Kao dobavljač vanjskih zupčastih pumpi, imam nešto za podijeliti o dizajnu osovine za ove sjajne pumpe. Dizajn osovine iznimno je važan jer igra ključnu ulogu u tome koliko dobro cijela pumpa radi. Zaronimo odmah i istražimo kako dizajnirati osovinu za vanjsku zupčastu pumpu.
Razumijevanje osnova vanjske zupčaste pumpe
Prvo, za one koji nisu previše upoznati, vanjska zupčasta pumpa je tip pumpe s pozitivnim pomakom. Pomiče tekućinu zarobljavajući je između zuba dvaju zapreženih zupčanika. Jedan zupčanik je pogonski zupčanik, koji dobiva snagu od motora, a drugi je pogonski zupčanik. Kako se zupčanici okreću, oni stvaraju vakuum na ulazu, koji usisava tekućinu, a zatim je istiskuje na izlazu.
Osovina u pumpi s vanjskim zupčanicima odgovorna je za prijenos okretnog momenta s motora na pogonski zupčanik i mora se nositi sa silama koje proizlaze iz pritiska tekućine i zahvata zupčanika. Stoga je ispravno projektiranje ključno za pouzdanost i učinkovitost pumpe.
Ključna razmatranja u dizajnu vratila
1. Odabir materijala
Materijal osovine je velika stvar. Želite nešto što je dovoljno snažno da podnese okretni moment i sile bez deformiranja. Obično su čelici visoke čvrstoće poput legiranog čelika popularan izbor. Imaju dobra mehanička svojstva, uključujući visoku vlačnu čvrstoću i žilavost. Na primjer, čelik od legure 4140 često se koristi jer se može toplinski obrađivati kako bi se postigle različite razine tvrdoće i čvrstoće.
Drugi faktor o kojem treba razmišljati je otpornost na koroziju. Ako će se pumpa koristiti u teškim uvjetima, kao što je pomorska industrija ili s korozivnim tekućinama, možda biste trebali koristiti nehrđajući čelik. Može se oduprijeti hrđi i drugim oblicima korozije, što pomaže produljiti životni vijek osovine.
2. Promjer osovine
Određivanje pravog promjera osovine odnosi se na ravnotežu između snage i prostora. Osovina većeg promjera može podnijeti veći okretni moment, ali također zauzima više prostora unutar pumpe. Morate izračunati okretni moment koji će osovina doživjeti na temelju snage motora i radnih uvjeta pumpe.
Formula za moment (T) je (T = \frac{P}{\omega}), gdje je (P) snaga u vatima, a (\omega) kutna brzina u radijanima po sekundi. Kada dobijete vrijednost zakretnog momenta, možete upotrijebiti torzionu formulu (\tau=\frac{16T}{\pi d^{3}}) da biste pronašli minimalni promjer osovine ((d)) koji može podnijeti zakretni moment bez prekoračenja dopuštenog smičnog naprezanja ((\tau)).
3. Žljebovi i klinovi
Za spajanje vratila s zupčanicima i motorom koriste se utori za klinove i klinovi. Utor za klin je utor urezan u osovinu i glavčinu zupčanika ili remenice. Ključ se tada umeće u utor za klin za prijenos momenta. Oni su jednostavan i isplativ način povezivanja komponenti.
Klinovi su, s druge strane, niz grebena ili zubaca na osovini i spojnom dijelu. Oni pružaju pouzdaniju vezu i mogu prenijeti veći okretni moment. Odabir između utora za klin i žljebova ovisi o količini momenta koji se prenosi, brzini rada i troškovima.
4. Dizajn ležaja
Osovina mora biti ispravno poduprta kako bi se smanjilo trenje i trošenje. Ležajevi se koriste za podupiranje vratila i omogućavaju mu glatko okretanje. Tip ležaja koji odaberete ovisi o vrsti opterećenja, brzini i uvjetima rada.
