Como esta construida una Bomba Hidraulica de Pistones

Última actualización el Lunes 16 de Mayo de 2011 22:15 Escrito por Camilo H Rueda Martes 08 de Febrero de 2011 22:19

Articulos - Educacion

Una bomba de pistones axiales tiene una serie de pistones (por lo general un número impar) dispuestos en una matriz de circular dentro de una cubierta que se conoce comúnmente como un bloque de cilindros, el rotor o el barril.

Este bloque de cilindros está en rotación alrededor de su eje de simetría de un eje integral, es decir, más o menos, en consonancia con los pistones de bombeo (por lo general en paralelo, pero no necesariamente).

* Las superficies de contacto. Uno de los extremos del bloque de cilindros es convexa y lleva en contra de una superficie de contacto en una placa de la válvula fija. El fluido de entrada y salida de la bomba de pasar a través de diferentes partes de la interfaz de deslizamiento entre el bloque de cilindros y la placa de la válvula. La placa de la válvula tiene dos puertos de medio punto que permiten la entrada del fluido de servicio y de escape del fluido de salida, respectivamente.

* Pistones sobresalientes. Los pistones de bombeo sobresalen del extremo opuesto del bloque de cilindros. Existen numerosas configuraciones utilizadas para los fines expuestos de los pistones, pero en todos los casos que llevan en contra de una leva. En las unidades de caudal variable, la cámara es móvil y comúnmente conocida como placa de resaca, yugo o de suspensión. Para los propósitos conceptuales, la cámara puede ser representado por un plano, la orientación de las cuales, en combinación con la rotación del eje, proporciona la acción de la leva que lleva a la reciprocidad del pistón y de bombeo así. El ángulo entre el vector normal al plano de la leva y el bloque de cilindros de eje de rotación, llamado el ángulo de la leva, es una variable que determina el desplazamiento de la bomba o la cantidad de fluido bombeado por revolución del eje. unidades de desplazamiento variable tiene la capacidad de variar el ángulo de cámara durante la operación, mientras que las unidades de desplazamiento no fijo.

* Pistones alternativos. A medida que la gira bloque de cilindros, los extremos expuestos de los pistones se ven obligados a seguir la superficie del plano de la leva. Desde el plano de la leva se encuentra en un ángulo al eje de rotación, los pistones deben corresponder axial como precesión en torno al eje bloque de cilindros. El movimiento axial de los pistones es sinusoidal. Durante la parte creciente del ciclo de reciprocidad del pistón, el pistón se mueve hacia la placa de la válvula. Además, durante este tiempo, el líquido atrapado entre el extremo enterrado del pistón y la placa de la válvula se expresa en el puerto de descarga de la bomba a través de uno de los puertos de medio punto de la placa de la válvula - el puerto de descarga. A medida que el pistón se mueve hacia la placa de la válvula, el fluido es empujado o desplazado a través del puerto de descarga de la placa de la válvula.

* Efecto de la precesión. Cuando el pistón se encuentra en la parte superior del ciclo de reciprocidad (comúnmente conocido como punto muerto superior del centro o simplemente TDC), la conexión entre la cámara de fluido atrapado y el puerto de la bomba de descarga está cerrada. Poco después, el mismo que la cámara se abre en el puerto de entrada de la bomba. A medida que el pistón continúa precesión en torno al eje bloque de cilindros, que se aleja de la placa de la válvula lo que aumenta el volumen de la cámara atrapado. Mientras esto ocurre, el líquido entra en la cámara de la entrada de la bomba para llenar el vacío. Este proceso continúa hasta que el pistón alcanza el fondo del ciclo de reciprocidad - comúnmente conocida como fondo-muerto-centro o BDC. En BDC, la conexión entre la cámara de bombeo y un puerto de entrada está cerrado. Poco después, la cámara se abre con el puerto de descarga de nuevo y el ciclo de bombeo comienza de nuevo.

