ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VICapitolul VIPOMPE VOLUMICE6.1.Generaliti n orice sistem de acionare hidraulic, furnizarea energiei hidrostatice necesare elementului de execuie este asigurat de generatoare hidraulice (pompe) incluse n sistem. Acest fapt conferautonomie schemei de acionare.Conformschemei de principiua sistemului de acionare prezentat nfigura 6.1, pompa realizeaz conversia energiei mecanice, caracterizatprinmomentulmecanicMPaplicatlaarborelepompeiivitezaunghiularpcorespunztoare, n energie hidraulic caracterizat prin debitul furnizat Qp i respectiv presiunea pp. Aceast energie este transportat de conducte i transferat motorului hidraulic.Figura 6.1. Sistem de acionare hidraulicEvident, datorit pierderilor inerente circulaiei fluidului ntre pomp i motor, acesta va primi o energie mai mic caracterizat prin debitul QM i presiuneapM.6.2.Energia de pompareDistingem de la nceput dou etape n furnizarea fluidului sub presiune:comprimarea fluidului; transportul fluidului comprimat prin sistem. Este util s se fac o apreciere cantitativ asupra proporiilor celor dou energii. Se consider schema simpl de generator hidraulic prezentat n figura 6.2. i diagrama presiune - volum. Figura 6.2. Diagrama presiune volum pentru un cilindru hidraulicn procesul de refulare, energia de comprimare (acumulat de lichid) reprezentat de aria ABE este dat de integrala:( )dV p p W10VV0 1 (6.1)Considernd un volum mediu supus procesului de comprimare, V = Vm, i avnd n vedere expresia coeficientului de elasticitate,rezult:dpdVVEm (6.2)( ) ( )20 1m0ppm 1p pEV21dp p pE1V W1o (6.3)Energia de deplasare reprezentat de aria BCDE, are valoarea:W2 = V1 (p1 p0) (6.4)Energia total transmis lichidului este:69ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VI ( ) ( )1]1

+ + 0 1m1 0 1 2 1p pEV21V p p W W W(6.5)Se observ c (p1 p0)/ E = p/E = - V / Vm,. nlocuind n relaia 6.5, rezult:( ) ( )m 0 11 o1 0 1V p p2V VV p p W 1]1

