، ضربان مایع پمپ شده را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
پمپ های پیستونی دیفرانسیل اینگونه پمپ ها پمپ های دو کاره بوده و مجهز به دو محفظه کار می باشند که یکی فاقد سوپاپ و دیگری دارای شیر مکش و کار می باشد. با توجه به این واقعیت که پمپ مایع پمپ شده را دو بار در هر دور شفت پمپ می کند، عرضه مایع تا حد زیادی یکسان می شود.

پمپ های پیستونی بر اساس مکان (افقی و عمودی) و تعداد سیلندر (مجهز به یک، دو، سه یا چند سیلندر) طبقه بندی می شوند.

بر اساس تعداد پیستون، پمپ های دارای یک، دو یا چند پیستون متمایز می شوند. علاوه بر این، با توجه به نشانگر نرخ جریان، پمپ ها با پیستون های بزرگ (قطر بیش از 150 میلی متر)، متوسط (قطر از 50 تا 150 میلی متر) و پیستون های کوچک (قطر کمتر از 50 میلی متر) متمایز می شوند. با توجه به سرعت بالای بدنه کار، سه نوع پمپ وجود دارد: پمپ های پیستونی کم سرعت (از 40 تا 80 ضربه دو بار در دقیقه)، پمپ های پیستونی با سرعت متوسط (50-80) و پیستونی پرسرعت. پمپ (150-350).

این نوعپمپ ها برای پمپاژ استفاده می شوند آب سرد(پمپ معمولی) آب گرم (پمپ گرم، برای کار با مواد اسیدی (پمپ اسید)، محلول های رسی (پمپ گل) و غیره.

اصل عملکرد یک پمپ پیستونی دو اثره

با توجه به سطح فشار کاری، پمپ هایی وجود دارند که فشار بالا، متوسط و پایین ایجاد می کنند.

پمپ های پیستونی می توانند بر اساس روش حرکت پیوند اصلی به صورت مستقیم یا محور حرکت کنند. در پمپ های مستقیم، پیوند اصلی حرکات رفت و برگشتی را انجام می دهد، در حالی که در واحدهای شفت (به عنوان مثال، واحدهای بادامک) پیوند محرک می چرخد.

پمپ های لوبی و شناور به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

بنابراین، یک پمپ بادامک دارای یک سیلندر است که در آن عنصر کار توسط یک بادامک فعال شده و توسط یک فنر به موقعیت اولیه خود باز می گردد. این نوعپمپ ها مایع را به طور ناهموار تحویل می دهند، اما از نظر طراحی فشرده هستند. در پمپ های بادامک، استوانه ها به صورت شعاعی قرار گرفته اند و محورها در یک مرکز مشترک قطع می شوند. کفش ها فشار تماس بین جابجایی و بادامک را کاهش می دهند. پمپ های بادامک قادر به پمپاژ فشار بالا هستند و بنابراین در خطوط هیدرولیک، هنگام پمپاژ سیال به پرس های هیدرولیک و به عنوان پمپ سوخت در موتورهای دیزل استفاده می شوند.

پمپ های شناور بسیار فشرده هستند و برای کار در چاه استفاده می شوند.

اجزای اصلی / قطعات پمپ های پیستونی

پمپ‌های پیستونی نوعی واحد جابجایی مثبت هستند که جابجایی‌ها مایع را از محفظه‌های کار ساکن بیرون می‌برند. اجزای اصلی پمپ پیستونی عناصری مانند محفظه کار و جابجایی آن هستند. محفظه کار حجمی تجهیزات پمپاژاین یک فضای بسته است که به نوبه خود با ورودی/خروجی واحد پمپاژ ارتباط برقرار می کند. جابجایی یک بدنه کاری است که مواد را از محفظه های کاری واحد خارج می کند.

اصول عملکرد پمپ های پیستونی

در یک پمپ پیستونی تک کاره، جابجایی از طریق یک میله به مکانیزم میل لنگ متصل می شود و بنابراین در داخل سیلندر به جلو و عقب حرکت می کند. هنگامی که پیستون به سمت راست حرکت می کند، یک فضای خالی در محفظه کار ایجاد می شود. در نتیجه، شیر مایع کار را از طریق خط لوله به داخل محفظه می کشد. هنگامی که پیستون معکوس می شود (به سمت چپ)، دریچه تخلیه در موقعیت باز قرار می گیرد و دریچه مکش، بر این اساس، در موقعیت بسته. بنابراین، مایع به خط لوله فشار پمپ می شود. برای افزایش کارایی پمپ های پیستونی اغلب به صورت دوبل، سه تایی و ... ساخته می شوند. پیستون ها در چنین پمپ هایی توسط یک میل لنگ فعال می شوند.