* Cilindrada variable. En una unidad de caudal variable, si el vector normal al plano de la leva (placa de resaca) se establece en paralelo al eje de rotación, no hay movimiento de los pistones en sus cilindros. Por lo tanto no hay salida. El movimiento de la placa de resaca controles de la bomba de salida de cero a máximo.
* Presión. En una presión típica de la bomba de compensación, el ángulo del plato distribuidor se ajusta a través de la acción de una válvula que utiliza regeneración de la presión para que el flujo de la bomba de salida instantánea es exactamente lo suficiente para mantener una presión designado. Si la carga aumenta el flujo, la presión disminuye momentáneamente, pero la válvula de presión-compensación sentido de la disminución y luego aumentar el ángulo de la placa oscilante para aumentar flujo de la bomba de salida para que la presión deseada se restaura. En realidad la mayoría de sistemas de uso de la presión como un control para este tipo de bomba. La presión de operación alcanza, por ejemplo, 200 bar (20 MPa o psi 2900) y el plato distribuidor es conducido hacia cero ángulo (movimiento del pistón casi cero) y con el fugas inherentes en el sistema permite que la bomba se estabilice en el volumen de entrega que mantiene la presión establecida. A medida que aumenta la demanda el plato distribuidor se mueve a un ángulo mayor, el aumento del movimiento del pistón y el volumen de líquido aumenta, si la demanda se afloja la presión aumentará, y el volumen bombeado disminuye a medida que aumenta la presión. A la presión máxima del sistema el resultado es una vez más casi cero. Si aumenta la demanda de líquido más allá de la capacidad de la bomba para entregar, la presión del sistema se reducirá a casi cero. El ángulo del plato distribuidor se mantendrá en el máximo permitido, y los pistones funcionará a plena carrera. Esto continúa hasta que el sistema de flujo facilita la demanda y la capacidad de la bomba es superior a la demanda. A medida que la presión aumenta el ángulo de la placa de resaca modula para tratar de no sobrepasar la presión máxima, mientras que para atender la demanda de flujo.

Diseño dificultades

Los diseñadores tienen una serie de problemas para superar en el diseño de bombas de pistones axiales. Uno de ellos es la gestión para poder fabricar una bomba con las tolerancias bien necesario para la operación eficiente. El apareamiento se enfrenta a entre el conjunto de pistón- cilindro rotatorio y el cuerpo de la bomba estacionaria tiene que ser casi un sellado perfecto, mientras que la parte giratoria se convierte en, tal vez, 3000 rpm. Los pistones son por lo general menos de la mitad de una pulgada (13 mm) de diámetro con longitudes de movimiento similares. Mantener la pared para sellar pistones apretados significa que espacios muy pequeños están involucrados y que los materiales tienen que estar estrechamente emparejados para el coeficiente de expansión similar.

Los pistones tienen que sacar hacia afuera en su cilindro por algunos medios. En las bombas pequeñas se puede hacer por medio de un resorte dentro del cilindro que las fuerzas del pistón el cilindro. Presión de entrada del líquido también puede ser colocado de manera que el fluido empuja los pistones hasta el cilindro. A menudo, una bomba de paletas se encuentra en el eje de la misma unidad para proporcionar la presión y también permite el montaje de la bomba para extraer líquido en contra de algunos cabezal de aspiración del depósito, que no es un atributo de la bomba de pistones axiales sin ayuda.

Otro método de elaboración de los pistones del cilindro es para fijar la cabeza del cilindro a la superficie de la placa de resaca. De esta manera la carrera del pistón es totalmente mecánico. Sin embargo, el problema del diseñador de lubricar la cara de plato oscilante (un contacto deslizante) se hace aún más difícil.

lubricación interna de la bomba se consigue mediante el uso de los € Fluida operación "normalmente se llama fluido hidráulico. La mayoría de los sistemas hidráulicos tienen una temperatura de funcionamiento máxima, limitada por el líquido, de unos 120 ° C (250 ° F), de modo que el uso de ese fluido como lubricante trae sus propios problemas. En este tipo de bomba de la salida de la cara entre la carcasa del cilindro y el bloque de prueba se utiliza para enfriar y lubricar el exterior de las piezas giratorias. La fuga es luego llevado al depósito o al lado de la entrada de la bomba de nuevo. Del líquido hidráulico que se ha utilizado siempre es enfriado y pasa a través de filtros de tamaño micrométrico, antes de recirculación a través de la bomba.
[Editar] Usos

A pesar de los problemas señalados por encima de este tipo de bomba puede contener la mayor parte de los controles de circuito necesario integralmente (el control del ángulo de la placa de resaca) para regular el caudal y la presión, ser muy confiable y permita que el resto del sistema hidráulico a ser muy simple y barato.

Motores de pistón axial también se utilizan para poder muchas máquinas. Operan en el mismo principio como se describe anteriormente, excepto que se presta el fluido que circula a una presión considerable y el alojamiento del pistón se hace girar y proporcionar potencia en el eje a otro equipo. Un uso común de un motor de pistón axial es sembrar la tierra de pequeña potencia en movimiento, tales como máquinas de cargador de patín. Otro uso es para conducir los tornillos de torpedos.