+ (6.6)( )( ) E 2p pp p Vp pEV21WW0 10 1 m20 1m1(6.7)Deoarece p1 p0 (100 300) bar, iar E = (14.000 . 20.000) bar, rezult W1 / W 1. n cazul lichidelor, lucrul mecanic de compresiune este neglijabil n raport cu cel de deplasare. Altfel spus lichidele, spre deosebire de gaze, sunt medii cu o capacitate foarte redus de a acumula energia prin comprimare. n cazul gazelor , considernd o transformare izoterm, lucrul mecanic de comprimare este:L = W1 = p0V0 0VVln(6.8)Se observ c o cretere semnificativ a lucrului mecanic poate fi obinut numai cu variaii mari ale volumului.6.3Clasificarea pompelorClasificarea pompelor volumice poate fi fcut dup principiul de aciune i dup caracterul reglabilitii.Dup principiul de aciune, pompele volumice se mpart n dou mari categorii:- pompe cu plunjer (piston);- pompe rotative volumice .La pompele cu plunjer, uleiul este refulat dintr-o camer de lucru imobil, ca rezultat numai a micrii alternative al elementului funcional (piston, plunjer, diafragm).Lapompelerotative, uleiul refulat dincamerele delucruesterezultatul rotaiei saurototranslaiei elementelor funcionale (roat dinat, urub, palet, piston).Dup caracterul reglabilitii, se mpart n :- pompe cu debit constant (cu roi dinate, cu urub);- pompe cu debit reglabil (cu palete, pistoane).n acionarea hidraulic, cea mai larg rspndire o au pompele volumice rotative datorit performanelor lor ridicate: mas i volum mic pe unitatea de putere transmis, randament ridicat, posibilitatea reglrii i inversriidebitului, fiabilitatebun.O clasificare a acestor pompe este prezentat n figura 6.3.Principalul productordepompehidraulicedinarestentreprindereaMecanicPlopenicarerealizeazogam variat de pompe cu roi dinate i pompe cu pistoane axiale.Figura 6.3 Clasificarea pompelor volumicentabelul 6.1sunt prezentatedomeniileuzualedepresiuni, turaii i vscoziti, precumi randamenteletotale corespunztoare diverselor tipuri de pompe.Tabelul 6.170Cu deplasare alternativaTuratii uzuale[rot/min]Vascozitateremanenta [cSt]RandamentetotaleP r e s i u n iu z u a l e[ b a r ]0100200300400500T i p u l d e p o m p aS c h i t ac o n s t r u c t i v aABCDEFGHIJC u d a n t u r ae x t e r i o a r aC u d a n t u r ai n t e r i o a r aC u s u r u bP a l e t er o t i t o a r e c u oe x c e n t r i c i t a t eP a l e t er o t i t o a r e d u b l ae x c e n t r i c i t a t eP a l e t e f i x eC u d i s ci n c l i n a tC u b l o ci n c l i n a tC u p i s t o a n er a d i a l eC u p i s t o a n ei n l i n i ePompe cuexcentricPompe cupistoane axialePompe cu paletePompe cu angrenajeCu deplasare continua1 5 0 03 0 0 0 8 04 00 , 7 53 5 0 0 1 0 05 0 1 5 0 00 , 75 0 0 0 2 0 08 0 1 0 0 00 , 7 51 5 0 05 03 0 5 0 00 , 83 0 0 05 03 0 5 0 00 , 8 21 5 0 05 03 0 5 0 00 , 83 0 0 05 03 0 1 0 0 00 , 8 51 5 0 05 03 0 5 0 00 , 8 52 0 0 0 5 02 0 1 0 0 00 , 8 82 0 0 0 5 02 0 1 0 0 00 , 8 8Cu doua suruburiCu trei suruburiACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIModul de codificareapompelor cu roi dinate fabricate n producie de serie conform catalogului ntreprinderii este dat n figura 6.4.71ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.4 Codificarea pompelor cu roi dinateExemplu de codificare:PRD 32 32/8 11LI 1E32SPRD pomp cu roi dinate-dubl din tiposeria 32.(unitatea I m=3);(unitatea II m=2,45);- cu cilindreea unitii I de 32 cm3/rot;- cilindreea unitii II de 8 cm3/rot;- captul arborelui conic 1:5;- flan dreptunghiular ;- cu lagr ntrit inclus;- racordare hidraulic cu flan rotund;- avnd nglobat n capacul unitii II supap de siguran de 130 bar, regulator de debit cu debit rezidual de 35 l/min;- sens de antrenare stnga.Modul de codificare al pompelor cu pistoane axiale fabricate la ROMARM este prezentat n figura 6.5.72Simbolul unitilor fixe cu pistoane axiale Diametrul pistonului 10,12,16,18,20 25,32,40,50Unghiul de nclinare al 25,21,18,15 blocului de cilindruTipul arborelui pana Pde antrenare caneluri C Caneluri c Tipul racordrii filetat G la instalaie flan FF1E D C B A Sensul de antrenare stngaindiferentdreaptaS DIACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.5 Codificarea pompelor cu pistoane axialeSe folosete denumirea de unitate deoarece lucreaz att ca pomp ct i ca hidromotor.Exemplu de codificare:F120 25.I.P.G.F1 unitate fix cu pistoane axiale (F arat c distribuia pompei este frontal);- diametrul pistonului 20;- unghiul de nclinare al blocului de cilindri -250;- sensul de antrenare indiferent;- tipul arborelui de antrenare cu pan;- tipul racordrii la instalaie - cu filet.Altentreprinderi careproducpompevolumicesunt:HESPER, MEFIN. Toateacestentreprinderi aucodificare proprie. 6.4. Pompe cu roi dinate6.4.1. Generaliti Datorit unor avantaje, printre care simplitatea i compactitatea constructiv, sigurana n exploatare, domeniul mare de presiuni i debite, costul redus, pompele cu roi dinate reprezint soluia cea mai utilizat pentru generarea energiei hidraulice. n construcii obinuite pot realiza presiuni de pn la 175 bar, iar n cazurile speciale 250 bar. Debitele pot depi 100 [l/ min].Variantele constructive principale sunt determinate de tipul angrenajului, respectiv forma rotoarelor:- pompe cu angrenare exterioar (dantur evolventic), figura 6.6 ifigura 6.7- pompe cu angrenare interioar (dantur profilat cicloidal), figura 6.28 i figura 6.29Varianta cu dantur exterioar se poate realiza mono sau multietajat, figura 6.13Dup gama presiunilor realizate, pompele cu roi dinate pot fi:-pompedeungere, asigurndpresiuni de36bar, utilizatepentruungereahidrodinamicalagrelordetoate tipurile;- pompe de joas presiune, p 25 bar;- pompe de medie presiune, p 60 bar;- pompe de nalt presiune, p>60 bar.n mod curent debitele au valori de 10100 l/min, iar turaiile sunt cuprinsentre 1500 i 3000 de rot/min.6.4.2. Pompe cu roi dinate cu angrenare exterioarnfigura6.6seprezintprincipiul constructivaunei pompecuroi dinatecuangrenareexterioar. Aceasta cuprinde dou pinioane din care unul este motori carcasacu orificiul de aspiraie i cel de refulare. Sensul de rotaie este dat de sgeata care pleac din punctul de angrenare ctre racordul de aspiraie. n figura 6.7 este prezentat construcia pompei.Figura 6.7Construcia pompei cu roi dinate73ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.6 Principiul constructiv al pompei cu roiPerechea de roi dinate 1 i 2se rotete n carcasa 3, susinute de bucele lagr 6. n capacul 7 pot fi nglobate organe de reglare, ca supape sau regulatoare de debit. Flana 8poate avea o construcie care s conin un lagr radial axial pentru antrenarea pompei prinroi dinatesauprincurele. Asamblarea serealizeaz prinintermediul uruburilor9. Etanarea construciei este asigurat de inelele de etanare 10 i de maneta derotaie 11.Lichidul este transportat volum cu volum de ctre golurile dintre dini (care formeaz camerele de lucru) spre orificiul de refulare.Etanarea spaiului de nalt presiune de cel de joas presiune se realizeaz prin contactul dinilor n zona de angrenare. n afar de aceast zon, curgeri inverse se mai pot produce prin spaiile dintre vrfurile dinilor i carcas, precum i pe prile laterale ale pinioanelor. Funcionarea poate fi asimilat cu cea a pompei cu piston. Fiecare gol dintre doi dini a roiiconductoare se asimileazcu un cilindru, iar un dinte al roii conduse trece drept piston.Evitarea uzurilor excesive i deci meninerea jocurilor corespunztoare necesit msuri de echilibrare a presiunilor pe partea de lucru a carcasei. n figura 6.8 este prezentat epura nesimetric a presiunilor pe carcas din care rezult forele de presiune radiale F i solicitarea unilateral a rotoarelor, arborilor i lagrelor pompei.n scopul compensrii acestor fore de presiune, la unele construcii de pompe se practic soluia din figura 6.9. n carcas se execut canaleleaa1ibb1care comunic cu spaiul de aspiraie, respectiv cu cel de refulare.Astfel are loc o redistribuire a epurei de presiune pe conturul rotoarelor i carcasei.74Figura 6.8 Repartiia presiunilor pe carcasa pompei cu roi dinateACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.9 Echilibrarea epurei de presiuneO importan deosebit o au i forele axiale, n particular influena lor asupra jocului dintre flancurile pinioanelor i carcas. Constructiv se prevede o compensare automat a jocului la flancuri, piesele de etanare fiind acionate de presiunea din camera de refulare, figura 6.10.Figura 6.10 Compensareaforelor axiale la pompa cu roi dinateFuncionarea corect a unui angrenaj cu roi dinate presupune un grad de acoperire supraunitar. Rezult c nainte de ieirea unei perechi de dini din angrenare, perechea urmtoare de dini intr n contact. n consecin, n spaiul dintre dinii n angrenare rmne o cantitate de lichid puternic comprimat de dinii conjugai.Strivirea lichidului are consecine negative asupra funcionrii pompei i se manifest prinocuri, pulsaii ale eforturilor n lagre, degradarea mediului hidraulic. Practicarea unor degajri n capacele laterale n dreptul zonei de angrenare, figura6.11 saun arbore,figura6.12 conduce, prin mrirea volumuluidelichidsupus comprimrii,laatenuarea efectelor negative datorate strivirii.75Figura 6.11 Degajri n carcasa pompeiACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIPentrurealizareapresiunilormari, uneleconstrucii depompecuroi dinateserealizeazetajat, figura6.13. n aceeai carcas exist de fapt dou pompe legate n serie. Roile motoare 4 i 5 sunt antrenate de arborele 3, roata condus 2 face corp comun cu arborele 1, iar roata condus 6 este liber pe arbore.Figura 6.13Pompa cu roi dinate etajat6.4.2.1Calculul debituluiMetoda aproximativ se bazeaz pe ipoteza c seciunea dintelui Sp este egal cu cea a golului dintre dini Sg,figura 6.14.Figura 6.14 Schema de calcul al debitului pompeiVolumul total al golurilor corespunztor unei jumti din coroana circular a unui pinion este dat de relaia:b z m b h D21V2p tg (6.9)n care:h=2 m - nlimea dintelui; Dp = zm diametrul primitiv; 76Figura 6.11 Degajri n arbore pompeiACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIb limea pinionului; m modulul danturii.Deoarece ambele pinioane transport lichid, volumul total transportat pentru o rotaie complet va fi:b z m 2 V 22tg (6.10)iar pentru n [ rot/min ],n b z m 2 Q2 (6.11)Deoarece limea roii este un multiplu de modul,b=m , rezult:n z m 2 Q3 (6.12)Se observ c debitul este proporional cu modulul la puterea a treia, de unde rezultconcluzia c ar fi convenabils se construiasc pompe cu modul mare. La dimensionarea angrenajului se ine cont de pulsaia debitului.Calculul debitului n ipoteza gradului de acoperire unitarSe consider dou pinioane identice, cu dantur evolvent, unghi de angrenare , M punctul de contact ntre dini i P punctul de rostogolire. Pentrudantur evolvent, punctul M se deplaseaz pe linia de angrenare MP, nclinat cu unghiul fa de tangenta comun, descriind distana variabil u figura 6.15.Figura 6.15 Schema pompei cu roi dinate pentru calculul debitului Valoarea instantanee Qi a debitului care este refulat n camera de refulare R la presiunea p se prezint ca o sum algebric a debitelor obinute ca rezultat a deplasrii relative a seciunilor mobile A B, E F, L M, M N:Qi = QAB + QEF QLM QMN(6.13)Debitul corespunztor care intr n camera de aspiraie A este determinat de deplasarea seciunilor D C, H G, L M, M N.2r rb2r rbh Q2i2ei eAB + ; h=re-ri (6.14)Deoarece roile sunt indentice, QEF = QAB.Dintele vecin, n angrenare, diminueaz acest debit cu valoarea:( )2r M Ob2r M Or M O b Q2i22i 2i 2 LM + (6.15)n consecin, debitul instantaneu refulat de roata condus este :( ) ( )222 2 222 212 2M O rbr M O r rbQ Q Qe i i e LM AB + (6.16)77C'D'O OCDAspiratieRefulareBAB'A'F'E'H'G'GHFENMLL'M'N'Q +QMN MLP2zrerrrip 1 2QEFQABACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIExaminnd i roata conductoare, se observ c numai flancul MN contribuie la refularea lichidului, deci:( )2M O rb2M O rM O r b Q212e 1 e1 e MN + (6.17)Debitul instantaneu total este:( ) ( )