اصل عملکرد پمپ سه پیستون

مزایای پمپ های پیستونی

مزایای پمپ های پیستونی نسبت به سایر انواع واحدهای پمپاژ عبارتند از:

استقلال تامین مایع از فشار، که امکان استفاده از آنها را به عنوان پمپ های اندازه گیری فراهم می کند.
شاخص بازده نسبتاً بالا (بیشتر از واحدهای گریز از مرکز).
کندی

پمپ های پیستونی مایع را به صورت متناوب تامین می کنند و در مقایسه با پمپ های گریز از مرکز، ابعاد قابل توجهی دارند. آنها در طراحی پیچیده هستند، اما در عین حال می توانند فشارهای زیادی ایجاد کنند. از این نوع پمپ برای کار با مایعات تمیز استفاده می شود، زیرا... آنها مجهز به سوپاپ هستند. ناخالصی های موجود در سیال کار می تواند باعث آسیب شود.

کاربرد در صنعت پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی به طور فعال در سیستم های تامین آب، خانگی، مواد غذایی و صنایع شیمیایی، در تولید تجهیزات سمپاشی مواد مختلف. انواع پمپ های پیستونی، مانند واحد دیافراگمی، به عنوان بخشی از موتور استفاده می شود. احتراق داخلیبه عنوان یک سیستم تامین سوخت و همچنین برای کار با مخلوط های ساختمانیو سایر موادی که حاوی ناخالصی هستند. پمپ شناورهنگام کار بر روی چاه ها گسترده شده است. هنگام پمپاژ محلول های رسی از پمپ گل استفاده می شود.

حاشیه نویسی: ویژگی های طراحی در نظر گرفته شده است، فرآیندهای نظری، کاربردهای رایج ترین پمپ های جابجایی مثبت.

7.1 مشخصات کلی پمپ های جابجایی مثبت

بر خلاف پمپ های گریز از مرکز، که هستند ماشین های هیدرودینامیکی، در پمپ های جابجایی مثبت مایع به دلیل تغییر اجباری در حجم حفره رخ می دهد،که با مایع پر شده است. یک پمپ جابجایی مثبت، صرف نظر از طراحی، دارای سه عنصر اصلی است:

اتاق کار- حفره ای در قسمت جریان پمپ که با مایع پر شده و حجم آن تغییر می کند.
جابجا کننده- عنصری که حرکت آن باعث تغییر حجم محفظه کار می شود.
پخش کننده- وسیله ای که برای هدایت جریان مایع از لوله مکش به داخل محفظه کار یا از محفظه کار به لوله تخلیه استفاده می شود.

7.2 طراحی پمپ پیستونی

یک پمپ پیستونی تک اثر دارای عناصر اصلی زیر است، برنج. 7.1: سیلندر 4، پیستون 8، میله پیستون 9، محفظه کار 5، لوله مکش 7، لوله تخلیه 2، سوپاپ مکش 6، سوپاپ تخلیه 1، جبران کننده پنوماتیک 3 و مکانیزم لنگ 10 به موتور متصل است.

هنگامی که پیستون 8 پمپ از چپ به راست حرکت می کند، خلاء در محفظه کار 5 ایجاد می شود که به دلیل آن مایع از طریق لوله مکش 7 بالا می رود، دریچه مکش 6 را باز می کند و وارد محفظه کار می شود و فضا را پر می کند. هنگامی که پیستون به عقب حرکت می کند، فشار در محفظه کار افزایش می یابد، در نتیجه دریچه مکش بسته می شود، و دریچه تخلیه 1 باز می شود و مایع به لوله تخلیه 2 منتقل می شود. بنابراین، برای یک دور چرخش محور موتور ، که مربوط به دو ضربه پیستون است، مکش در پمپ یک بار و یک بار تزریق رخ می دهد.

معایب پمپ تک پیستونیتک اثر - عملکرد ناهموار آن - حداکثر تغذیه 3.14 برابر بیشتر از میانگین است. در حین مکش هیچ مایعی وارد شبکه نمی شود و موتور تقریبا بدون بار کار می کند. در ابتدای چرخه تزریق، افزایش شدید سرعت جریان سیال در خط لوله تزریق وجود دارد که به دلیل تراکم پذیری کم، منجر به پدیده چکش آب می شود - فشار پشت پمپ به طور قابل توجهی بالاتر از حد متوسط می شود.

برنج. 7.1.

برنج. 7.2.

چنین عملکرد ناهموار پمپ منجر به سایش زودرس آن می شود. برای کاهش نوسانات فشار و دبی پمپ های پیستونی از جبران کننده پنوماتیکی استفاده می شود. 3- محفظه ای که توسط یک غشاء انعطاف پذیر به دو حفره تقسیم می شود. قسمت پایینی به لوله فشار متصل است و قسمت بالایی با گاز فشرده پر شده است که نوسانات فشار و جریان را جذب می کند.

