پمپهای دبی متغیر با قابلیت تغییر لیتراژ و دبی نقش زیادی در توسعه یک صنعت داشته‌اند. به کمک این انواع پمپ هیدرولیک، می‌توان نیروی هیدرولیکی (میتوانید مقاله ” هیدرولیک چیست؟ اساس کار یک سیتسم هیدرولیکی چگونه است ” را مطالعه کنید) دلخواه و موردنیاز را برای یک کاربرد خاص تولید کرد. کاربرد این پمپ‌ها بسیار گسترده است و تقریبا در اکثر صنایع در انواع مختلف از آن‌ها استفاده می‌شود. هدف تدوین این مقاله، آشنایی شما علاقه‌مندان با انواع پمپهای دبی متغیر، مکانیزم و کاربرد آن‌ها است.
فهرست مطالب
انواع پمپهای هیدرولیک دبی متغیر کدامند؟
به طور کلی انواع پمپ هیدرولیک به دو دسته دبی متغیر و دبی ثابت (مطالعه بیشتر: “پمپ هیدرولیک دبی ثابت چیست؟“) تقسیم می‌شود. پمپهای دبی متغیر نیز خود بر اساس ساختار و نحوه کار، شامل چند دسته هستند:
پمپهای پره‌ای دبی متغیر (Vane Pump)
پمپ پره‌ای دبی متغیر جزء پمپهای با فشار متوسط و صدای کم است. در اکثر پمپهای پره‌ای، قطعات قابل تعویض بوده و نحوه تعمیر و نگهداری آن‌ها نسبتا راحت است البته باید به حداکثر توان و دبی خروجی دستگاه توجه کنید که مطابق با سیستم و نیاز شما باشد.
پمپهای پیستونی محوری (Axial Piston Pump)
پمپهای پیستونی می‌توانند در سیستم‌های هیدرولیک مکانیزه به کار روند. پمپهای پیستونی در رده پمپهای پرفشار بوده و بازدهی بالایی دارند. به همین دلیل، می‌توان گفت که پمپ پیستونی محوری بیشترین فروش را در میان سایر پمپ‌ها دارد. در این نوع پمپ‌ها، پیستون‌ها موازی با محور محرک پمپ قرار داشته و نیروی هیدرولیکی لازم با رفت و برگشت‌های این پیستون‌ها ایجاد می‌شود. معمولا تعداد این پیستون‌ها ۹ عدد است که عملکردی تلمبه مانند دارند.
پمپهای پیستونی شعاعی (Radial Piston Pump)
پمپ پیستونی شعاعی قابلیت استفاده در محدوده فشاری مشخصی را دارد. این محدوده اغلب بین بازه ۴۰۰ تا ۷۰۰ بار بوده که فشار نسبتا پایینی است. پمپهای پیستونی در دو مدل در بازار پیدا می‌شوند که هرکدامشان برای کاربرد خاصی ساخته شده‌اند.
مکانیزم تغییر دبی در انواع پمپ‌ها چگونه است؟
همان طور که گفته شد، دبی در پمپهای دبی متغیر قابل تغییر است. اما اینکه چطور و با چه مکانیزمی بتوان دبی را تغییر داد، اهمیت زیادی دارد. در ادامه مکانیزم تغییر دبی در انواع پمپهای معرفی شده در بخش قبل، آورده شده‌است:
مکانیزم تغییر دبی در پمپهای پره‌ای
در پمپهای پره‌ای، قطعه‌ای به‌نام استاتور یا cam ring وجود دارد که با تغییر در موقعیت آن، می‌توان دبی پمپ را تغییر داد. اینکار باعث می‌شود که حجم مکش پمپ نیز تغییر کند.
مکانیزم تغییر دبی در پمپهای پیستونی شعاعی
در این دسته از پمپ‌ها با تغییر رینگ بیرونی پمپ می‌توان دبی را تغییر داد.
مکانیزم تغییر دبی در پمپهای پیستونی محوری
در این دسته از پمپ‌ها، مکانیزم تغییر دبی به این صورت است که، اگر میزان حرکت پیستون‌های داخل محفظه را تغییر دهید، دبی نیز تغییر پیدا می‌کند. در پمپهای پیستونی محوری، هربار که شفت می‌چرخد، پیستون مانند یک تلمبه به صورت رفت و برگشتی باعث جابه‌جایی سیال می‌شود. پس حجم جابه‌جایی سیال وابسته به حرکت پیستون است و اگر بتوانید این حرکت را کنترل و تغییر دهید، دبی هم تغییر می‌کند. برای این منظور از دو مکانیزم زیر استفاده می‌شود:
۱-محور خمیده
برای تغییر دبی پمپ دبی متغیر از روش خمیده بودن صفحه بهره خواهند گرفت. در پمپ‌هایی با محور خمیده، وجود یک انحنا با زاویه معین، باعث می‌شود پیستون‌ها به صورت زاویه‌دار در محفظه قرار بگیرند. اگر این زاویه تغییر کند، جابجایی هندسی اتفاق افتاده و دبی خروجی از سیستم هیدرولیک نیز تغییر می‌کند.