,_

+ + + 2 2 22122 2 222 2122 1M O M Or b M O rbM O rbQ Q Qe e e i (6.18)n triunghiul O1MO2 figura 6.16, n care PM este median, exist relaiile:( ) ( )( )2O OM O M O PM 222 1 21222 + (6.19)( ) ( )2p2 2221r 2 u 2 M O M O + + (6.20)Figura 6.16 Schema de calculDin relaia 6.18 i 6.20 rezult expresia debitului instantaneu:( )2 2p2e iu r r b Q (6.21)n care u este singura variabil. Pentruorotaiecupasul unghiularz2t (znumrul dedini), seciunileAB iEFtrecnpoziiileAB, respectiv E F, iar punctul de contact Mse deplaseaz dup linia de angrenare n punctul M. Astfel se modific seciunile LMi MN care conduc la variaia debitului instantaneu pe durata unui ciclu.Din teoria angrenajelor dinate se cunoate c pentru o rotaie n domeniul pasului unghiular, lungimea seciunilor LM iMNsemodificdupolegeparabolic i corespunztor semodificdebitul instantaneu. Mrimilegeometricecare caracterizeaz angrenajul permit s se exprime dependena debitului de unghiul de rotaie = t.Dac cercul de baz pe care se rostogolete dreapta ce descrie evolventa are raza rb, se pot scrie relaiile: u = rb = rp cos (6.22)nlocuind n 6.21 expresia rb = rp cos rezult:( ) 2 2p2 2p2e icos r r r b Q (6.23)Debitul mediu se determin prin integrare:( ) ( )( ) ( )3cos cos12max 2 2 2 2 2max2 2max p p e p eop p e mr b r r r r b d r b r r b Q + (6.24)innd cont c re=rp+h/2, rp=z m/2, max= /z (exist dou roi, fiecare cu z dini) rezult:( )2222 2 2222 23cos4 4 2 3cos222 zz m hhzmzrhrhbQp pm +

,_

+ (6.25)Cu aproximaia m h/2, expresia debitului mediu este:( )11]1

+ 12cos 1 z m b Q22 2m(6.26)Pentru = n/30 i 2/12 1, rezult,( ) +22msin z30bnmQ [l/min] (6.27)Relaia debitului se poate exprima i n funcie de viteza periferic a pinioanelor. v = 2 re n/60.re = rp + h/2 = z m/2 + m = m(z+2)/2(6.28)v = m(z+2) n/60 n = /60 v/ m(z+2). 78ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIPentru = 200 i sin2 0,1:( ) 12 , 0 z2 zv m b 2Qm++ (6.29)n calculele de dimensionare se considerb/m = 6.10 iar v = 10.20 m/s.Calculul debitului n cazul gradului de acoperire supraunitarDeoarece deplasarea elementar dupe linia de angrenare, figura 6.17, se exprim prin du = v dt = rbdt, n care v este viteza de deplasare pe cercul de razrb, relaia 6.19 se poate exprima n funcie de volumul elementarQdtrefulat pentru deplasarea du. ( ) du u r rrbdt Q2 2p2eb (6.30)Figura 6.17 Schema de calcul al debitului n cazul graduluide acoperire supraunitar Notnd cu lungimea liniei de angrenare i cu t0 pasul pe cercul de baz, volumul refulat este :( ) ( )1]1

