گزارش کارآموزی در شبدیز زرین

انواع پمپ های هیدرولیکی

پمپ هایی که در هیدرولیک روغنی کاربرد دارند به 3 گروه اصلی زیر تقسیم         می شوند :

پمپ های چرخ دنده ای

 پمپ های پره ای

 پمپ های پیستونی

پمپ های چرخ دنده ای شامل دو چرخ دنده می باشند . این چرخ دنده ها با همدیگر جفت شده و زمانی که یکی از آنها توسط عاملی به گردش در        می آید ، دیگری را نیز می گرداند . این پمپ از نوع جابجایی مثبت بوده و میزان دبی آنها را می توان با تغییر سرعت گردش محور محرک تغییر داد . دبی یا بازدهی این پمپ ها عمدتاً به دقت و تماس مناسب سطوح دنده های درگیر (آب بندی سطوح دنده ها) بستگی دارد .

پمپ های دنده ای را می توان به انواع مختلف تقسیم کرد .

الف : پمپ های چرخ دنده ای ساده

فشار تئوریک در پمپ های چرخ دنده ای ثابت در نظر گرفته می شود . منظور از فشار تئوریک این است که در عمل در اکثر پمپ های چرخ دنده ای امکان بروز نشت داخلی روغن و لغزش سطوح دنده ها وجود داشته که این خود موجب کاهش فشار می گردد . بدین ترتیب بازده این قبیل پمپ ها می تواند تا 5 در صد کاهش یابد . متداول ترین این پمپ ها متشکل از یک چرخ دنده است که مطابق شکل (1 )درون یک محفظه جاوی دریچه ورود و خروج روغن قرار می گیرند . یکی از چرخ دنده ها متصل به شافت محرک می باشد . با چرخش چرخ دنده اول در جهتی که در شکل مشخص شده است حرکت چرخ دنده دوم در خلاف جهت آن امکان پذیر می گردد . محفظه مکش به مخزن روغن متصل است . چرخش چرخ دنده ها باعث ایجاد خلاء شده و فشار منفی حاصل و نیز فشار اتمسفر بر سطح روغن در مخزن سبب جریان روغن از مخزن به بیرون می شود . عمل مکش روغن از طریق دریچه ورودی به اجراء در آمده و پس از عبور از محیط هر چرخ دنده ما بین فضای بین هر دندانه ها و پوسته مستقر می گردد . بدین ترتیب روغن با فشار از دریچه خروجی جریان پیدا می یابد .

 مجدداً دنده ها در گیر شده و روغن را از خانه های چرخ دنده جابجا         می کنند . دنده های در گیر مانع جریان روغن از محفظه پر فشار به طرف محفظه مکش  می گردند . دنده ها قبل از خالی شدن کامل خانه ها ، راه آنها را می بندند . بدین ترتیب فشار زیادی در خانه ها ایجاد می شود که موجب شدت و ضربان کار می گردد . فضای آزاد ما بین سر دنده ها و پوسته باید در حداقل ممکن باشد . دقت در ساخت و پرداخت صحیح دندانه موجب آب بندی مطلوب پمپ شده و از بازگشت روغن به دریچه ورودی جلوگیری می کند . چنانچه روغن حاوی ذرات خارجی باشد موجب وقوع خوردگی در چرخ دنده ها و پوسته شده و در نتیجه راندمان پمپ کاهش  می یابد . عمل تصفیه روغن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و با به حداقل رسانیدن مقدار ذرات خارجی در مدار هیدرولیکی می توان طول عمر دستگاه هیدرولیکی را افزایش داد . پمپ های استاندارد دنده ای برای کار در فشارهای بیش از 80 bar و فشار ماکزیمم در حدود 100-120bar مورد استفاده قرار می گیرند .

نموه دیگری از پمپ های چرخ دنده ای نوع دندانه  داخلی آن است . این قبیل پمپ ها تا فشار 100 bar را به سهولت تامین می کنند . فضای باز ما بین دو چرخ دنده داخلی و خارجی (حد فاصل دریچه های ورودی و خروجی) توسط زائده ای ثابت مطابق شکل آب بندی می شود تا فشار مورد نظر تامین گردد . مکش روغن از طریق دریچه ورودی به مرحله اجراء در آمده و پس از عبور از فضای بین چرخ دنده ها از دریچه خروجی جریان  می یابد .

