pumphandboken_kapitel03

Sida 14

de olika delförlusterna blir som synes beroende av en parameter p/?n med en variation enligt figur 3.15. läckförlusten är vidare proportionell mot tredje potensen på spelet a och glidfriktionsförlusten omvänt proportionell mot a. figur 3.15 förluster i en förträngningspump är beroende av en parameter p/ ?n. läckförlusten ? vänstra bilden ? ökar med denna, medan glidfriktionsförlusten ? högra bilden ? avtar. summaförlusterna- figur 3.16- får ett minimum där relativ läckförlust är lika stor som relativ glidfriktionsförlust. optimalvärdet för p/?n bestäms av dimensionerna på och kring kolven i den ekvivalenta pumpen. för olika typer av deplacementpumpar fås vitt varierande dimensioner på den "ekvivalenta" kolven. den praktiska slutsatsen blir att varje typ av deplacementmaskin har sitt specifika arbetsområde. figur 3.16 minimum för summaförlusterna inträffar när de två delförlusterna är lika stora. slitage hos förträngningspumpar det inre läckagets beroende av tredje potensen av spelet mellan avtätande detaljer i en förträngningspump gör denna mycket känslig för slitage. förträngningspumpen anses av tradition begränsad till: ? ? rena vätskor viskösa vätskor gärna med något "smörjvärde" undantag härifrån utgörs dels av de konstruktionsprinciper, där läckaget eliminerats genom användning av elastiska element t ex membranpumpar och slangpumpar, dels av pumpar med extremt låga arbetshastigheter med därtill hörande stora och klumpiga konstruktioner. ytterligare undantag finns i speciella "slitagevänliga" konstruktioner. vid en elementär betraktelse är slitage en funktion av: ? ? ? yttryck mellan detaljer glidhastighet mellan detaljer ett beroende av friktionskoefficienten 31 = pg = vg =µ

Sida 15

eller med den inom slitageteorin vanliga ansatsen med pg-värden: ? ? slitage värmeutvecklingen per ytenhet är ~ pg · vg = µ · pg · vg tekniken att skapa "slitagevänliga" förträngningspumpar blir närmast att reducera produkten pg · vg. att välja vg lågt ger, som tidigare antytts, klumpiga konstruktioner; lösningen kan då bara vara att reducera pg. i förträngningspumpar kan driveffekten överföras till de olika detaljerna på olika sätt. i exempelvis kugghjulspumpar sker den yttre drivningen normalt endast på ena kugghjulet, medan det andra drivs via kuggingreppet från det första. helt annorlunda blir förhållandet, om båda kugghjulen drivs utifrån. för att kuggarna vid sin rörelse, då skall kunna passa in i varandra måste axlarna synkroniseras genom en separat s k synkroniseringsväxel. yttrycket mellan de samarbetande detajerna har då reducerats till noll. bland förträngningspumparna skapas på detta sätt en särskild "familj" kännetecknad av att de samarbetande detaljerna är tvångsstyrda genom utanför vätskan liggande anordningar. till samma familj måste även räknas sådana konstruktioner, där glidtrycket på andra sätt är eliminerat. exempel på sådana förträngningspumpar är: ? ? ? rotationskolvpumpar som i princip utgör en kugghjulspump, där kuggantalet reducerats till ett fåtal och drivningen sker med en yttre synkroniseringsväxel. kolvpump med kolvstången gejdrad - lagrad - utanför vätskan i motsats till de fall där kolven själv upptar sidokrafter. skruvpumpar av s k imotyp, där en central skruv driven utifrån samarbetar med två tätande sidoskruvar. genom en sofistikerad utformning av skruvgängans profil, drivs sidoskruvarna huvudsakligen av vätsketrycket medförande låga kontakttryck mellan skruvarna. med glidtrycket eliminerat eller kraftigt reducerat vidgas insatsområdet. alltefter olika andra konstruktionskännetecken kan detta då vidgas till förorenade vätskor, låga viskositeter, torrkörningsförmåga eller högre varvtal. viktiga faktorer de för alla förträngningspumpar viktiga faktorerna utgör: ? ? ? ? ? ? ? ? spel kring arbetsytan kontakttryck - glidtryck - för arbetselement längd på arbetsytans tätningskant glidhastighet för arbetselement vätskans viskositet ventiler eller portars storlek vätskans renhet och smörjvärde tryckalstring en tillämpning av den "ekvivalenta" förträngningspumpen ger direkt: ? ? ? en kolvpump för högt tryck skall utföras med en lång kolv med liten diameter - en s k plunge-pump. vid användning av denna för hög viskositet blir kolvfriktionen däremot för stor. en kolvpump för hög viskositet skall ha en kort kolv dvs motsatsen till plunge-pumpen. i extremfall övergår pumpen till en membranpump. en kugghjulspump skall på motsvarande sätt ha många kuggar vid högt tryck och låg viskositet och få kuggar vid lågt tryck och hög viskositet. 32