,_

+ 43233122 2 2 2222 2 2 o o o o p ebtp ebt t t t r rrbdu u r rrbVo(6.31)Notnd

,_

+ o2ot3t6 4 k , rezult

,_

12tk r rrbtV20p eb0 Pentru valoarea pasului to = 2 rb/z,se obine debitul mediu:

,_

12tk r r30bn601Vzn Q2o 2p2e m (6.32)Dac re = m (z+2)/2; rp = m z/2; to = mcos , relaii valabile pentru o dantur cu dini normali, necorijai, rezult:

,_

+22 2mcos12k 1 z30nbmQ(6.33)Se observ c pentru k=1 i 0t , se obine relaia 6.26 adebitului pentru cazul gradului de acoperire unitar.Variaia debitului, coeficientul de pulsaieRevenind la expresia 6.21 a debitului instantaneu, se obine valoarea maxim pentru u=0:( )2p2e maxr r b Q (6.34)Valoarea minim, se obine pentru u= /2,

,_

4r r b Q22p2e min(6.35)Deoarece to= m cos , iar n cazul folosirii angrenajului n evolvent/2 = m cos/2 tose obine:

,_

,_

2 22o22p2e mincos mt 4r r b Q(6.36)79ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIVariaia de debit este:

,_

2 22o2min maxcos mt 4b Q Q Q;(6.37)Pentru30n rezult:

,_

22o2 2cost 120bnmQ(6.38)Coeficientul de pulsaie are expresia:% 100sin zcost 4QQ222o2m +