ب) پمپ های چرخ دنده ای حلزونی

در شکل (3 )نمونه ای از یک پمپ چرخ دنده مارپیچی (حلزونی) نشان داده شده است . پمپ های دنده ای مارپیچی دارای دو و یا همانگونه که در شکل مشاده می شود حاوی سه دنده مارپیچی (حلزونی ) می باشند که یکی از دنده ها چپ گرد و بقیه راست گرد هستند . با طراحی مناسب گام دندانه های حلزونی یکدیگر و بدنه محفظه را پوشش می دهند . دنده حلزون مرکزی توسط یک محور به حرکت در می آید و این حرکت دورانی را به سایر دنده های حلزونی منتقل می کند . دو دنده حلزونی خارجی به همراه بدنه محفظه و دنده حلزون محرک مجموعاً محفظه ای بسته ای را تشکیل می دهند . محفظه مزبور به طور پیوسته در جهت محوری از طرف مکش به طرف دریچه پر فشار انتقال می یابد .

نتیجه این دوران ایجاد جریانی یکنواخت و بدون سر و صدا در پمپ          می باشد . بدین ترتیب پمپ های دنده حلزونی در مواردی که ایجاد حرکت یکنواخت توسط سایر پمپ ها در اثر وجود ضربه تولید اشکال می نمایند بکار می روند .

ج ) پمپ های پره ای

اصول کار پمپ های پره ای در اصل شبیه پمپ های دنده ای است با این تفاوت که در این پمپ ها ، علاوه بر فشار هیدرولیکی ، نیروی گریز از مرکز نیز بکار گرفته می شود . اساس کار این پمپ ها بر اساس ازدیاد حجم خالی برای ایجاد خلاء جزئی استوار گردیده است .

نمونه ای از یک پمپ پره ای ساده در شکل نشان داده شده است . این پمپ متشکل از روتوری که در محفظه جای گرفته و دور تا دور آن پره هایی در شیار های شعایی مستقر می شوند . نیروی گریز از مرکز و فشار سیستم موجب کشش پره ها به طرف خارج می گرد و لبه ههای خارجی پره ها در تماس با سطح درونی در حلقه محفظه به حالت سکون در می آیند . این قبیل پمپ ها در اثر نوسانات فشار روغن ما بین دریچه های ورودی و خروجی به سرعت نا متعادل می شوند .

به منظور کاهش این قبیل نوسانات که می تواند استهلاک زود رس پمپ را به همراه داشته باشد از پمپ پره ای شکل (5 ) استفاده می شود . نمونه دیگری از یک پمپ پره ای در شکل شش نشان داده شده است . نمونه مذکور دارای حلقه ثابتی درون محفظه می باشد که به استاتور معروف است . در اینجا ، استاتور خارج از مرکز را می توان بکمک یک فنر در وضعیتی قرار داد تا بیشترین فشار را در سیستم هیدرولیکی تأ مین نماید .به هنگام تأمین فشار مورد نیاز ، مابین روتور و استاتور ، در اثر غلبه فشار بر فنر ، استاتور به تدریج از حالت خروج از مرکز بیرون آمده و در مرکز پوسته مستقر می شود . هنگامی که فشار مجدداً کاهش  می یابد ، فشار فنر موجب بازگشت استاتور به موقعیت خارج از مرکز شده و فشار روغن افزایش می یابد . با تنظیم فنر می توان نسبت به تأمین فشار مورد نظر اقدام نمود .

د) پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی به دو نوع شعاعی و محوری تقسیم می شوند . هر دو نوع پمپ مذکور متشکل از تعدادی سیلندر کوچک و پیستونهای رفت و برگشتی بوده که با فشار یک بادامک خروج از مرکز عمل می کنند .ورود و خروج روغن در هر پیستون از طریق دوران دریچه ای چرخشی تأمین       می شود ، به نحوی که هر پیستون به نوبت در زمان پائین آمده در برابر دریچه ورودی قرار گرفته و عمل مکش انجام می پذیرد .به هنگام بالا رفتن پیستون ، این روغن از طریق دریچه خروجی مستقر در برابر هر پیستون ، جاری می شود . پمپ های پیستونی معمولاً در محدوده فشارهای بالا تا سرعت 3500  دور در دقیقه کاربرد و راندمان مطلوبی دارند .

