استمتع بعروض شهر فبراير علي جميع دورات نتعلم المنصة الهندسية الأكبر في الشرق الأوسط
00
يوم
:
00
ساعة
:
00
دقيقة
:
00
ثانية
المضخات الريشية – Net3lem

المضخات الريشية

  • تعتبر المضخات الريشية من المضخات ذات الازاحة الموجبة من الأنواع الدورانية منها، وتنقسم إلي المضخة الريشية المتوازنة وهى مضخة ثابتة الازاحة الحجمية فقط،  والمضخة الريشية الغير متوازنة وهى مضخة ثابتة أو متغيرة الازاحة الحجمية.
  • اذا ما قورنت المضخات الريشية بالمضخات الترسية،  فإن كفاءة المضخات الريشية تكون أعلي من كفاءة المضخات الترسية وذلك بسبب أن التسريب الداخلي الذي يحدث الزيت داخل المضخات الريشية يكون أقل من الذي يحدث في المضخات الترسية، ولكنها تدور بسرعات منخفضة عن السرعات التى تدور بها المضخات الترسية.
  • المضخة الريشية اكثر تعقيدا من المضخات الترسية وذلك لأنها تحتوى علي عدد اكبر من الاجزاء وبالتالي تكون اكثر تكلفة من المضخات الترسية.
  • مستوى الضوضاء في المضخات الريشية يكون اقل بكثير جدا من المضخات الترسية 
  • المضخة الريشية المتوازنة (Balanced vane pump).

  • تعتبر المضخة الريشية المتوازنه من  المضخات ثابته الازاحة الحجمية والتى تقوم بضخ السائل في نظام الهيدروليك في معدل تدفق ثابت، فتحافظ علي سرعة ثابتة لحركة الحمل مع زيادة قيمته.
  • في المضخه الريشية المتوازنه  تأخذ الكامة شكل بيضاوي، فيحدث دورتي سحب ودورتي ضغط أثناء اللفة الواحدة لعمود الدوران. وفي نفس الوقت تتقابل غرفتا السحب وكذلك غرفتا الطرد مما ينتج عنه اتزان قوى الضغط التي تؤثر على الجزء الدوار ويسمى هذا بالاتزان الهيدروليكي والذي منه اخذت المضخه هذا الاسم (المضخة الريشية المتوازنة).
  • أجزاء المضخة الريشية المتوازنة.

تتكون المضخات الريشية المتوازنة من:

  • جزء دوار يضم مجموعة من المجارى (radial slots ) موزعة علي محيطه، ويتم إدارته بواسطة عمود متصل بالموتور.
  • جسم المضخة او الكامة ( cam ring) تأخذ شكل بيضاوى، والتى يدور بداخلها الجزء الدوار، وتضم اربع فتحات، فتحتين للسحب موصلين معا بخط السحب، وفتحتين للطرد موصلين معا بخط الطرد.
  • يُحِد جسم المضخة  من جانب الغطاء والذي يتم ربطه بالجسم بواسطة مسامير، ومن الجانب الاخر يحد الجسم بشفة (Flang) تستخدم لتثبيت المضخة علي الموتور.
  • ريش مسطحة(vanes)، والتي تكون موضوعة داخل المجاري المصنوعة في الجزء الدوار، حيث أن كل مجري في الجزء الداور يضم ريشة.
  • أقراص التوجه الجانبية(side plate)، والتى تتواجد علي جانبي الجزء الداور. والتى تتصل بخط السحب وخط الطرد للمضخة.
  • شرح عمل المضخة الريشية المتوازنة.

  • في مشوار السحب تندفع الريش إلى خارج الجزء الدوار مع دورانه بفعل قوة الطرد المركزي وكذلك تندفع ايضا بفعل ضغط الزيت المرتفع الذي يكون موجود اسفل الريش، وفي بعض الاحيان يتواجد زنبرك اسفل كل ريشة يدفع الريش إلي الخارج. وتندفع الريش خارج الجزء الدوار  لتلامس الحافه الخارجية لكل ريشة السطح الداخلي للكامة.  ولتقليل احتكاك سطح الريش بالسطح الداخلي للكامة يتم عمل مجري علي سطح الريشة حتى تقل مساحة الاتصال بين الريش والسطح الداخلي للكامة، فيقل الفقد في الطاقة الحركية نتيجة الاحتكاك، وبالتالى يتم الحفاظ علي ثبات الكفاءة الميكانيكية للمضخة وعدم انخفاضها سريعاً مع تشغيل المضخة بمرور الزمن.
  • يحدث زيادة تدريجية في حجم الغرفة التى يشغلها الزيت نتيجة الزيادة التدريجية في المسافة بين السطح الخارجي للجزء الدوار والسطح الداخلي للكامة. حيث ان الغرفة التى يشغلها الزيت يحدها زوجين متتاليين من الريش، وسطح الجزء الدوار، والسطح الداخلي للكامة، وأقراص التوجيه الجانبية. ومع حدوث زيادة في حجم الغرفة التى يشغلها الزيت ينخفض الضغط داخل الغرفة، فيندفع لها الزيت من فتحتى السحب من الخزان.
  • عندما يصل حجم الغرفة الى اقصى قيمه له عند اكبر مسافه بين سطح الجزء الدوار والسطح الداخلي للكامة، ينقطع اتصال الغرفه بخط السحب، وذلك عن طريق تشكيل اقراص التوجيه الجانبية التى يدخل من خلالها الزيت إلي داخل الغرفة، ويبدأ اتصال الغرفه بخط الضغط او الطرد.
  • في مشوار الضغط تبدا الكامة في دفع الريش داخل المجاري المصنوعه لها في كتلة الجزء الدوار، وذلك بسبب تناقص المسافه بين السطح الداخلي للكامة  والسطح الخارجى للجزء الدوار، ويحدث انخفاض في حجم الغرفه التي يشغلها الزيت بين الريشتين المتتاليتين، مما يؤدي الى طرد السائل الى الخارج من فتحات الضغط.
  • المضخة الريشية الغير التوازنة (Unbalanced vane pump).