,_

(6.39)Pentru = 20o i/to = 1,1, dependena coeficientului de pulsaie cu numrul de dini este prezentat n tabelul 6.2 Tabelul 6.2z 6 8 10 12 14 16 20% 43,2 32,4 26,1 21,8 18,7 16,4 10,9Aceste valori arat c pulsaia debitului la pompele cu roi dinate este pronunatn cazul unui numr mic de dini.Creterea numrului de dini aredrept consecin scderea coeficientului de pulsaie , dar se reduce i debitul i apar n plus probleme dificile legate de debitul strivit n dantur. n figura 6.18, este prezentat variaia debitului la pompa cu roi dinate cu grad de acoperire supraunitar.Figura 6.18 Variaia debitului la pompa cu roi dinate 6.4.2.2Momentul i puterea de antrenare la axul roii conductoaren procesul de lucru, prin rotirea pinioanelor cu unghiul elementard , este refulat volumul de lichid dV.Lucrul mecanic corespunztor estedL=p dV n care p este presiunea din spaiul de refulare, figura 6.19. 80ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.19 Schema de calcul a momentului i puterii de antrenare la pompa cu roi dinateDac M este momentul aplicat la arborele roii conductoare, exist egalitatea:Md = dL = p dV(6.40)dqdtpddVp M(6.41)( ) dduu r rrbp2 2p2eb(6.42)Utiliznd ecuaia 6.30 rezult:( )2 2p2eu r r pb M (6.43)Puterea teoretic a pompei este dat de relaia:( )2 2p2e Tu r r pb M N (6.44)6.4.2.3Probleme specifice funcionrii pompelor cu roi dinateComprimarea lichidului n danturn general, n construcia pompelor cu roi dinate, se folosesc angrenaje cu grad de acoperire supraunitar, astfelnct n procesul de lucru, ntr-o anumit poziie a punctului de angrenare, lichidul este nchis n spaiul mort cuprins intre vrful unui dinte i fundul golului roii conjugate. Pe msura rotirii, volumul spaiului mort scade i corespunztorpresiunea n lichid crete. Efectul este producerea unor pierderi energetice importante, suprasolicitarea axelor i lagrelor, supranclzirea lichidului, eroziuneacavitaionaladinilor, cretereazgomotuluipompei, amplificareapulsaiei presiuniipeconductade refulare.Variaia de presiune din lichidul comprimat se determin cu relaia p = E V/V, n care V este volumul iniial iar V este variaia maxim de volum corespunztoare poziiei n care linia medie a golurilor coincide cu linia centrelor.Pentru decomprimarea lichidului din zona de strivire, n practic se folosescurmtoarele soluii:- executarea de canale de descrcare pe suprafaa frontal a capacelor sau n corpul pinioanelor, iar n unele cazuri n arbore, figura 6.11 ifigura 6.12;- executarea unor canale pe flancurile inactive ale dinilor, fr modificarea jocului lateral;- teirea profilului de lucru al fiecrui dinte de la roata condus , figura 6.20.81ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.20 Metod de decomprimare a lichidului prin teirea profilului dinteluiAspiraia i influena vitezei periferice asupra umplerii pompeiParametrii realizai de pompele cu roi dinate depind n mare msur de condiiile din spaiul de aspiraie, respectiv de sigurana umplerii golurilor dintre dini cu lichidn dreptul zonei de aspiraie. Umplerea este funcie de:-durata contactului spaiilor respective cu zonaprin care se face aspiraia;- execuia corect a canalizaiilor cii de aspiraie ;- presiunea din spaiul de aspiraie;- vscozitatea lichidului;- viteza periferic a roii dinate.O umplere incomplet are consecine nefavorabile. Debitul i randamentul volumic scad puternic, apare emulsionarea lichidului i chiar fenomenul de cavitaie. De asemenea un gol umplut incomplet ajuns n zona spaiului de refulare, figura 6.21 va fi supus unui flux invers, nsoit de un oc hidraulic care se manifest prin creteri de presiune de cteva ori mai marica presiunea de regim a pompei. Funcionarea n aceste condiii este periculoas i pompa este scoas rapid din funciune. O umplere bun poate fi realizat prin asigurarea unei geometrii corecte a spaiului de aspiraie, n primul rnd printr-o mrire corespunztoare a arcului de cerc n limitele cruia se produce umplerea. Experienele i calculele arat c la viteze de 6..8 [m/s], lungimea optim trebuie s corespund unui unghi la centru 450Figura 6.21 Fluxul invers n cazul umplerii incompleten ceea ce privete presiunea din spaiul de aspiraie, aceasta nu trebuie s fie mai mic de 0,7 bar n valoare absolut. Se prefer montarea pompei necat ( sub nivelul din rezervorul de aspiraie ).Influena vitezei periferice asupra umplerii se manifest prin fora centrifug care apare asupra lichidului din spaiul dintre dini. Problema se trateaz avnd n vedere teoria echilibrului relativ de rotaie.Figura 6.22 Influena vitezei periferice asupra umplerii pompei cu roi dinatePresiuneapediscul nrotaienmasadelichidserepartizeaz parabolic, figura6.22. ntrepresiunilepip0 corespunztoare razelorexterioar re i interioarri, exist relaia:82ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VI( )2i2e2or r2p p + (6.45)g 2v vp p2i2eo + (6.46)n careve, vi sunt viteze periferice corespunztoare razelor re i ri n consecin, se impune condiia ca presiunea absolut a uleiului la intrarea n pomp s fie superioar contrapresiunii rezultate n urma efectului de echilibru de rotaie ( contrapresiunea absolut la nivelul razeiri ). Se admite n practic o valoare de 0,30,4 bar la baza dintelui pentru care se consider o umplere satisfctoare a golului dintre dini. La unele construcii se utilizeaz efectul de difuzor n aspiraie, figura 6.23. Evazarea racordului de aspiraie permite transformarea energiei cinetice n energie de presiune i deci creterea presiunii statice la intrarea n golurile dintre dini.Figura 6.23 Difuzor la intrarea n pomp6.4.2.4Probleme de calcul i proiectare la pompele cu roi dinateDatele iniiale de calcul pentru proiectarea unei pompe cu roi dinatesunt: debitul Q [l/min], turaia n [rot/min] i caracteristicile fluidului (n special vscozitatea).n cazul pompelor cu angrenare exterioar,se utilizeaz relaiile 6.27 i 6.29, n carebse exprim n funcie de modulul m (b=C m z). Coeficientul C se alege n funciede mrimea presiunii de lucru:p< 10 bar C = 1.... 0,65p = 10...20 bar C = 0,65.... 0,4p = 20...25 bar C = 0,4.... 0,25Diametrul primitiv Dp se poate estima n funcie de debit i turaie, cu relaia empiric: nQ3 , 12 Dp [mm](6.47)PentruQ [cm3/min] in [rot/min] pentru calculul modulului se utilizeaz relaia:m = (0,060,08) Dp(6.48)Diametrul exterior n cazul angrenajului cu profilul dintelui necorijat este:De = m (z+3) [mm] (6.49)Fora care solicit lagrele, figura 6.24, este egal cu produsul presiunii p din camera de refulare, cu aria conturului dinat proiectat pe planele AP, BP,respectiv laturile ptratului nscris n cercul exterior :F = 0,7 De b p = 0,7 Cz (z+3) m2 p(6.50)Figura 6.24 Schema de calcul a forei care solicit lagrele pompei cu roi dinateMateriale, condiii tehnice i tehnologicePentru presiunimici i moderate, corpul pompei se construiete din FC 25 sau aliaje din aluminiu, iar pinioanele din oel carbon netratat termic, sau font FC 25. La presiuni mari se folosesc oeluri OLC 45, oel aliat cu crom, oel de cementare aliat cu crom i tratat la 5060 HRC.Lagrele, n majoritatea cazurilor sunt de alunecare, din font cenuie, bronz, aluminiu, practicate direct n carcas. Lagrele de rostogolire se folosesc mai rar i numai la pompele de mari dimensiuni.Jocul radial pinion carcas este de ordinul 0,0015 De. Jocul frontal pinion capac este de oridinul 0,01 mm.83v1,p1 v2,p2ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIArborele pinionului trebuie s ndeplineasc condiia de rigiditate fmax/L = 0,0005..0,0001, n care L estelungimea dintre lagre.Abaterea la distana dintre axe este t0,02 mm.6.4.2.5Caracteristici statice ale pompelor cu roi dinate cu angrenare exterioarn figura 6.25 este prezentat gama de pompe fabricate la U.M.Plopenii parametriiprincipali ale acestora.Figura 6.25 Caracteristicile generale ale pompelor cu roi dinaten figura 6.26 sunt prezentate caracteristicile statice Q(n) pentru pompele cu cilindree ntre 4 cm3/rot i 26 cm3/rot.Figura 6.26 Caracteristica static Q(n)n figura 6.27 sunt prezentate caracteristicile statice de putere P(n) i caracteristicile statice de cuplu M(n)pentru o pomp cu cilindreea de 8 cm3/rot.8416p (bar)1 0,6 0,4 0,2 0PRD 02515011 8 5 3 21,250,800,630,600,500,400,320,250,202502003004,252,751,752,253,253,751,251,06 5 85,54 8 1114562622,5V(cm/rev)56 35 26 45 16 21g370322822,51938456370PRD 05 PRD 1 PRD 3PRD 24 0 0 0 1 0 0 0 01 02 0 0 0 3 0 0 04 03 02 0Q [l/min]5 06 07 0n [ r o t / m i n ]p = 2 0 b a rp = p145,58111416192 2 , 526 cm

