المضخات الهيدروليكية الريشية
توفر المضخات الهيدروليكية الريشية تدفقًا سلسًا وهادئًا نسبيًا بإزاحة موجبة للأنظمة متوسطة الضغط. يشرح هذا الدليل طريقة عملها والتحكم في الإزاحة المتغيرة والكفاءة والمزايا وحدود السرعة.
المضخات الهيدروليكية الريشية: كل ما تحتاج إلى معرفته
بعبارات بسيطة، ما هي المضخة الهيدروليكية الريشية؟
تُستخدم المضخات الهيدروليكية الريشية في أنظمة تعمل عند ضغوط تصل إلى نحو 200 بار. ومن أبرز خصائص هذا النوع التشغيل الهادئ نسبيًا والضخ السلس وغير المقيد. وفي هذه المضخات تكون حلقة الضخ دائرية وموضوعة بشكل لامركزي بالنسبة للدوار.
يحدد مقدار اللامركزية إزاحة المضخة؛ فإذا أصبحت اللامركزية صفرًا، لا تزيح المضخة أي زيت. وينتج السحب ونقل الزيت عن حركة الدوار والريش.
في جهة السحب، يزداد حجم الفراغات بين الريش وتمتلئ بالزيت. وفي جهة الضغط، تصغر هذه الفراغات وتجبر الزيت على الدخول إلى منفذ الضغط.
من النقاط المهمة أنه وفق المصدر يجب ألا ينخفض ضغط المدخل إلى نحو 0.1–0.2 بار بطريقة تشجع تكون الفقاعات.
المضخات الريشية متغيرة الإزاحة ذات التحكم الميكانيكي
في هذا النوع من المضخات الريشية يمكن ضبط حجم الزيت المزاح وأقصى ضغط مطبق على المضخة، بينما يصف المصدر توصيل الزيت عبر آلية إزاحة متحكم بها.
عندما تتساوى القوة الناتجة عن الضغط مع قوة الانضغاط الابتدائية للنابض، تتحرك حلقة الكامة نحو المركز، فينخفض التدفق بينما يبقى الضغط ثابتًا تقريبًا. ويوصي المصدر باستخدام خصائص نابض مناسبة لتحسين استجابة المضخة وأدائها.
في هذه المضخات الريشية يؤثر نابض ضعيف نسبيًا في المكبس الأكبر ويحافظ على حلقة الكامة في وضع لامركزي. عند بدء المضخة يكون ضغط النظام منخفضًا أولًا ويحدد النابض وضع تشغيل المضخة. ويوجد بكرة تنظيم ضغط عند الفتحة تحافظ على فرق ضغط شبه ثابت عبرها، ما يساعد في الحفاظ على تدفق مستقر. للنابض أهمية في ضبط الضغط، ووفق مواصفاته يذكر المصدر فرق تحكم يقارب 6 إلى 8 بار.
إذا تغير ضبط الصمام عند فتحة المضخة، يزداد فرق الضغط وتتحرك البكرة عكس النابض. ثم يُوصل الضغط في الحجرة خلف المكبس بالخزان. يحرك المكبس الأصغر حلقة الكامة نحو المركز وينخفض تصريف المضخة. يستمر ذلك حتى يعود فرق الضغط إلى نحو 6 إلى 8 بار.
اعرف المزيد!مضخة هيدروليكيةما هو؟
مزايا المضخات الريشية متغيرة الإزاحة
- يؤدي ضبط التدفق على القيمة المثلى إلى خفض استهلاك الطاقة.
-
يترك خفض استهلاك الطاقة آثارًا إيجابية على النظام، منها إطالة عمر الزيت بسبب انخفاض درجة حرارة النظام وإطالة عمر أختام النظام.
- يمكن استخدام خزانات أصغر في النظام.
- لأن هذه المضخات قد تقلل الحاجة إلى صمامات تنفيس الضغط وصمامات تشغيل/إيقاف منفصلة في بعض ترتيبات التحكم، يمكن تبسيط الدائرة الهيدروليكية.
1. أداء المضخة الريشية عند الضغط المتوسط
تؤدي المضخات الريشية أداءً جيدًا عمومًا عند الضغوط المتوسطة. يذكر المصدر أنه عند سرعات تقارب 1,200 إلى 1,750 دورة/دقيقة، أو حتى نحو 2,400 دورة/دقيقة مع قيادة بمحرك احتراق داخلي وفي إعدادات ضغط وسرعة مناسبة، قد تبلغ الكفاءة الميكانيكية نحو 85% إلى 90%.
2. التسرب وتأثيره في الكفاءة الكلية
نظرًا إلى احتمال حدوث تسرب حول الدوار، تكون الكفاءة الكلية أقل، ويذكر المصدر أنها عادةً نحو 75% إلى 87%.
3. النوابض ومسامير الضغط للحفاظ على تماس الريش مع الجسم
تُستخدم نوابض خفيفة عادةً للحفاظ على تماس جيد بين الريش والجسم، رغم إمكانية استخدام مسامير ضغط أيضًا.
4. حدود السرعة والتشغيل بسرعات منخفضة
هذه المضخات غير مناسبة عمومًا للسرعات الأقل من نحو 600 دورة/دقيقة. لكن إذا استُخدمت نوابض أو أجهزة أخرى لدفع الريش نحو الجسم، يذكر المصدر أن التشغيل عند نحو 100 إلى 200 دورة/دقيقة قد يكون ممكنًا لأن تماس الريش مع الجسم يبقى محفوظًا.
5. التآكل وتأثيره في أداء المضخة
مع حدوث التآكل يمكن للريشة أن تمتد أكثر خارج مجراها وتستمر في الحفاظ على تماس الإحكام. وقد يسهم هذا السلوك في طول عمر المضخة واستمرار أدائها مع مرور الوقت.