یک پمپ پیستونی دو کاره دارای دو محفظه کار A و B، دو دریچه مکش و دو دریچه تخلیه است، شکل. 7.2. هنگامی که پیستون 8 از چپ به راست حرکت می کند، مایع تحت اثر خلاء ایجاد شده از لوله مکش 7 به محفظه A می ریزد و در همان زمان از محفظه B، مایع به داخل تخلیه رانده می شود. لوله

پمپ سه پیستونیترکیبی از سه پمپ تک اثره است که توسط یک میل لنگ مشترک به حرکت در می آیند که میل لنگ آنها 120 درجه از یکدیگر فاصله دارند. چنین پمپ هایی دارای یکنواختی قابل توجهی عملکرد بیشتر هستندنسبت به پمپ های تک پیستونی تک پیستونی تک و دو اثر - حداکثر دبی تنها 1.047 برابر از میانگین بیشتر است. آنها از نیروی موتور به طور موثرتری استفاده می کنند و سیال را در جریان تقریباً پیوسته تامین می کنند. معایب پمپ های سه پیستون- حجیم بودن و قابلیت اطمینان پایین آنها هنگام کار با دوغاب های ساینده.

پمپ های پیستونی در مقایسه با پمپ های گریز از مرکز دارای مزایای زیر هستند:توانایی ایجاد فشار قابل توجه با یک منبع کوچک؛ مشخصه سفت و سخت - با افزایش فشار، جریان پمپ عملاً بدون تغییر باقی می ماند. قابلیت خود پرایمینگ - پمپ ها قبل از راه اندازی نیازی به بتونه کاری ندارند.

معایب چنین پمپ هایی- پیچیدگی قابل توجه طراحی، به ویژه بسیاری از پمپ های پیستونی، وجود دنده کاهش و مکانیزم میل لنگ، سوپاپ ها، که منجر به اطمینان پایین پمپ ها، ابعاد و وزن قابل توجهی می شود، تعمیر و نگهداری و محافظت در برابر سایش در هنگام حمل مخلوط های هیدرولیک را پیچیده می کند. علاوه بر این، نقطه ضعف آن ناهمواری و عرضه محدود است، در حالی که پمپ ها دارای ابعاد بسیار بزرگ 20-45 تن هستند.

7.3 طراحی پمپ های پلانجری

پمپ های پلانجری پمپ های جابجایی مثبت تک اثره هستند.طرح عملکرد آنها مانند پمپ های پیستونی تک عمل سه سیلندر است. مزایای اصلی پمپ های پلانجریج - فرصت کار برای فشارهای بالا(10 مگاپاسکال و بیشتر)، سادگی طراحی، هزینه نسبتا کم، راحتی در استفادهو همچنین سهولت محافظت در برابر سایش. از نظر ساختاری، پمپ های پیستونی توسط مکانیزم میل لنگ هدایت می شوند. چیدمان سیلندرها افقی یا عمودی است. جعبه های هیدرولیک معمولا با توزیع سوپاپ ساخته می شوند.

هیدروترانسپورت مواد جامد محل اصلی کاربرد پمپ های پلانجری نیستاما با توجه به هزینه پایین (در مقایسه با غشاهای پیستونی)، برای انتقال هیدرولیکی مواد بسیار ساینده مانند لجن چند فلزی استفاده می شود. در پمپ های پلانجر، آب بندی ها و تا حدی بدنه پیستون در معرض سایش شدید قرار دارند. علاوه بر این، در پمپ های پلانجری که برای حمل و نقل هیدرولیکی استفاده می شود، امکان شستشوی پلانجر وجود دارد.

برنج. 7.3.

پمپ پیستونی، شکل 7.3، برخلاف پمپ پیستونی، دارای پیستون 1 به عنوان یک عنصر متحرک - یک میله فلزی صاف. با حرکت به سمت جلو یا عقب، حجم محفظه کار 9 را تغییر می دهد. به لطف این، مایع از لوله مکش 11 از طریق شیر 10 وارد محفظه کار می شود یا از طریق دریچه 8 به لوله فشار 6 وارد می شود.

مزیت اصلی پیستون نسبت به پیستون- سادگی آب بندی، که مشابه آب بندی میله های پمپ های پیستونی انجام می شود - با استفاده از مهر و موم روغن 3. برای محافظت از مهر و موم و پیستون در برابر ذرات ساینده، سیال از طریق سوراخ 12 وارد حفره 4 می شود. آب خالصتحت فشاری که بیش از فشار سیال در محفظه کار است. آب تمیز از طریق شکاف بین بوش و پیستون به مقدار کمی وارد محفظه کار می شود و این شکاف را شستشو می دهد و از ورود ذرات جامد به داخل آن جلوگیری می کند.

پمپ های پیستونی برای انتقال مواد جامد با نرخ ضربه 80 ... 120 دقیقه در 1 بسته به محیطی که حمل می شود کار می کند. برای افزایش دبی پمپ های پلانجر، تعداد پلانجرها در یک واحد افزایش می یابد (تا هفت عدد).اما به دلیل طراحی چند سیلندر، تعداد قطعات پوشیده افزایش می یابد.

