POMPY HYDRAULICZNE
R. Keith Mobley, w Fluid Power Dynamics , 2000
Pompy zębate
Pompa zębata wytwarza przepływ, przenosząc płyn pomiędzy zębami dwóch zazębionych kół zębatych. Jedno koło napędzane jest przez wał napędowy i obraca drugie. Komory pompujące utworzone pomiędzy zębami przekładni są osłonięte obudową pompy i płytami bocznymi.
W momencie rozłączenia się zębów przekładni na wlocie powstaje częściowe podciśnienie. Płyn wpływa, wypełniając przestrzeń i jest rozprowadzany po zewnętrznej stronie kół zębatych. Gdy zęby ponownie zazębiają się na wylocie, płyn jest wypychany na zewnątrz. Wysokie ciśnienie na wylocie pompy powoduje niezrównoważone obciążenie kół zębatych i ich konstrukcji nośnej.
Pompy zębate dzielą się na pompy zębate zewnętrzne i wewnętrzne. W pompach z zębatkami zewnętrznymi zęby obu kół zębatych wystają na zewnątrz ze swoich środków ( Rysunek 3-2 ). Zewnętrzne pompy zębate mogą wykorzystywać zestawy kół zębatych czołowych, jodełkowych lub śrubowych do przemieszczania płynu.
Pompy zębate
John R. Wagner Jr. , ... Harold F. Giles Jr. , w: Extrusion (wydanie drugie) , 2014
Pompy zębate zapewniają stały przepływ polimeru, co skutkuje bardziej spójnymi wymiarami produktu. Potencjalne zalety pomp zębatych obejmują:
•Wyższa wydajność produktu na funt materiału dzięki bardziej spójnej kontroli grubości, co pozwala na ogólne zmniejszenie średnich wymiarów produktu.
•Zwiększoną wydajność wytłaczarki przypisuje się zmniejszonemu przepływowi ciśnienia z powrotem do wytłaczarki spowodowanemu wysokim ciśnieniem w matrycy. Równanie (36.1) pokazuje, że wydajność wytłaczarki maleje wraz ze wzrostem przepływu ciśnienia spowodowanego wysokim ciśnieniem tłoczenia:
Potencjalne zwiększone wykorzystanie przemiału poprzez wyeliminowanie gwałtownych wzrostów wytłaczarki z powodu nierównomiernego podawania przemiału.
•Skrócenie czasu rozruchu, ponieważ pompa zębata automatycznie dostosowuje prędkość ślimaka, zapewniając jednocześnie pożądany stały nacisk matrycy.
•Redukcja energii, ponieważ wytłaczarka pracuje przy niższym przeciwciśnieniu lub niższym przepływie ciśnienia. Przepływ o niższym ciśnieniu generuje większą przepustowość przy niższej prędkości ślimaka i mniejszym nagrzewaniu ścinającym. Ogrzewanie przy niższym ścinaniu generuje mniej ciepła, które należy usunąć poprzez chłodzenie.
Pompy zębate
Pompy zębate kontrolują wydatek ślimaka na matrycę. Pompy zębate wykorzystują zestaw obracających się kół zębatych do kontrolowania ciśnienia stopu i objętości wyjściowej do matrycy w bardzo wąskich tolerancjach (< 1%) przy niewielkiej pulsacji przepływu stopu lub bez niej. Izoluje to matrycę od wszelkich wahań napływu, takich jak falowanie w obszarze ślimaka, spowodowane zmianami materiału lub maszyny.
Pompy zębate mogą być napędzane silnikami prądu przemiennego lub stałego, ale niezbędna jest dokładna kontrola prędkości.
•Wskazówka – Regularnie sprawdzaj pompy zębate i monitoruj je pod kątem zmian w zużyciu energii, ponieważ może to stanowić wczesny sygnał ostrzegawczy w przypadku wielu problemów z pompami zębatymi.
•Wskazówka – pompy zębate w jodełkę charakteryzują się zazwyczaj niższymi wahaniami ciśnienia niż standardowe przekładnie czołowe.
Pompy zębate można również wykorzystać do podniesienia ciśnienia stopu. Obniży to ciśnienie ślimaka, temperaturę stopu i potencjalnie zwiększy wydajność wytłaczarki.
Wybór odpowiedniego silnika i układu napędowego ma kluczowe znaczenie dla energooszczędnego wytłaczania. Jest to czynność podstawowa i najważniejsza.
| Podsumowanie opcji przetwornic częstotliwości AC i DC | |
|---|---|
| Silniki prądu stałego | |
| Dla | Przeciwko |
| ■ Dokładna, szybka i bezpośrednia kontrola momentu obrotowego. ■Dobra reakcja na prędkość. ■Proste systemy sterowania. ■Wysoka dokładność kontroli prędkości i momentu obrotowego. ■Płaski profil prędkości i momentu obrotowego. | ■ Niska niezawodność silnika. ■Wysoki początkowy koszt silnika. ■Wysokie koszty utrzymania. |
| Silniki prądu przemiennego + VSD | |
|---|---|
| Dla | Przeciwko |
| ■ Mały, lekki i wytrzymały. ■Prosty projekt. ■Niższy początkowy koszt silnika. ■Niższe koszty utrzymania. ■Obniżone koszty operacyjne. ■Poprawia współczynnik mocy obiektu. | ■ Bardziej złożony system sterowania. ■Wysoki koszt sterownika silnika. ■Zmienny profil momentu obrotowego w zależności od prędkości. |