Engineering
Bomba de pistones axiales
Inclina el plato de una bomba de nueve pistones y mira cómo la línea A se llena hasta la presión que exige el orificio de carga: la cilindrada sigue la tangente del ángulo del plato, inclinado al revés manda el caudal en sentido contrario, con inclinación nula el motor gira en vacío. Cuenta la pulsación de caudal de nueve pistones y compárala con la fórmula cerrada, bloquea la carga y deja que la válvula de alivio se lleve todo el caudal, baja la presión de alimentación y mira cómo la línea de retorno se queda sin aceite. El trabajo del eje y de la alimentación se contabiliza contra la energía de presión de las líneas y las pérdidas en el orificio, las fugas y la válvula.
Qué ocurre
Un motor gira el barrilete de una bomba de pistones axiales contra un plato inclinado: cada uno de los nueve pistones carrera con cos θ, los riñones de la placa de distribución conectan una cámara a la línea A mientras su volumen disminuye y a la línea B mientras crece, de modo que la cilindrada por vuelta es n·A·2R·tan α y el caudal pulsa al ritmo cinemático de nueve pistones. Las dos líneas son volúmenes de aceite compresibles unidos por un orificio de carga, fugas externas y cruzadas, una bomba de alimentación que rellena la línea caída bajo su presión, y válvulas de alivio con banda de apertura de 10 bar; un motor shunt mueve el eje. RK4 a 20 µs; el trabajo del eje y de la alimentación iguala la energía de presión almacenada y cada pérdida salvo redondeo.
Qué probar
Inclina el plato y lee cómo sube la línea A; invierte y B toma el relevo; pon cero y el motor gira libre. Compara la pulsación con la fórmula, luego bloquea la carga y mira cómo la válvula se lleva el caudal.
El modelo y sus límites
Pistones rígidos sin fuga de patín ni vuelco del barrilete, volumen de línea concentrado con módulo constante, banda de válvula lineal, característica de motor recta. Presiones y pulsación son las de esta bomba idealizada.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones V_g = n·A·2R·tan α, dV_k/dφ = A·R·tan α·cos θ_k dp_A/dt = (β/V_L)·(Σ Q_k − Q_load − Q_leak − Q_relief + Q_charge) J·dω/dt = T_s·(1 − ω/ω_0) − Σ p_k·dV_k/dφ − T_f − c·ω δ_odd = (π/2n)·tan(π/4n), δ_even = (π/n)·tan(π/2n)