در نمونه ای از یک پمپ پیستونی محوری با صفحه مایل و جابجایی ثابت و در نمونه ای از یک پمپ پیستونی محوری با صفحه مایل و جابه جایی متغیر مشاهده می شود . در این نوع پمپ ها ، یک صفحه نگهدارنده موجب حرکت پیستون می گردد . پیستونها بر روی یک استوانه چرخشی متصل به محور محرک واقع شده اند . در اینجا ، یک سیلندر راهنما ، کنترل زاویه صفحه بادامک را بکمک یک فنر بر عهده دارد . هنگامی که روغن تحت فشار وارد این سیلندر می شود ، زاویه صفحه بادامکی کاهش یافته و بازده پمپ سیر نزولی را طی خواهد کرد .

به منظور حفاظت از اجزاءداخلی پمپ ها از فیلترهای خاصی که قادر به جذب ذرات خارجی می باشند استفاده می شود . این فیلترها در انتهای لوله مکش در مخزن روغن تعبیه می شوند . نکته قابل توجه این است که استفاده از فیلترهای بسیار فشرده در مسیر حرکت روغن موجب کند شدن جریان روغن شده و روغن بعلت مقاومت فیلتر در مقابل جریان سیال نمی تواند بسادگی به درون پمپ هدایت شود و در نتیجه پمپ با سر وصدایی زیاد و راندمان کم بکار خود ادامه می دهد . به عنوان یک قائده کلی ، فیلترهای مکش روغن می بایست بتوانند ذرات ریز به ابعاد 125  میکرون را جذب نمایند و فیلترهای ریزتر در خط برگشت روغن تعبیه می شوند . هر میکرون برابر است با 0.001  میلی متر (1mm) یا 0.0004 اینچ . در واقع ، هدایت روغن به درون پمپ توسط فشار اتمسفر انجام می شود . این ارتفاع ناشی از فشار در شکل (10) با حرف H نشان داده شده است .

قطر لوله می بایست بنحوی محاسبه شود که سرعت روغن در دریچه های ورودی مابین 0.6  و 1.2 M/S  باشد . معمولاً در پمپ های هیدرولیکی ، قطر لوله ورودی بزرگتر از قطر لوله خروجی است .

عیب یابی پمپ ها

نقص فنی : جریان روغن در پمپ مشاهده نمی شود .

در این صورت باید مراحل زیر را دنبال نمود :

بلافاصله پمپ را خاموش کنید .

در صورتی که عملیات مقدماتی را انجام نداده اید ، مطابق با دستورالعمل سازنده ، آنها را بکار ببرید .

احتمالاً ، ارتفاع ناشی از فشار خیلی زیاد است . با قرار دادن یک فشار سنج در محل ورودی ، این عامل را کنترل کنید . در صورتی که ارتفاع ناشی از فشار زیاد باشد ، پمپ را پائین تر نصب کرده و قطر لوله ورودی را افزایش دهید و خط لوله ورودی را از نظر نشت هوا بازرسی کنید .

ممکن است جهت دوران محور پمپ نادرست باشد .

نقص فنی : دبی در پمپ کافی نیست

علت بروز اشکال را باید در موارد زیر دنبال کرد :

نشت هوا به داخل پمپ از خط ورودی یا محفظه کاسه نمدها . در این صورت پیچ مخصوص کاسه نمدها را مقداری سفت کرده و آنها را کمی به روغن آغشته کنید . برای جلوگیری از نشت هوا به داخل لوله ورودی ، آن را ترمیم یا تعویض کنید .

سرعت خیلی کم است . تعداد دور در دقیقه محور موتور را بررسی کنید . البته امکان دارد بار وارده به موتور محرک بیش از اندازه پیش بینی شده باشد . اشکال ممکن است ناشی از کم بودن ولتاژ باشد .

ارتفاع ناشی از فشار زیاد است .با فشار سنج آن را بازرسی کنید .

 پمپ فرسوده شده است .

 شیر کنترل جهت جریان کوچکتر از حد لازم بوده و یا کاملاً مسدود شده است .

لوله کسی به طور مناسب نصب نشده و هوا به داخل آن نشت می کند

یک اشکال مکانیکی مانند فرسوده شدن کاسه نمد ایجاد شده است . کاسه نمد را تعویض کنید .