/rot3ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.27 Caracteristicile statice P(n) i M(n)6.4.3Pompe cu roi dinate cu angrenare interioarPompele cu roi dinate cu angrenare interioar folosesc profile neevolventice, de regul cicloidale dar i de alte tipuri.Pentru varianta cu pies de separaie, figura 6.28, pinionul motor 2 se rotete n aceeai direcie cu pinionul condus 1. Prinmicareaderotaie, spaiuldintredinicreteidepresiuneaastfelrezultatpermiteaspiraia. Lichidulaspiratumple spaiul dintre dini i este transportat ctre zona de refulare n care cele dou pinioane au dinii din nou n contact.Ab1R234aRA432e322Figura 6.28 Pompa cu roi dinate cu pies de separaie853 0 0 0 0n [ r o t / m i n ]2 0 0 0 1 0 0 0 4 0 0 024681 01 21 41 61 82 0P [kW]M [Nm]1 04 02 03 058 c m / r o t350 bar100 bar150 bar200 barp = 250 bar5 0 b a r1 0 0bar150 bar2 0 0 b a r p = 2 5 0 b a rACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VICamerele de aspiraie A si de refulare R (de inalta presiune) sunt separate de un miez imobil 3 plasat ntre roile 1 si 2 ntre ale cror axe exist o excentricitate e. Pinionul 2 are un numar z de dini mai mic cu 2 dini dect roata 1. Piesa 3 preia uzuradintreroile1si2putndfi nlocuitdupcompromitereasa. nacest fel etanareantreflancuriledinilorroilor angranajului i implicit uzura sunt mai mici. Aspiraia se produce la ieirea dinilor roii 2 din angrenarea cu dinii roii 1, fapt care d natere la o depresiune. Fluidul este refulat dup parcurgerea unui unghi de[ ] rad23 urmare a intrrii n angrenare a diniilor danturii. Roile dinate se rotesc simultan n acelai sens dup cum arat sgeile.n figura 6.29 se prezint o alt variant constructiv care are particularitatea lipsei piesei de separaieFigura 6.29 Pomp cu roi dinate cu angrenare interioarRoata dinat 3 cu un dinte n plus fa de pinionul 2 este realizat prin sinterizare sau prin achiere. Viteza relativ dintre roata cu dantur interioar i cea cu dantur exterioar este mic. Dac numerele de dini sunt corespunztor 10 i 11,roile vor efectua 10 respectiv 11 rotaii. Viteza relativ mic conduce la uzura mic a angrenajelor i deci la prelungirea vieii pompei. n timpul funcionrii roata 3 se rotete n corpul 4. Aspiraia i refularea se produc ca urmare a acelorai fenomene care nsoescieireai intrareadinilornangrenare.Canalele1asigur alimentareacufluidde joaspresiunen vederea aspiraiei i evacuarea fluidului sub presiune.6.4.4. Pompecu uruburiPompele cu uruburi fac parte din categoria pompelorcu angrenaje, cu particularitatea c angrenarea este axial.Cilindreeaesteconstant, pulsaiadebitului inexistent, iarfuncionareadeosebit desilenioas. Creeazpresiuni maxime de pn la 175 bar iar debitele pot ajunge pn la 50 l/min. Se fabric n variantele constructive: cu dou uruburi ( figura 6.31) sau mai multe uruburi. n figura 6.31 este prezentat o pomp cu dou uruburi din care unul este motor iar cellalt condus. Figura 6.31Pomp cu dou uruburi86AbR2341R AL12ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VILa pompa cu trei uruburi, figura 6.32, filetul urubului central este pe dreapta iar ale uruburilor laterale pe stnga. Profilul este cicloidal iar filetul se execut de regul cu dou nceputuri. Deoarece spaiile sub presiune nconjoar uruburile n angrenare, forele laterale (radiale) asupra acestora se autoechilibreaz.Figura 6.32 Pomp cu trei uruburiRandamentul acestor pompe este totui mai mic dect al pompelor cu roi dinate datorit frecrilor relativ mari n angrenaje. Se remarc faptul c fluidul debitat nu se rotete ninteriorul pompei, ci se deplaseaz rectiliniu, rotorul comportndu-se ca un piston fr sfrit care se mic n mod continuu. Debitul pompelor cu uruburi se poate calcula cu relaia general:Q = n h A(6.51)n care n - este turaia arborelui de antrenare;h- pasul urubului; A - aria proieciei frontale a flancului filetului. n cazul pompelor cu dou uruburi, figura 6.33, ( )