7.4 پمپ های حفره ای پیشرونده

پمپ های پیچی طراحی شده اندبرای پمپاژ آب تمیز و آب آلوده به ماسه، سیلت، ذرات زغال سنگ و سنگ، و برای زهکشی موضعی در هنگام رانندگی افقی و شیب ها، و همچنین برای تمیز کردن لجن از حوضچه های آبگیر و حوضه های ته نشینی استفاده می شود.

پمپ های پیچی در سه اندازه استاندارد در معادن استفاده می شود: 1B6/5، 1B20/5 و 1B20/10 (1B - تک پیچ، شمارنده - جریان بر حسب لیتر در هر 100 دور شفت، مخرج - فشار بر حسب MPa.) در شفت پمپ سرعت 1450 دور در دقیقه این پمپ ها به ترتیب: جریان - 6; 17 و 17 متر مکعب در ساعت؛ فشار - 50، 50 و 100 متر، راندمان - 0.48؛ 0.60 و 0.64. ارتفاع مکش وکیوم 6 متر

پمپ های اسکرو متعلق به کلاس ماشین های جابجایی مثبت هستند. قسمت های اصلی پمپ پیچنوع 1B، شکل. 7.4 یک نگهدارنده فولادی 3، یک استاتور لاستیکی 4، یک روتور فولادی 5 و یک محور کاردان 6 است. در استاتور که یک استوانه لاستیکی با حفره ای به شکل مارپیچ دو سرب است، روتور به صورت سیاره ای در شکل یک پیچ تک رشته ای با گام دو قدم کمترمارپیچ استاتور بین روتور و استاتور حفره هایی وجود دارد که به تدریج از یک سر استاتور به انتهای دیگر حرکت می کنند. به همین دلیل در یک طرف استاتور خلاء ایجاد می شود و آب از طریق لوله 1 مکیده می شود و آب از طریق لوله 9 به خط لوله پمپ می شود.

شفت کاردان 6 از طریق یک محور محرک 11 و یک کوپلینگ الاستیک به شفت موتور متصل می شود. شفت 6، مجهز به لولاهای 2 و 8، به روتور 5 اجازه می دهد تا چرخش سیاره ای را در استاتور انجام دهد. لولا 8 توسط یک دم لاستیکی 7 از شن و ماسه و خاک محافظت می شود. مهر و موم شفت توسط مهر و موم روغن 10 ارائه می شود. شفت 7 در دو بلبرینگ تماس زاویه ای 13 واقع در شکاف های قاب 12 قرار دارد.

به لطف استاتور لاستیکی، پمپ می تواند آب آلوده را پمپاژ کند. آب در فضا حرکت می کند و به عنوان روان کننده بین روتور و استاتور عمل می کند. بدون آب در این فضا، نمی توانید پمپ را راه اندازی کنید، زیرا استاتور از کار می افتد.

شرایط کلیدی:

پمپ پیستونی(پمپ پلانجر) - یکی از انواع ماشین های هیدرولیک حجمی است که در آن جابجایی ها یک یا چند پیستون (پیستون) هستند که حرکت رفت و برگشتی را انجام می دهند.

پیستون- یک قسمت استوانه ای که حرکت رفت و برگشتی را در داخل سیلندر انجام می دهد و برای تبدیل تغییرات فشار گاز، بخار یا مایع به کارهای مکانیکی، یا برعکس - حرکت رفت و برگشتی در تغییر فشار. در مکانیزم پیستونی، بر خلاف مکانیزم پیستون، آب بند روی سطح استوانه ای پیستون قرار می گیرد که معمولاً به شکل یک یا چند حلقه پیستون است.

پمپ پیچ یا پیچ- پمپی که در آن فشار مایع تزریق شده با جابجایی مایع توسط یک یا چند روتور فلزی پیچی که در داخل یک استاتور با شکل مناسب می چرخند ایجاد می شود.

کنترل سوالات

پمپ های اصلی پمپاژ مایعات آلوده را فهرست کنید.
پمپ جابجایی مثبت از چه قطعاتی تشکیل شده است؟
معایب پمپ پیستونی چیست؟
مزایای پمپ پلانجر چیست؟
چرا از پمپ های پلانجر برای پمپاژ مایعات آلوده استفاده می شود؟
مزایای پمپ های پیچ چیست؟
معایب پمپ های پیچی چیست؟

خلاصه ای مختصر

پمپ ها را برای پمپاژ مایعات آلوده بررسی کردیم
با طراحی، مزایا و معایب پمپ های پلانجری، پیچی و پیستونی آشنا شدیم.

