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Engineering

Pompa a pistoni assiali

Inclina il piatto di una pompa a nove pistoni e guarda la linea A riempirsi fino alla pressione che l’orifizio di carico richiede: la cilindrata segue la tangente dell’angolo del piatto, inclinato al contrario manda il flusso nell’altro verso, a inclinazione nulla il motore gira a vuoto. Conta la pulsazione di portata di nove pistoni e confrontala con la formula chiusa, blocca il carico e lascia che la valvola di massima prenda tutto il flusso, abbassa la pressione di alimentazione e guarda la linea di ritorno rimanere a secco. Il lavoro dell’albero e dell’alimentazione è contabilizzato contro l’energia di pressione delle linee e le perdite nell’orifizio, nei trafilamenti e nella valvola.

Di Mykhailo Makarov

Pompa a pistoni assiali — Immagine reale dell’applicazione
Immagine reale dell’applicazione

Cosa succede

Un motore fa girare il tamburo di una pompa a pistoni assiali contro un piatto inclinato: ciascuno dei nove pistoni corre con cos θ, le asole della piastra di distribuzione collegano una camera alla linea A mentre il suo volume diminuisce e alla linea B mentre cresce, così la cilindrata per giro è n·A·2R·tan α e la portata pulsa al ritmo cinematico di nove pistoni. Le due linee sono volumi d’olio comprimibili collegati da un orifizio di carico, trafilamenti esterni e incrociati, una pompa di alimentazione che rabbocca la linea scesa sotto la sua pressione, e valvole di massima con banda di apertura di 10 bar; un motore shunt muove l’albero. RK4 a 20 µs; il lavoro dell’albero e dell’alimentazione eguaglia l’energia di pressione immagazzinata e ogni perdita a meno dell’arrotondamento.

Da provare

Inclina il piatto e leggi la linea A salire; inverti e B prende il suo posto; metti zero e il motore gira libero. Confronta la pulsazione con la formula, poi blocca il carico e guarda la valvola prendere il flusso.

Il modello e i suoi limiti

Pistoni rigidi senza trafilamento dei pattini né ribaltamento del tamburo, volume di linea concentrato a modulo costante, banda di valvola lineare, caratteristica di motore rettilinea. Pressioni e pulsazione sono quelle di questa pompa idealizzata.

Equazioni del modulo
Equazioni
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)

Altri esperimenti

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Pompa centrifuga — Immagine reale dell’applicazione

Engineering

Pompa centrifuga

Fai mandare una pompa centrifuga in una tubazione che solleva l’acqua di dieci metri: la portata si stabilisce dove la curva della pompa H = K1 w^2 − K2 w Q − K3 Q|Q| incrocia la curva dell’impianto Hs + R Q|Q|, esattamente la radice della formula chiusa. Strozza la saracinesca e guarda il punto risalire la curva della pompa verso meno portata e più prevalenza; rallenta il motore e confronta con le leggi di affinità, che valgono solo senza prevalenza statica; scendi sotto la velocità la cui prevalenza a portata nulla eguaglia il dislivello e la portata si spegne. Il lavoro del motore è contabilizzato contro il sollevamento, le perdite di tubazione e interne, l’attrito della girante e l’energia cinetica di girante e acqua.

Motore idraulico — Immagine reale dell’applicazione

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Motore idraulico

Alimenta un motore a cilindrata fissa da una linea a 150 bar attraverso un orifizio d’ingresso e lascialo scaricare attraverso un secondo: libero, si stabilisce dove le due strozzature e l’attrito esauriscono la pressione di alimentazione, la velocità chiusa di quel bilancio. Carica il freno e leggi la differenza di pressione salire finché D dp / 2 pi eguaglia freno più attrito; carica oltre la coppia dell’alimentazione e si ferma. Trascina l’albero dall’esterno e la macchina diventa pompa, portando lo scarico sopra l’ingresso; trascina più veloce di quanto l’ingresso possa alimentare e la linea d’ingresso si vuota fino alla pressione di vapore, il deficit contabilizzato come cavitazione. Il lavoro dell’alimentazione e quello esterno sono contabilizzati contro strozzatura, trafilamenti, calore ed energia immagazzinata.

Attuazione a valvola — Immagine reale dell’applicazione

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Attuazione a valvola

Muovi il comando di una valvola a quattro vie e guarda il carrello seguire: con un cassetto a centro chiuso nulla accade entro la sovrapposizione, poi la velocità si posa sul bilancio quasi statico dei due spigoli di laminazione e dell’attrito, e al neutro il carico è tenuto fermo. Passa a un cassetto a centro aperto e la valvola trafila al neutro 2 Cd w u sqrt(ps/rho), entrambe le camere a metà pressione di alimentazione, ma il minimo comando ribalta bruscamente le pressioni verso il carico. Spingi contro il carrello e leggi la differenza di pressione necessaria. Il pQ dell’alimentazione è contabilizzato contro laminazione, Fv del carico, attrito e compressione dell’olio.