,_

sin1804Dd D4Aoo 22 2 unde n care este unghiul de suprapunere al filetelor n grade. = 2 arc cos D 2d D+(6.52)Figura 6.33 Schema pentru calcululdebitului la pompa cu uruburiLa pompele cu trei uruburi cu profil cicloidal, debitul poate fi calculat cu relaia:145n d10 Qv2e 2 [ / min ] (6.53)n care:de [cm] diametrul exterior al uruburilor conduse; n [rot/min] turaia urubului conductor ; v = 0,75 .. 0.85 - randamentul volumic. Lungimea uruburilor n angrenare este dependent de presiunea pompei, fiind cuprins ntre (1,5 2) h la pompele de joas presiune i (6..8) h la pompele de presiune nalt.Dateleiniialedecalcul suntdebitulituraiaurubuluiconductor. ncazul pompelorcutreiuruburicuprofil cicloidal, relaia de calcul a diametrului exterior al urubului conductor este:87ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIvenQ4 , 24 D (6.54)Celelalte dimensiuni sunt orientative: Di = de;De = 5 de/3; di = de/3; h = 3,3 de. Din punct de vedere tehnologic, execuia uruburilor prezint dificulti att n ceea ce privete prelucrarea ct i ca material utilizat. Pentru uruburi se folosesc oeluri aliate cu Cr i Ni iar pentru carcas, fonta cenuie. Pentru asigurarea unui randament volumic bun sunt necesare prelucrri care s asigure jocuri minime ntre filete i carcas, precum i ntre filete i fundurile canalelor elicoidale.6.5. Pompe cu palete radiale6.5.1.Construcie, funcionare Pompelecupaleteradialerealizeazdebitedepnla900l/minlapresiuni de60..70bar (cazul construciilor obinuite, cu simpl aciune) i respectiv de 125..175 bar la construciile speciale, etajate i pompelor cu dubl aciune. Sunt maini n general reversibile i se construiesc n varianta cu debit constant ct i cu debit reglabil. n general, pompa cu palete radiale, figura 6.34 a, b i c este format dintr-o carcas, cilindric (stator)1, nchis lateral cu dou capace plane i un rotor cilindric circular 2, antrenat n micare de rotaie. n rotor sunt practicate degajri n care culiseaz paletele 3 aflate n contact permanent cu statorul sub aciune forelor centrifuge.La pompele cu simpl aciune, figurile 6.34 a i b, statorul este circular, iar la pompele cu dubl aciune, figura 6.34 c, acesta are o form cvasieliptic.a a bca) b)88ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIc)Figura 6.34 a,b,c Pompe cu palete radialePompele cu simpl aciune pot fi cu aspiraie exterioar prin ferestrele 4 i 5 practicate n capacele laterale figura 6.34 a, sau cu aspiraia - refulare interioarprin canalizaiile4 i 5 din axul fix al rotorului, figura 6.34 b. Camerele de volum variabil se obin ntre carcas, palete, rotor i elementul de distribuie. La ieirea paletelor din rotorvolumulcamerelorcretedeterminndscdereapresiunii, deciaspiraialichidului. Atuncicnddoupaletealturate realizeazo camer de volum maxim, aceasta este izolat de ferestrele de distribuie.Urmeaz faza de refulare prin intrarea paletelor n rotor, micorarea volumului camerei i evacuarea lichidului prin fereastrade refulare.Pompa cu simpl aciune realizeaz un proces de aspiraie refulare pe o rotaie,iar debitul poate fi reglat prin modificarea excentricitii e .Pompa cu dubl aciune, figura 6.34 c realizeaz dou cicluri aspiraie - refulare pe o rotaie, iar debitul nu este reglabil. Poziionarea ferestrelor de aspiraie refulare n capacele laterale ale pompei permite echilibrarea total a forelor radiale. Meninerea contactului dintre palete i stator poate fi asigurat de forele centrifuge numai la turaii ridicate (n > 500 rot/min ). La pompele de capacitate mare, paletele sunt prevzute cu cepuri laterale i culise sau role care se deplaseaz n canale practicate direct n capacele carcasei.Construciapaletelor influeneaz decisiv funcionarea pompei. n figura 6.35 sunt prezentate profile de palete clasice (a, b, c, d, e, f) i construcii moderne. (g, h, I, j).89ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.35Profile de paleteLa pompelecu aspiraierefulareexterioar, n spaiulncare paleta elibereaz canalulse creeaz o depresiune accentuat ce nu permite aezarea paletei pe stator. Pentru rezolvarea acestei probleme se utilizeaz palete duble (figura 6.35 g) sau simple, dar cu canale de legtur ntre camerele 3 i 4. Se obine o etanare mai bun prin spaiul 3 i echilibrarea forelor radiale pe palet.Spaiul4 este pus succesiv n legtur cu ferestrele de aspiraie i refulare prin dreptul crora trece n micarea de rotaie.n figura 6.36 sunt prezentate dou seciuni ntr-o pomp cu palete radiale cu dublu efect. Sunt evideniate urmtoareleelemente:1 semicarcas demontabil; 2 plac de distribuie posteriaoar;3 cuzinet; 4 stator; 6 palet;7 plac de distribuie anterioar;8 semicarcas nedemontabil;9 arbore.Figura 6.366.5.2. Calculul debitului la pompe cu palete radiale cu simpl aciune n figura 6.37 este prezentat schia funcional a unei pompe cu palete culisante cu simpl aciune. Se pun n eviden mrimile de calcul pentru determinarea debitului.90ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.37 schia funcional a pompei cu palete radialeCapeteleexterioarealepaletelor alunecpecircuferinaderazRsastatorului. Rotorul, curazaactivra, este amplasat cu excentricitatea e fa de stator. Raza ra este mai mare dect raza r a rotorului cu mrimea jocului minim ntre rotor i stator. Dou camere alturate sunt amplasate la pasul unghiular z2, n care z reprezint numrul de palete ale pompei.Volumul camerei este minim n punctul mortinferior (B) i maxim n punctul mort superior (A).Pentru o rotaie a rotorului din zona cu presiune p1 n zona cu presiunea p2, se transport z volume, fiecare fiind egale cudiferenadintrevolumul corespunztor suprafeei maximea, b, b`, a` i minimec, d, d`, c` dintrepalete. Diferena aproximativ dintre cele dou volume este dat de suprafaa f, g, g`, f`, cu raza medie R = Rm = ra + e i lime L = 2e din care se scade volumul corespunztor grosimii a paletei.( ) b e 2zR 2b S V' f ' fgg m

,_

(6.55)n care b estelimea rotoruluiRezult c volumul geometric al pompei se calculeaz cu relaia aproximativ:p ( ) z R 2 eb 2 V z ' Vm o (6.56)inndcont demrimeavolumului recirculat dinspaiul denaltpresiunesprezonadejoaspresiune, rezult expresia exact a volumului geometric:( ) z R k 2 b e 2 Vo (5.57)n care k este uncoeficient de corecie a crui valoare depinde de numrul de palete, tabelul 6.3Tabelul 6.3z 3 5 7 9 11k 0,827 0,936 0,968 0,980 0,986 Debitul teorectic al pompei cu simpl aciune care se rotete cu turaia no, este dat de relaia:o o Tn V Q (6.58)( )o Tn z kR 2 b e 2 Q (6.59)Calculul debitului la pompe cu palete cu dubl aciuneFie volumul de lichid din spaiul abcd aflat n zona refulrii prin orificiul R1, figura 6.38. 9122e gg'b'b 1PAQ1zd'c'p1raf' adB2c3fRsra'ep2GzRm A22PRQACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIPaleta II determin debitul: q2 = A2 2 , ncare: A2 = (r2 ro) b - seciunea paletei 2 = ro + (r2 ro) /2 = (r2 + ro) /2 raza medie b limea paletei( ) ( )2o22o 2o 2 2r r2b2r rr r b q + (6.60)n acelai timp, paleta I diminueaz acest debit cu valoarea: ( ) ( )2o21o 1o 1 1 1 1r r2b2r rr r A q + (6.61)Debitul teoretic al pompei cu dubl aciune este:( ) ( )2122 1 2'Tr r b q q 2 Q (6.62)Dac se ine seama i de volumul ocupat de cele z palete, debitul se micoreazcu cantitateao1 2zncosr rz b 2 q (6.63)unde este unghiul de nclinare al paletelor iar no = / 2este numrul de rotaii pe secund. Rezult expresia debitului teoretic: ( )( )( )1]1

cosz r rr r bn 2ncosr rz b 2 r r b Q1 2 2122 oo1 2 2122 T(6.64)La pompele cu dubl aciune pulsaia debitului este n general mic,deoarece ntre orificiul de aspiraie i cel de refulare (mnipq figura 6.38) paletele descriu traiectorii circulare concentrice cu axul rotorului iar debitul corespunztor este constant.Pe poriunile de tranziie (mq i np), curba statorului se proiecteaz n aa fel nct suma vitezelor radiale a dou palete opuse s fie constant. La pompele cu simpl aciune pulsaia debitului este mare i depinde de excentricitate. Pentru aceleai dimensiuni, pulsaia scade cu reducerea grosimii paletelor i cu creterea numrului lor.Calculul valorii momentului la arborele pompei cu palete radialeDacA( )=b R( )estesuprafaapaleteipecareepurade presiunenu se echilibreaz, figura 6.39,valoarea momentului instantaneu se calculeaz cu relaia de principiu.M( ) = p A ( ) r ( ).n care( ) ( )