برای کار با محیط آبیانسان ماشین های هیدرولیک را خلق کرد. انواعی که انرژی را از آب به قطعات مکانیکی انتقال می دهند، موتورهای هیدرولیک نامیده می شوند. اما امکانش هم هست عمل معکوسهنگامی که مکانیسم روی آب عمل می کند. در این مورد ما در مورددر مورد پمپ های هیدرولیک

برنج. 1 پمپ هیدرولیک

اولین واحدهای هیدرولیک دستی بودند. امروزه نه تنها هیدرولیک مکانیکی دستی، بلکه از هیدرولیک الکتریکی نیز استفاده می شود. اغلب در کارکرد پیستون یافت می شود پمپ مایع.

انواع پمپ های پیستونی

انواع واحدهای پمپ هیدرولیک به چند نوع تقسیم می شود. آنها در طراحی و ماهیت کار متفاوت هستند. رایج ترین گزینه پمپ هیدرولیک با طراحی پیستون. چنین دستگاه هایی پیستون شعاعی و پیستون محوری هستند.

بسته به محل محور چرخش گروه پیستون دو نوع دستگاه پیستون محوری وجود دارد: مستقیم و شیبدار. آنها بر اساس همان اصل کار می کنند. هنگامی که شفت می چرخد، سیلندرها شروع به حرکت می کنند. آنها همچنین می چرخند و به طور همزمان به جلو و عقب حرکت می کنند. هنگامی که محور سیلندر و دریچه مکش بر هم منطبق می شوند، پیستون مایع را فشرده می کند. پس از این، سیلندر دوباره با مایع پر می شود.

دستگاه های پیستون محوری شیبدار به واحدهایی با دیسک شیبدار و دستگاه هایی با بلوک سیلندر شیبدار تقسیم می شوند.

مزایا و معایب دستگاه های پیستون محوری

واحدهای نوع پیستونی محوری نسبت به سایر هیدرولیک ها مزایای زیادی دارند دستگاه های پمپاژ. تفاوت دارند اندازه جمع و جورو وزن نسبتاً سبک این ویژگی ها مانع از داشتن قدرت و عملکرد قابل توجهی نمی شود. اندازه های کوچکقطعات دارای اینرسی کم هستند.

برنج. 4 پمپ پیستونی محوری هیدرولیک فشرده هستند

دستگاه های محوری قابلیت تنظیم دور موتور را دارند.

بیشترین کرامت مهممزیت تجهیزات پمپاژ از این نوع، توانایی کار در فشار قابل توجه است. فرکانس چرخش کاهش نمی یابد. امکان تغییر مستقیم حجم کار در حین کار وجود دارد. فرکانس چرخش از پانصد تا چهار هزار دور در دقیقه متغیر است. با توجه به این شاخص، واحدهای محوری نسبت به واحدهای شعاعی برتری دارند.

دستگاه های محوری می توانند در فشارهای سی و پنج تا چهل مگا پاسکال کار کنند. تلفات حجم اندک است و تنها به سه تا پنج درصد می رسد.

اتاق های کار مهر و موم شده اند. این ناشی از دقت بالاساخت و شکاف های کوچک بین بوینگ ها و پیستون ها.

با استفاده از این نوع پمپ می توانید به راحتی نیرو و جهت پمپاژ مایع را تنظیم کنید.

پمپ های پیستونی محوری نیز دارای معایبی هستند:

قیمت بالای دستگاه.
طراحی پیچیده است که باعث می شود تعمیر و نگهداری فرآیندی پیچیده و پرهزینه باشد.
هنگام استفاده، حتما دستورالعمل ها را دنبال کنید. تخلفات منجر به خرابی های مکرر می شود.
پمپاژ سیال به صورت ضربانی است. اگر از پمپ برای سیستم لوله کشی، سپس ضربان در آن محسوس خواهد بود.
فرآیند تعمیر به دلیل پیچیدگی زیاد فرآیند می تواند طولانی باشد.
این پمپ برای کار کردن به آب تمیز نیاز دارد. باید از تمام ناخالصی های بزرگتر از ده میکرومتر تمیز شود.
دستگاه کاملاً پر سر و صدا است.

طراحی و اصول عملکرد پمپ های پیستونی

پمپ پیستونی پمپ رفت و برگشتی نامیده می شود که قسمت های کاری آن به صورت پیستون ساخته می شود. بر اساس تعداد پیستوناین پمپ ها به دو دسته تقسیم می شوند تک پیستون، دو پیستون، سه پیستون و چند پیستون . بر اساس تعداد سیکل های تخلیه و مکش در هر دوبار حرکت پیستونتفاوت بین پمپ ها تک بازیگری، دوبازی و دیفرانسیل .

نمودار پمپ تک پیستون تک اثره ارائه شده در

برنج. 3.1.

هنگامی که پیستون به سمت راست حرکت می کند، خلاء در حفره سمت چپ سیلندر و در محفظه کار ایجاد می شود. به دلیل خلاء، شیر تخلیه بالایی K nروی نشیمنگاه و شیر مکش پایینی فشار می دهد K دربالا می رود و مایع به داخل شکاف ایجاد شده از طریق لوله مکش از منبع به داخل محفظه کار مکیده می شود. هنگامی که پیستون به سمت چپ حرکت می کند، الف فشار خون بالا، تحت تأثیر آن دریچه مکش K دربسته می شود و دریچه تخلیه K nبالا می رود و مایع به زور از سیلندر به خط لوله فشار خارج می شود.