نقص فنی : پمپ مدتی کارکرده و سپس جریان روغن قطع می شود .

علت را باید در یکی از اشکالات زیر جستجو کرد :

خط ورودی، نشتی دارد .

شیر یک طرفه ورودی در عمق مناسبی نصب نشده است .

روغن در خود حبابهایی از هوا دارد .

روغن پمپاژ شده از جای دیگری خارج می شود .

وجود هوا در لوله ورودی .

عملکرد پمپ به خاطر وجود ذرات خارجی در روغن مختل شده است .

نقص فنی : پمپ به سرعت فرسوده می شود

برخی از عوامل که در فرسودگی سریع پمپ موثرند عبارتند از :

وجود ذرات  اضافی در روغنی که پمپ می شود . برای رفع این اشکال می توان صافی مناسشبی در خط لوله ورودی تعبیه کرد .

 کشش یا فشار اضافی که لوله ها به بدنه پمپ وارد کرده اند بعث بروز این اشکال شده ایت . اتصال لوله ها را باز کرده و تنظیمات را کنترل کنید تا از نقش این عوامل در فرسودگی پمپ اطمینان حاصل کنید

پمپ در مقابل فشار زیادی کار می کند .

زنگ زدگی باعث خوردگی سطوح داخلی شده است .

پمپ بدون روغن یا با روغن کم کار می کند

نقص غنی : گردش پمپ به قدرت زریادی نیاز دارد .

اگر گرداندن محور پمپ به قدرت زیادی نیاز داشته باشد علت را در عوامل زیر جستجو کنید .

سرعت بسیار زیاد است .

ویسکوزیته روغن مناسب نیست .

یک اشکال مکانیکی مانند : خم بودن محور ، تاب برداشت یک قطعه دوار ، سفت بودن کاسه نمدها و یا بر هم خوردن تنظیمات که از نصب نادرست لوله های ناشی شده و موجب بروز این نقص گردیده است .

کوپلینگ ها تنظیم نیستند .

نقص فنی : عملکرد پمپ با سر و صدا همراه است

علت را باید در موارد زیر جستجو کرد :

روغن ورودی کافی نیست . برای رفع این اشکال می توان محل استقرار پمپ را به کمی پائین تر انتقال داده و لوله ورودی را قدری بزرگتر انتخاب نمود .

نشت هوا به لوله های ورودی می تواند ایجاد سر و صدا کند .

وجود حباب های هوا در لوله ورودی .

 پمپ که از تنظیم خارج شده ممکن است قسمت های ساکن و متحرکش به هم سائیده شده و سر و صدا ایجاد کند .

کار کردن پمپ در برابر فشار اضافی .

تعادل کوپلینگ بر هم خورده است .

عیب یابی و تعمیر و نگهداری

تشخیص نقص ، مستلزم به کار گیری رهیافتی روشمند و منطقی در جهت حل مشکل است . نقایص در سیستمهای توان سیالی در ارتباط با موارد زیر بروز می کنند :

خرابی خارجی مثلاً در دستگاهها یا فرایند

خرابی سیستم توان سیالی

در حالت خرابی دستگاهها یا فرایند ،  عملیات لازم بستگی زیادی به پیچیدگی کارهای تعمیراتی ضروری دارد . مشکلات نسبتاً کوچک می توانند معمولاً به سرعت توسط متصدی فرایند حل شوند . کارهای تعمیراتی پیچیده تر اغلب احتیاج به دخالت کارکنان تعمیرات یا خدماات دارد .

لازم است که در برخی مو.رد خرابی دستگاههای توالی سیالی ، دانش و تجربه کافی در مورد قطعات و مدارها داشته باشید تا بتوانید درباره علل احتمالی خرابی داوری معقول کنید .

تشخیص خرابی – علل و اثرات نقص فنی

در هر مورد عیب یابی ،بهتر است که مدارک مربوط به دستگاههای پنوماتیکی یا هیدرولیکی در دسترس باشد . این مدارک را باید کارخانه سازنده یا تامین کننده دستگاه توان سیالی در هنگام نصب یا تحویل دستگاهها تحویل دهند . معمولاً مستندات سیستم توان سیالی شامل موضوعات زیر است :