  • تعتبر المضخة الريشية  الغير المتوازنه  من المضخات متغيرة الازاحة الحجمية حيث انه يحدث تغيير لمعدل تدفق الزيت في نظام الهيدروليك بناءً على تغير ضغط الزيت، فمع زيادة ضغط الزيت في النظام الهيدروليكى نتيجة لزيادة الممانعة التى يقابلها اثناء تدفقه  يقل معدل تدفقه في النظام الهيدروليكى، ومع استمرار زيادة ضغط السائل يقل معدل التدفق تدريجياً إلي أن يصل لقيمة  تقترب للصفر عندما يزيد ضغط السائل للقيمة التى يمكن ان تسبب ضرر للمضخة.
  • في المضخة الريشية  الغير المتوازنه  تأخذ الكامة شكل دائرى، ويحدث دورة سحب واحدة ودورة ضغط واحدة أثناء اللفة الواحدة لعمود الدوران. فتكون قوة الضغط المؤثرة علي الجزء الدوار من جهة فتحة الضغط اعلي من القوة المؤثرة عليه من جهة فتحة السحب، مما يؤدى الي عدم التوازن لقوى الضغط المؤثرة علي الجزء الدوار، ولذلك تسمى بالمضخة الريشية الغير متوازنة.
  • أجزاء المضخة الريشية الغير المتوازنة.

تتكون المضخة الريشية الغير متوازنة من:

  • جزء دوار يضم مجموعة من المجارى (radial slots ) موزعة علي محيطه، ويتم إدارته بواسطة عمود متصل بالموتور.
  • جسم المضخة او الكامة ( cam ring) تأخذ شكل دائرى، والتى يدور بداخلها الجزء الدوار، حيث ان مركز الكامة يكون مُرحّل عن مركز الجزء الدوّار، ويكون بها فتحتين، فتحة للسحب موصلة  بخط السحب، وفتحة للطرد موصلة بخط الطرد.
  • مكبس هيدروليكى يستخدم لتحريك الكامة لتغيير المسافة بين مركز الكامة ومركز الجزء الدوار، وبالتالى تتغير الازاحة الحجمية للمضخة.  
  • زنبرك يعمل علي رد الكامة الي وضعها الأولى بعد نقصان ضغط الزيت في النظام.
  • يُحِد جسم المضخة  من جانب الغطاء والذي يتم ربطه بالجسم بواسطة مسامير، ومن الجانب الاخر يحد الجسم بشفة (Flang) تستخدم لتثبيت المضخة علي الموتور.
  • ريش مسطحة(vanes)، والتي تكون موضوعة داخل المجاري المصنوعة في الجزء الدوار، حيث أن كل مجري في الجزء الداور يضم ريشة.
  • أقراص التوجه الجانبية(side plate)، والتى تتواجد علي جانبي الجزء الداور. والتى تتصل بخط السحب وخط الطرد للمضخة.


  • شرح عمل المضخة الريشية الغير المتوازنة.