با حرکت رفت و برگشتی پیستون مکرر، آب از طریق لوله مکش از طریق سیلندر پمپ به لوله تخلیه و بیشتر به نقطه مصرف حرکت می کند. در این حالت، عرضه مایع به خط تخلیه ناهموار است که اینطور است اشکال قابل توجه پمپ های تک اثر. برای رفع این عیب از پمپ های دو کاره استفاده می شود.

بر برنج. 3.2ارایه شده نمودار پمپ دو اثره (دارای دو اتاق کار). فرآیند مکش در یک محفظه همزمان با فرآیند تزریق در محفظه دیگر انجام می شود.

برای اطمینان از جریان یکنواخت، از پمپ های دیفرانسیل (پیستونی و پیستون) استفاده می شود. بر برنج. 3.3نشان داده شده نمودار پمپ دیفرانسیل با قطر پیستون D 1 و D 2 . در سمت مکش به عنوان یک پمپ تک اثره و در سمت تخلیه به عنوان یک پمپ دو اثره عمل می کند. خود ویژگی متمایزاین است که در طول یک چرخش میل لنگ در طی یک حرکت پیستون مکش ایجاد می کند و در هر دو حرکت پیستون مایع تزریق می شود و به طور متناوب آن را از محفظه ها جابجا می کند. آو ببه خط لوله تخلیه

در جهت محور حرکت بدنه های کارپمپ های پیستونی (پیستونی) می توانند افقی و عمودی .

مفاهیم اساسی مورد استفاده در نظریه پمپ

بر برنج. 3.4نشان داده شده نمودار نصب پمپاژ ، متشکل از یک واحد پمپاژ 1 ، که شامل یک پمپ و یک موتور (موتور در نمودار نشان داده نشده است)، یک لوله مکش 2 و خط لوله تحت فشار 3 ، مایع را از پمپ به مقصد خارج می کند.

در قسمت پایین لوله مکش توری وجود دارد 4 ، محافظت از لوله مکش در برابر اجسام خارجی و شیر چکبرای پر کردن پمپ با مایع قبل از راه اندازی (در پمپ های پره ای) و جلوگیری از حرکت معکوس مایع در صورت توقف پمپ ضروری است.

تئوری پمپ از تعدادی اصطلاحات و تعاریف استفاده می کند که برای انواع پمپ ها از جمله پمپ های پیستونی کاربرد دارد.

سر پمپ

در یک پمپ کار انرژی اضافی به مایع می رسد که صرف غلبه بر مقاومت در خط لوله فشار و بلند کردن مایع به مخزن می شود. فاصله عمودی ساعتآفتاباز سطح آزاد مخزن تا مرکز پمپ نامیده می شود بالابر مکش خلاء . تلفات انرژی در خط لوله مکش نامیده می شود تلفات جذبی فاصله عمودی ساعت nاز مرکز پمپ تا سطح آب در مخزن نامیده می شود ارتفاع تزریق ژئودتیک . تلفات انرژی در خط فشار نامیده می شود تلفات پمپاژ . مجموع ارتفاعات ژئودزیکی ساعتخورشید + ساعت n، به مجموع تلفات انرژی در سیستم اضافه می شود، نامیده می شود فشار پمپن :

ن = ساعتخورشید + ساعت n + ساعت wsun + ساعت wн. (7.9 )

فشار، توسعه یافته توسط پمپ، نشان می دهدمقدار انرژی تامین شده توسط پمپ به یک واحد جرم مایع پمپ شده. فشار اندازه گیری شده در متر ستون مایع پمپ شدهیا در واحدهای فشار.

فشار ایجاد شده توسط یک پمپ در حال کار را نیز می توان با فرمول تعیین کرد ( 7.9 ) با استفاده از قرائت های گیج وکیوم و فشار سنج که معمولا مجهز هستند واحدهای پمپاژ (برنج. 3.4):

اچ = ساعت m + ساعتدر + Δh + (w n 2 - wدر 2) / (2 g) , (7.10 )

جایی که ن - فشار پمپ متر;

ساعت متر- قرائت گیج فشار، بر حسب متر از ستون مایع پمپ شده بیان می شود.

ساعت در- قرائت گیج خلاء، بر حسب متر ستون مایع پمپ شده بیان می شود.

Δh- فاصله عمودی بین نقاط اتصال فشارسنج و گیج خلاء، متر;

w n, w V- سرعت در خطوط تخلیه و مکش (در نقاطی که فشار سنج و گیج خلاء وصل می شوند) ام‌اس;

g m/s 2.