۲-صفحه زاویه‌گیر
در این مکانیزم، زاویه سیلندر با شفت در پمپ، بدون تغییر و صفر است. به این صورت که در این پمپ‌ها، محور محرک، سیلندر یا محفظه استوانه‌ای و شفت موازی و هم مرکز هستند. برای تغییر حرکت پیستون‌ها، از قطعه‌ای به‌نام سواچ پلیت یا صفحه زاویه گیر کمک گرفته می‌شود. برای افزایش دبی کافی است زاویه صفحه با محور عمود بر شفت را بیشتر کنیم و برای کاهش دبی، این زاویه باید کمتر شود.
فرمول محاسبه دبی در پمپهای دبی متغیر چگونه است؟
برای اینکه بتوان دبی را در پمپهای متغیر محاسبه کرد، از یک فرمول استفاده می‌شود. در این فرمول هر کدام از نمادها، معرف یک مشخصه هستند که در نهایت به لیتراژ پمپ اشاره می‌کنند. به طور کلی می‌توان فرمول دبی پمپهای دبی متغیر را به صورت Q=cc×rpm/1000 نوشت. در این فرمول، Q نماد لیتراژ یا دبی پمپ هیدرولیک بر حسب لیتر بر دقیقه است، CC، میزان جابجایی حجمی پمپ بر اساس v و rpm دور الکتروموتور بر اساس n را نشان می‌دهد. بر اساس این فرمول می‌توان دبی را اندازه‌گیری کرده و بنابر نیاز سیستم آن را کنترل کرد.
مزایا و معایب پمپهای دبی متغیر چیست؟
پمپهای دبی متغیر مانند هر تجهیزات یا سیستم دیگری علاوه بر مزایا و ویژگی‌های مثبت، دارای معایبی نیز است. مصرف‌کننده باید بداند که در مقابل هر ویژگی مثبت، ممکن است یک چالش یا عیب در پمپهای دبی متغیر وجود داشته باشد. به طور کلی مزایای این پمپ‌ها عبارتند از:
- آلودگی صوتی کم
- سرعت حرکت مناسب
- وارد شدن فشار کم به محور
- عدم حساسیت زیاد به گرد و غبار
- قابلیت استفاده در شرایط عملیاتی مختلف
معایب پمپهای متغیر به شرح زیر است:
- در بعضی مدل‌ها، یاتاقا‌ن‌ها در سیال قرار دارند
- در صورت وجود ذرات جامد و ناخالصی در سیال، احتمال آسیب و فرسایش چرخ‌ها وجود دارد
- تولید پیچیده و دشوار
- تعمیر و نگهداری این نوع پمپ‌ها باید توسط افراد کاردان و ماهر انجام شود
- قطعات و تعمیر یا تعویض آن‌ها گران قیمتند.
پمپ‌دبی متغیر چه کاربردی دارد؟
ساخت پمپ دبی متغیر تحول شگرفی در صنایع متعدد به وجود آورده است. این پمپ‌ها توانسته‌اند نیروی لازم هیدرولیکی را برای اهداف مختلف در صنعت تولید کنند.
از عمده‌ترین کاربردهای پمپ دبی متغیر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنعت هوایی
- یونیت‌های هیدرولیک صنعتی
- صنایع نظامی
- دستگاه‌های کشاورزی
- ماشین‌های ساختمانی
- صنعت کشتی سازی
- سیستم‌های پرس سنگین
- دستگاه‌های راهسازی
- صنعت خودرو سازی
سخن آخر
همان‌طور که دانستید پمپ دبی متغیر انواع مختلفی دارد که در هرکدامشان از مکانیزم مختلفی برای تغییر دبی استفاده می‌شود. دانستن این مکانیزم برای هر فردی که در حوزه کار با پمپهای هیدرولیکی فعالیت می‌کند، ضروری است. علاوه بر این‌ها بر اساس فرمول درج شده در مقاله، می‌توان پارامترهای مختلفی را در تغییر دبی یا لیتراژ پمپ دخیل دانست. در نهایت باید گفت که پمپهای هیدرولیکی دبی متغیر کاربرد گسترده‌تری نسبت به سایر پمپ‌ها دارند. اگر در انتخاب پمپ هیدرولیک مناسب خود دچار مشکل هستید، میتوانید مقاله “انتخاب پمپ هیدرولیک مناسب” را مطالعه کنید. همچنین میتوانید با کارشناسان ما در صنعت هیدرولیک (فروشگاه قطعات هیدرولیک) تماس حاصل کنید.