HYDRAULISKA PUMPAR
R. Keith Mobley, i Fluid Power Dynamics , 2000
Kugghjulspumpar
En kugghjulspump utvecklar flöde genom att transportera vätska mellan tänderna på två ingripande kugghjul. En växel drivs av drivaxeln och vrider den andra. Pumpkamrarna som bildas mellan kugghjulens tänder är inneslutna av pumphuset och sidoplattorna.
Ett partiellt vakuum skapas vid inloppet när kugghjulens tänder lossnar. Vätska strömmar in för att fylla utrymmet och förs runt utsidan av kugghjulen. När tänderna griper in igen vid utloppet, tvingas vätskan ut. Högt tryck vid pumpens utlopp medför en obalanserad belastning på kugghjulen och deras bärande stödstruktur.
Kugghjulspumpar klassificeras som antingen externa eller interna kugghjulspumpar. I externa kugghjulspumpar skjuter tänderna på båda kugghjulen ut från deras centrum ( Figur 3-2 ). Externa kugghjulspumpar kan använda kugghjuls-, fiskbens- eller spiralformade kugghjulssatser för att flytta vätskan.
Kugghjulspumpar
John R. Wagner Jr. , ... Harold F. Giles Jr. , i Extrusion (andra upplagan) , 2014
Kugghjulspumpar ger konsekvent polymerflöde, vilket resulterar i mer konsekventa produktdimensioner. Potentiella fördelar förknippade med kugghjulspumpar inkluderar följande:
•Högre produktutbyte per pund material från mer konsekvent måttkontroll, vilket möjliggör en total minskning av de genomsnittliga produktdimensionerna.
•Ökad extruderutmatning tillskrivs reducerat tryckflöde bakåt in i extrudern orsakat av högt munstyckstryck. Eqn (36.1) visar att extruderns uteffekt minskar när tryckflödet från högt tryck ökar:
Potentiell ökad användning av omslipning genom att eliminera strängsprutning från ojämn omslipning.
•Reduktion av starttiden eftersom kugghjulspumpen automatiskt justerar skruvhastigheten samtidigt som den ger önskat konstant tryck.
•Energireduktion då extrudern arbetar vid ett lägre mottryck eller tryckflöde. Det lägre tryckflödet genererar en högre genomströmning vid lägre skruvhastighet och mindre skjuvvärme. Uppvärmning med lägre skjuvning genererar mindre värme som måste avlägsnas genom kylning.
Kugghjulspumpar
Kugghjulspumpar styr utmatningen av skruven till formen. Kugghjulspumpar använder en uppsättning roterande kugghjul för att kontrollera smälttrycket och utgående volym till formen inom mycket snäva toleranser (< 1%) med liten eller ingen pulsering av smältflödet. Detta isolerar formen från alla uppströmsfluktuationer, såsom svallningar i skruvområdet på grund av material- eller maskinvariationer.
Kugghjulspumpar kan drivas av växelströms- eller likströmsmotorer men noggrann varvtalskontroll är avgörande.
•Tips – Kontrollera kugghjulspumparna regelbundet och övervaka pumpen för förändringar i kraftanvändning eftersom detta kan fungera som en tidig varning för många kugghjulspumpproblem.
•Tips – Fiskbensväxlade kugghjulspumpar tenderar att ha lägre tryckfluktuationer än vanliga cylindriska kugghjul.
Kugghjulspumpar kan också användas för att höja smälttrycket. Detta kommer att sänka skruvtrycket, smälttemperaturen och potentiellt öka extruderns effekt.
Att få rätt motor och drivsystem är avgörande för energieffektiv extrudering. Det är den grundläggande och viktigaste åtgärden.
| Sammanfattning av alternativen för växelströms- och likströmsomriktare | |
|---|---|
| DC-motorer | |
| För | Mot |
| ■ Noggrann, snabb och direkt vridmomentkontroll. ■Bra hastighetsrespons. ■Enkla styrsystem. ■Hög noggrannhet av hastighet och vridmomentkontroll. ■Plan hastighet kontra vridmoment profil. | ■ Låg motortillförlitlighet. ■Hög initial motorkostnad. ■Höga underhållskostnader. |
| AC-motorer + VSD | |
|---|---|
| För | Mot |
| ■ Liten, lätt och robust. ■Enkel design. ■Lägre initial motorkostnad. ■Lägre underhållskostnad. ■Minskad driftskostnad. ■Förbättrar platsens effektfaktor. | ■ Mer komplext styrsystem. ■Hög motorstyrningskostnad. ■Variabelt vridmoment mot hastighetsprofil. |