یکی از اصلی ترین شاخص های فنیپمپ نیز می باشد فشار پمپ آر:

آر = آربه - آر n + ρ (wبه 2 - w n 2) / (2 g) + ρ g (zبه - zن), (7.11 )

جایی که آربه, آر n- فشار در خروجی و ورودی پمپ پا;

ρ - چگالی محیط مایع، کیلوگرم بر متر 3;

w به, w n- سرعت محیط مایع در خروجی و ورودی به پمپ، ام‌اس;

g- شتاب گرانش، m/s 2;

z به, z n- ارتفاع مرکز ثقل سطح مقطع خروجی و ورودی پمپ، متر.

سر پمپ ن و فشار پمپ آر با وابستگی به هم مرتبط است

ن =آر/ (ρ g) , (7.12 )

جایی که ρ - چگالی محیط مایع، کیلوگرم بر متر 3;

g- شتاب گرانش، m/s 2.

سال هاست که از پمپ پیستونی برای پمپاژ مایعات استفاده می شود.این طرح بسیار گسترده شده است، زیرا بر اساس اصل جابجایی مایع با انتقال فشار عمل می کند. اصل عملکرد پمپ پیستونی پیاده سازی های مدرن در مقایسه با مدل های اول بسیار پیچیده تر است، به همین دلیل قابلیت اطمینان و کارایی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. اجازه دهید ویژگی های چنین مکانیزمی را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

اصل عملیات

هنگام در نظر گرفتن اصل عملکرد پمپ پیستونی، باید در نظر داشت که اولین طرح چندین دهه پیش ظاهر شد. طرح کار دارای ویژگی های زیر است:

مکانیزم دارای یک عنصر متحرک است که حرکت رفت و برگشتی را انجام می دهد. با اعمال تولید می شود مواد مدرن، به همین دلیل کیفیت عایق به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
عنصر متحرک در یک ظرف عایق استوانه ای قرار دارد. هنگام حرکت، پیستون هوای کمیاب را در محفظه کار ایجاد می کند که به دلیل آن مایع از خط لوله مکیده می شود.
حرکت معکوس عنصر متحرک منجر به فشرده شدن مایع در خط خروجی می شود. طراحی سوپاپ اجازه ورود مایع به خط مکش را در زمان تخلیه نمی دهد.

ساده ترین اصل عملیاتی، عملکرد طولانی مدت و پایدار را تعیین می کند. شایان توجه است که جریان ایجاد شده توسط چنین وسیله ای می تواند با سرعت های مختلف حرکت کند. حجم بیش از حد محفظه کار منجر به این واقعیت می شود که جریان در جهش حرکت می کند. به منظور از بین بردن وقوع چنین اثری، دستگاهی با چندین پیستون نصب می شود.

دستگاه

پمپ پلانجر طراحی نسبتاً ساده ای دارد. از جمله ویژگی ها به نکات زیر اشاره می کنیم:

اتاق کار. با یک جعبه مهر و موم شده نشان داده شده است که در قسمت داخلی آن وجود دارد سطح آینه. به همین دلیل، حرکت عنصر متحرک به طور قابل توجهی ساده شده است. محفظه کار بخشی از سیلندر است که مشخص می شود حداکثر سکته مغزیموجودی سطح سیلندر با استفاده از ماده ای ساخته شده است که در برابر مایعات بسیار مقاوم است.
لوله های فشار و مکش برای تخلیه و تامین مایع طراحی شده اند. ممکن است داشته باشند قطر متفاوت. علاوه بر این، چنین عنصر ساختاری ممکن است دارای یک سیستم دریچه باشد که به طور قابل توجهی کارایی مکانیسم را افزایش می دهد.
پیستون باعث ایجاد فشار در سیستم می شود. دستگاه پمپ پیستونی دارای پیستونی است که به واسطه آن مایع پمپاژ می شود. با استفاده از چندین ماده آب بندی تولید می شود. به همین دلیل پیستون می تواند در امتداد سیلندر حرکت کند و در عین حال خلاء ایجاد کند. بر روی سطح پیستون است که فشار جدی وارد می شود. برخی از نسخه ها قابل جمع شدن هستند و امکان تعمیر را فراهم می کنند. مثلاً وقتی عملیات طولانی مدتمهر و موم ها فرسوده می شوند که در صورت لزوم می توان آنها را تعویض کرد تا عمر مفید مکانیزم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با این حال، نسخه های غیر قابل تفکیک نیز وجود دارد که تعمیر آنها فقط در کارگاه های ویژه امکان پذیر است.
نیرو از طریق میله به پیستون منتقل می شود. در ساخت این عنصر از فولاد مرغوب با افزایش سختی و استحکام استفاده شده است. علاوه بر این، مواد مورد استفاده با مقاومت در برابر خوردگی بالا مشخص می شوند که به طور قابل توجهی عمر مفید سازه را افزایش می دهد. این عنصر به درایوی متصل است که نیرو از طریق آن منتقل می شود. اگر بار خیلی زیاد باشد، میله می تواند به طور قابل توجهی تغییر شکل دهد.

