المضخات الهيدروليكية Hydraulic Pumps


المضخات الهيدروليكية تعتبر أحد الأجزاء المهمة في عملية بناء أي دائرة هيدروليكية تقوم بعملية ضخ الزيت إلى الأجزاء الأخرى كما هو حال القلب في جسم الإنسان عندما يضخ الدم إلى بقية أجزاء الجسم .

 

 

 

المضخات الهيدروليكية

 

تختلف أنواع المضخات الهيدروليكية باختلاف مجالات التطبيق المستخدمه .

في هذا الجزء سأقوم باذن الله بشرح أكثر أنواع المضخات الهيدروليكية انتشارا وهي

ويعتبر هذا النوع من المضخات من أنواع المضخات ثابتة الإزاحة ، أي أن كمية الزيت ثابتة في كل دورة ، وكما قلنا سابقا بأنها من أشهر انواع المضخات الهيدروليكية بسبب سهولتها واختلاف أحجامها وارتفاع طاقتها الإنتاجية ( High power rating ) ، ونعطيكم مثال على هذا الكلام

تستطيع مضخه بحجم 4 انش * 4 انش * 4 انش ( 100 ملم * 100 ملم * 100 ملم ) أن توصل بموتور طاقته 10 حصان أي (7.5 kW)

وتنقسم هذه المضخات إلى نوعين :

1- مضخات ترسية خارجية

External Gear Pump

– كما ترون في الصورة فإن الضغط يتولد نتيجة لدوران التروس والتي تقوم بتدوير الزيت .

– حركة الزيت داخل جسم المضخة حركة دورانية من الأطراف كما هو موضح بالأسهم الزرقاء .

– يعتمد حجم المضخة الترسية على عدد أسنان التروس وحجم الفراغات بين الأسنان .

– أحد المشاكل التي تعاني منها هذه المضخة هو عملية تكسر أسنان التروس أو تآكلها نتيجة لدخول حبيبات مع الزيت أو وجود شوائب آتية من الخزان الهيدروليكي يقوم الزيت بحملها إلى المضخه .

– في حال عدم دوران الزيت في الإتجاه الصحيح نتيجة للتآكل ليس فقط في الترس وإنما في الجدران الداخلية لجسم المضخة سيقوم الزيت بعملية الرجوع مما يسبب ضعف في الضغط Low pressure و عملية تهريب داخلي Internal leakage .

 

 

%d8%aa%d9%86%d8%b2%d9%8a%d9%84-1

 

 

– تقدر الكفاءة الكلية overall efficiency لهذا النوع من المضخات من 70 إلى 80 بالمائه
overall efficiency = mechanical efficiency * volumetric efficiency

– يعرف هذا النوع من المضخات الترسية الذي بالأسفل ب Double Helical Herringbone Gears

– يمكن للمضخة الترسية أن تتكون من مرحلتين أو ثلاثة أو حتى أربعة مراحل .
هذه صورة للمضخة الترسية ذات المرحلتين من الخارج

مضخة ترسية ثلاثية Triple Gear Pump

* بالنسبة للأجزاء الداخلية المكونة للمضخة فهي بسيطة ولا نحتاج لسردها وستجدونها موضحة في الصورة .

* من أحد أهم أسباب حدوث التهريب الراجع وهو ما يسمى ب Back leakage المسافة الزائدة أو الخلوص Clearance بين رأس سنة الترس والجدار الداخلي للمضخة والذي يسمى ب Cavity wall ، تأملو جيدا في الرسم الموضح بالأسفل سترون أن مكان التهريب هو مكان رسم الدائرة …..

* يسمى هذا التهريب الراجع ب Slip وهو الفرق بين القيمة النظرية لكمية الزيت المتدفقة من المضخه والقيمة الفعلية actual كما هو موضح في القوانين التالية :

* يتضح لنا من القانون السابق أنه كلما قلت كمية التهريب الراجع Slip ، كلما زادت كمية التدفق Flow rate .

* عندما نريد رسم دائرة هيدروليكية بها مضخة ترسية فإن رمز المضخة يكون كما ترون في الصورة ، وهذا الرمز شائع لأغلبية المضخات وليس للكل .

النوع الثاني من المضخات الترسية

تعتبر مضخات الترس الداخلي مناسبة لتشكيلة واسعة من التطبيقات المختلفة بسبب سرعتها المنخفضة نسبيا . وهي لا تختلف كثيرا عن المضخات الترسية الخارجيبة إلا في بعض الامور سنذكرها في سياق الشرح .

– كما ترون في الصورة فإن المضخة مكونة من ترسين كما في النوع السابق ولكن في هذا النوع هناك ترس خارجي كبير وترس داخلي صغير .

– تتميز هذه المضخة بأن صوت التشغيل ( الضجيج ) لديها منخفض مقارنة مع النوع الأول External gear pump

– من مميزاتها أيضا أنها تحافظ على نسبة التدفق والضغط الخارجين منها nonpulsating discharge

– كما أنها مناسبة لتطبيقات تتطلب لزوجة عالية .

– تعمل مضخة الترس الداخلي تحت سرعات متوسطة إلى بطيئة مقارنة بمضخة الترس الخارجي ، ويمكن أن تعمل أو تدور في إتجاهين .

– يدخل السائل من فتحة الدخول بين أسنان (الترس الكبير الخارجي)(والترس الصغير الداخلي) ، الأسهم الحمراء في الصورة أعلاه توضح اتجاه حركة السائل داخل المضخة .

– يتم نقل السائل بين أسنان التروس . تلاحظون أيضا أن هناك شكلا هلاليا Crescent shape موجود بين الترسين ويقوم بعمل تقسيم السائل كما أنه يعتبر كـــ صوفة Seal بين فتحة الإطلاق والإمتصاص ( الدخول والخروج ) Suction & discharge ports .

 

 

المضخات الهيدروليكية

 

 

– تتشابك أسنان التروس تماما ومع قوة الدوران تشكل قوة دفع للسائل وتجبره على الخروج من فتحة الضغط أو الإطلاق .

– يعتبر هذا النوع من المضخات أكثر تعقيدا من المضخات الترسية بسبب زيادة عدد المكونات الداخلية مقارنة بالمضخة الترسية ، ولذلك تعتبر المضخة الريشية أغلى في الثمن .

– من أحد مميزات هذه المضخة أنها حين التشغيل لا تصدر أصوات ضجيج بل العكس هي تعمل في مستويات الضوضاء المنخفضة بكثير ، ولذلك نجد ان كلفتها توازي بالمقابل عملها الجيد ، وهي تعمل بكفاءة جيدة في حال ارتباطها بنظام نظيف وزيت هيدروليكي صحيح .

– تصنف المضخات الريشية بأنها من المضخات المتغيرة الإزاحة Variable Displacement إلا أنها قد تكون ثابتة الإزاحة Fixed Displacement وذلك في حالة Balance Design
– في حالة المضخة الريشية المتوازية نستطيع إزالة أو التقليل من حمل الضغط على الرمان بيللي Bearing الموجود في المضخة على عكس المضخة الغير متوازية والتي نستطيع أن نلاحظ فيها أن نقطة الدوران التي بالمنتصف تكون متغيرة centre of the rotating vane block