  • في مشوار السحب تندفع الريش إلى خارج الجزء الدوار مع دورانه بفعل قوة الطرد المركزي وكذلك تندفع ايضا بفعل ضغط الزيت المرتفع الذي يكون موجود اسفل الريش، وفي بعض الاحيان يتواجد زنبرك اسفل كل ريشة يدفع الريش إلي الخارج. وتندفع الريش خارج الجزء الدوار  لتلامس الحافه الخارجية لكل ريشة السطح الداخلي للكامة
  • يحدث زيادة تدريجية في حجم الغرفة التى يشغلها الزيت نتيجة الزيادة التدريجية في المسافة بين السطح الخارجي للجزء الدوار والسطح الداخلي للكامة. ومع حدوث زيادة في حجم الغرفة التى يشغلها الزيت ينخفض الضغط داخل الغرفة، فيندفع لها الزيت من فتحة السحب من الخزان.
  • عندما يصل حجم الغرفة الى اقصى قيمه له عند اكبر مسافه بين سطح الجزء الدوار والسطح الداخلي للكامة، ينقطع اتصال الغرفه بخط السحب، وذلك عن طريق تشكيل اقراص التوجيه الجانبية التى يدخل من خلالها الزيت إلي داخل الغرفة، ويبدأ اتصال الغرفه بخط الضغط او الطرد.
  • في مشوار الضغط تبدا الكامة في دفع الريش داخل المجاري المصنوعه لها في كتلة الجزء الدوار، وذلك بسبب تناقص المسافه بين السطح الداخلي للكامة  والسطح الخارجى للجزء الدوار، ويحدث انخفاض في حجم الغرفه التي يشغلها الزيت بين الريشتين المتتاليتين، مما يؤدي الى طرد السائل الى الخارج للنظام الهيدروليكى من فتحة الضغط.

 

  • الية التحكم في الازاحة الحجمية في المضخة الريشية الغير متوازنة.

  • يتم توصيل الكامة بمكبس هيدروليكي من جهة (نفترض جهة اليمين) وبزنبرك من الجهة الاخري ( نفترض جهة اليسار). ويتم توصيل الزيت الخارج من النظام الهيدروليكي بالمكبس المتصل بالكامة.
  • عندما لا يوجد حمل مؤثر علي المشغل في النظام الهيدروليكي يكون ضغط الزيت في النظام بصفر ، ويكون معدل تدفق الزيت في النظام الهيدروليكي في اقصي قيمة له، وتكون قوة ضغط الزنبرك علي الكامة من جهة اليسار اكبر من قوة ضغط المكبس عليها من جهة اليمين ، فلا تتحرك الكامة، وتظل علي وضعها الطبيعي الذي فيه يكون السطح الخارجى للجزء الدوار مماسا للسطح الداخلي للكامة من جهة اليسار،اى أن ترحيل مركز الكامة عن مركز الجزء الدوار يكون في اقصي قيمة له. عند اقصي ترحيل للمركزين، تكون الإزاحة الحجمية في اقصي قيمة لها ويكون معدل تدفق الزيت في النظام في اقصي قيمه له كذلك، وذلك لان معدل التدفق يساوى حاصل ضرب الازاحة الحجمية للمضخة في سرعة دوران الموتور.
  • مع زيادة الحمل في النظام الهيدروليكي، او مع زيادة الممانعة التى تحدث للزيت أثناء تدفقة في النظام الهيدروليكي، يحدث زيادة في الضغط، ويكون معدل تدفق الزيت ثابت عند اقصي قيمة له مع زيادة الضغط وذلك حتى يزيد الضغط ليصل الي قيمة  تسمى ( p cut off)  حيث تساوى قوة ضغط المكبس الهيدروليكي علي الكامة من جهة اليمين قوة ضغط الزنبرك علي الكامة من جهة اليسار.
  • مع زيادة ضغط الزيت في النظام الهيدروليكي عن (P cut off) تدريجياً، يزيد تدريجياً ضغط الزيت علي المكبس الهيدروليكي المتصل بالكامة من جهة اليمين والذي يحركها ناحية اليسار تدريجياً ضد قوة الزنبرك الموجود في جهة اليسار، مما يؤدى الي انضغاطه. مع تحرك الكامة جهة اليسار تدريجياً تقل المسافة بين مركزى الكامة والجزء الدوار تدريجياً ، وبالتالي تقل الازاحة الحجمية للمضخة تدريجياً ويقل معدل تدفق الزيت في النظام الهيدروليكي تدريجياً إلي ان يقترب من الصفر عند زيادة الضغط لاقصي قيمة له تسمى (P dead head)، يحدث عنده اقصي انضغاط للزنبرك وتصبح المسافة بين مركزى الكامة والجزء الدوار صغيرة جدا تكاد تصل الي الصفر، وتصبح الإزاحة الحجمية منخفضة جدا كذلك، وبالتالى يصبح معدل تدفق الزيت منخفضا جدا يكاد يصل الي الصفر، وبالتالي يتم ضمان عدم زيادة ضغط الزيت في النظام الهيدروليكى عن (P dead head) وبالتالي يتم حماية اجزاء النظام من الأنهيار بسبب الضغط العالي.
  • مع نقصان الحمل ينخفض الضغط في النظام، ويحرك الزنبرك الكامة جهة اليمين ويحدث زيادة في المسافة بين مركزى الكامة والجزء الدوار ، فتزيد الازاحة الحجمية للمضخة ويزيد معدل تدفق الزيت في النظام الهيدروليكى.

0
    سلة التسوق
    سلة التسوق فارغةالرجوع للرئيسية