حرکت رفت و برگشتی از موتور الکتریکیاز طریق مکانیزم خاصی که چرخش را تبدیل می کند. گزینه های مدرنطرح ها جمع و جور هستند، می توان آنها را برای کار در زیر نصب کرد آسمان بازیا داخل خانه علاوه بر این، در ساخت کیس از فلز استفاده شده است که محافظت بالایی در برابر تأثیرات محیطی دارد.

دستگاه مدل دو طرفه دارای تعداد زیادی ویژگی است:

یک سیلندر و یک پیستون و همچنین یک میله وجود دارد. این عناصر در مقایسه با عناصری که برای ایجاد مکانیزم یک طرفه استفاده می شوند کمی متفاوت هستند.
بر خلاف نسخه پیشیناجرا، مورد مورد نظر دارای دو اتاق کار است.
دو محفظه کار دارای دریچه های تخلیه و مکش خاص خود هستند.

با وجود افزایش قابل توجه راندمان پمپ پیستونی، طراحی آن بسیار ساده است. در این حالت، هر ضربه شامل مکش و دفع مایع است. این به طور قابل توجهی ارزش کارایی را افزایش می دهد.

انواع

محبوب ترین آنها در فروش هستند گزینه های مختلفاجرای پمپ های پیستونی طبقه بندی بر اساس معیارهای زیر انجام می شود:

تعداد پیستون هایی که در سیستم ایجاد فشار می کنند.
تعداد سیکل های تخلیه و مکش در یک حرکت.

در فروش یک پمپ پیستونی دو کاره و همچنین یک نسخه با یک، سه یا چند پیستون وجود دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، با افزایش تعداد عناصر متحرک، امکان حرکت جریان ضربانی از بین می رود. در مورد تعداد چرخه ها، مدل های تک اثره و دو اثره و همچنین مدل های دیفرانسیل وجود دارد.

طبقه بندی نیز می تواند بر اساس معیارهای زیر انجام شود:

قدرت.
توان عملیاتی یا عملکرد.
ابعاد سازه.
ویژگی های چیدمان

شرکت های مختلفی پمپ های پیستونی تولید می کنند. کیفیت ممکن است به نوع مواد مورد استفاده، محبوبیت برند و هدف یک مدل خاص بستگی داشته باشد.

زمینه های کاربردی

پمپ مایع را می توان برای حل طیف گسترده ای از مشکلات استفاده کرد. طراحی ایجاد شده با تطبیق پذیری بالا مشخص می شود. اما وجود یک عنصر متحرک و استفاده از حلقه های آب بندی در هنگام ایجاد پیستون، استفاده از پمپ پیستونی را برای پمپاژ حجم زیادی از مایعات غیرممکن می کند.

با توجه به دامنه کاربرد، به نکات زیر توجه می کنیم:

مواد مورد استفاده در ساخت می توانند در برابر اثرات مختلف مقاومت کنند مواد شیمیایی. به همین دلیل است که برای کار با پمپ های پیستونی استفاده می شود انواع مختلفسوخت ها، مخلوط های انفجاری و محیط های شیمیایی تهاجمی.
تعداد بسیار زیادی مدل در فروش وجود دارد که می توان از آنها برای کار در خانه استفاده کرد.
در صنایع غذایی، طرح نیز به شدت مورد استفاده قرار می گیرد. این به دلیل اثر ظریف بر روی محیط پمپ شده است.

در ساخت سازه، بیشترین مواد مختلف، که دامنه کاربرد را تعیین می کند.

مزایا و معایب

پمپ مایع پیستونی به اندازه کافی مشخص می شود مقدار زیادمزایا و معایب. مزایا عبارتند از:

سادگی طراحی. همانطور که قبلا ذکر شد، پمپ های پیستونی مشابه چندین دهه پیش ساخته شده اند و طراحی آنها تغییر ناچیزی داشته است.
قابلیت اطمینان بالا، که می تواند با سادگی مکانیسم و استفاده از مواد با کیفیت بالا همراه باشد. مواد مقاوم در برابر سایش می توانند در برابر ضربه های مکانیکی طولانی مدت مقاومت کنند.
توانایی کار با رسانه های مختلف. دامنه وسیع کاربردها با این واقعیت تعیین می شود که مواد مورد استفاده به اثرات مواد شیمیایی مختلف واکنش نشان نمی دهند.

چندین اشکال جدی نیز وجود دارد. یک مثال بهره وری پایین است. چنین مدل هایی برای پمپاژ کمتر مناسب هستند مقدار زیادمایعات علاوه بر این، طراحی برای عملیات طولانی مدت مناسب نیست، زیرا عناصر فعال به سرعت فرسوده شده و ویژگی های عملکرد خود را از دست می دهند.