Za primjene s malim do srednjim opterećenjem često se koriste kuglični ležajevi. Mogu podnijeti i radijalna i aksijalna opterećenja i imaju nisko trenje. Za aplikacije s velikim opterećenjem bolji su izbor valjkasti ležajevi. Oni mogu podnijeti veća radijalna opterećenja i izdržljiviji su.
Projektiranje za specifične primjene
Kada dizajnirate osovinu za vanjsku zupčastu pumpu, važno je uzeti u obzir specifičnu primjenu. Pogledajmo nekoliko primjera.
Građevinska oprema - Zupčasta pumpa Pilot pumpa za Kobelco Sk200 - 1 bager
U građevinskoj opremi poputZupčasta pumpa Pilot pumpa za Kobelco Sk200 - 1 bager, pumpa mora raditi u teškim uvjetima. Osovina mora biti sposobna podnijeti uvjete visokog opterećenja i vibracije. Možda ćete morati upotrijebiti jači materijal i osmisliti osovinu većeg promjera kako biste bili sigurni da može izdržati sile. Također, ležajevi moraju moći podnijeti udarna opterećenja koja dolaze s radom bagera.
Visokotlačne primjene - Parker P330 visokotlačna hidraulička zupčasta pumpa
Za aplikacije visokog pritiska kao što jeParker P330 hidraulička pumpa visokog pritiska, vratilo mora moći podnijeti visoki tlak tekućine. To znači da materijal mora imati veliku čvrstoću, a promjer osovine bi možda trebao biti veći. Utori za klinove i žljebovi također moraju biti dizajnirani da podnose povećani okretni moment koji dolazi s radom pod visokim pritiskom.
Industrijski strojevi - NACHI zupčasta pumpa hidraulične pumpe Pvk - 2b - 505
U industrijskim strojevima poputNACHI zupčasta pumpa hidraulične pumpe Pvk - 2b - 505, pouzdanost i učinkovitost su ključni. Konstrukcija vratila trebala bi minimalizirati trenje i trošenje kako bi se osigurao dugotrajan rad. Možete odabrati visokokvalitetne ležajeve i dobro dizajnirani sustav utora ili klinova kako biste smanjili gubitke snage i produžili životni vijek pumpe.
Izrada prototipova i testiranje
Nakon što dizajnirate osovinu, vrijeme je za izradu prototipa. Izrada prototipa omogućuje testiranje dizajna u uvjetima stvarnog svijeta i uvođenje svih potrebnih prilagodbi. Za izradu prototipa možete koristiti 3D ispis ili tradicionalne metode strojne obrade.
Tijekom testiranja trebate izmjeriti zakretni moment, potrošnju energije i temperaturu osovine. Također morate provjeriti ima li znakova istrošenosti ili deformacije. Ako rezultati testa nisu zadovoljavajući, možete se vratiti na ploču za crtanje i izmijeniti dizajn.
Zaključak
Projektiranje osovine za vanjsku zupčastu pumpu složen je proces koji uključuje razmatranje mnogih čimbenika. Od odabira materijala do dizajna ležaja, svaki aspekt igra ulogu u radu crpke. Razumijevanjem osnova vanjskih zupčastih pumpi i specifičnih zahtjeva različitih primjena, možete dizajnirati osovinu koja zadovoljava potrebe vaših kupaca.
Ako ste u potrazi za vanjskim zupčaničkim pumpama ili imate pitanja o dizajnu vratila, ne oklijevajte kontaktirati. Ovdje smo da vam pomognemo pronaći najbolja rješenja za vaše potrebe. Bilo da radite na građevinskom projektu, visokotlačnom hidrauličkom sustavu ili industrijskom stroju, imamo stručnost da vam pružimo vanjske zupčaste pumpe vrhunske kvalitete.
Reference
- "Hidrauličke pumpe i motori: osnove, vrste i primjene" Heinza P. Blocha
- "Mehanički dizajn strojnih elemenata i strojeva: kvar - perspektiva prevencije" Roberta L. Nortona