,_

+ R R Rz292Figura 6.38ACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.39 Schema de calcul a momentului de antrenare la pompa cu palete radialen cazul unei pompe cu palete cu simpl aciune, momentul corespunztor paletei I, figura 6.40 are valoarea: Figura 6.40( ) ( )2 2111 1r2pb2rr r pb M

,_

+ (6.65)Similar, pentru paleta II rezult( )2 222r2pbM (6.66)Momentul teoretic rezultanteste:( ) ( ) ( )22212 222 212 1 T2pbr2pbr2pbM M M (6.67)Avnd n vedere relaiile geometrice:2 2 2 21e R cos e cos e + + (6.68)( ) ( )2 2 2 22e R cos e cos e + + + + (6.69)rezult expresia final a momentului teoretic de antrenare:93A R123465eoACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VI( ) ( ) [ ];' + + + 2 2Tcos cosR 2ecos cos Re bp M (6.70)Pentru cazul = , relaia 6.66 devine:MT = 2 p b R e cos (6.71)Momentul este maxim pentru = e i are valoareaMTmax = 2 p b R e(6.72) Momentul are valoareaminim pentru = / z,MTmin = 2 p b R e zcos (6.73) Gradul de neuniformitate al momentului este:k Re pb 2zcos 1 Re pb 2MM MTmedmin T max TM

,_

(6.74)n care: zzsink(6.75)Expresiile valorilor momentului teoretic sunt valabile i pentru funcionarea n regim de motor. n cazul pompelor (motoarelor) cu dubl aciune, se obine expresia.( ) ( ) [ ]1 22122 Tr r bz r rzmpbM (6.76)Ca observaie important se specific faptul c valoarea momentului nu depinde de poziia unghiular ( ).6.6. Pompe cu pistoane radiale 6.6.1 Construcie, funcionarePompele cu pistoane radiale se utilizeaz n acionrile hidraulice pentru realizarea presiunilor mari, p = 200 .. 210 bar i a unor debiteQ = 10100l/min).Principiul de funcionare se poate urmri n schema din figura 6.42. ntre rotorul 1 i statorul 3 exist excentricitatea e datorit creiafiecare piston radial2executocursh=2e.Distribuia seface prin axulcentralfix 4,cu canalizaiade aspiraie 6 i cea de refulare 5. Statorul are rol de ghid, contactul pistonaelor pe suprafaa de ghidare fiind meninut prin fora centrifug.94La motorpp2 1ppeACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VICilindreea pompei poate fi modificat n timpul funcionrii prin deplasarea statorului n sensul creterii sau scderii excentricitii i prezint avantajul unei reglri continue a debitului ntre limitele 0 i Qmax.Datorit plasrii n poziie excentric a rotorului1fa de statorul3, pistonaele 2execut pe lungimea unghiular (0, ) a rotaiei rotorului sprijinit pe axul 4, o deplasare spre exterior, iar pe lungimea unghiular ( , 2 ) o deplasare spre interior. Prin deplasarea spre exterior volumul nchis sub pistonae se mrete i are loc aspiraia, iar prin micarea invers,volumul scade i fluidul este obligat s prseasc incinta, realiznd astfel refularea.Axul central 4 asigur, prin construcia sa, legtura succesiv a camerelor cilindrilor cu conductele de aspiraie A i de refulare R ale pompei.Exist construcii la care sunt realizate mai multe aspiraii i refulri pentru o rotaie. n acest caz este necesar ca, fie rotorul (la aspiraia exterioar), fie statorul (la aspiraia interioar) s aib mai multe proeminene cu supranlarea e. Asemenea cicluri multiple realizeaz construciile din figura 6.43 d, f, g. Pistonaul se construiete de regul de tip plunjer, ca n figura 6.43 a, d, e, sub form de bil din figura 6.43, b, f, g, dup cum sunt i construcii care folosesc clasicul principiu biel-manivel.La sisteme cu aspiraie interioar ghidarea se face pe stator, cu care pistonul trebuie s menin un contact continuu. Obinerea acestuia se face fie prin mpingerea forat a pistonului printr-un arc,figura 6.43 e, fie prin ghidarea n locauri special amenajate n stator sau capacele laterale (figura 6.43 c).Figura 6.43 Tipuri constructive de realizare a ghidrii piston-statorArborele pompei este puternic solicitat de fore radiale neechilibrate care se manifest dinspre camera de refulare ctre cea de aspiraie.Realizareadistribuiei laacest tipdepompnupoateeliminacomplet strivirealichidului. Fiecarepistonatrece printr-o anumit poziie cnd lichidul din spatele su este complet izolat de camera de aspiraie i cea de refulare i tinde s treac prin spaiul pistona rotor, sau prin jocul dintre rotor i axul central fix. Acest fapt duce la nclzirea uleiului i la mrirea frecrilor organelor n micare.Launelepompe, excentricitatesepoatemodificaautomat cuajutorul unei construcii specialecarepreiarolul urubului de reglaj i resortului, figura 6.44. Statorul este meninut hidraulic ntr-o anumit poziie n funcie de parametrii hidraulici solicitai pompei de ctre sistemul hidraulic de acionare. Dac presiunea tinde s creasc (din cauza creterii sarcinii lamotor), pistonul2deplaseazstatorul1nsensulcreterii excentricitiie,ceeaceasigurcretereacorespunztoarea debitului pompei.95a) b)c)d) e) f) g)Figura 6.42 Schema funcional a pompei cu pistoane radialerCurbastatoruluiexACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIFigura 6.44 Sistem de reglare automat a excentricitii6.6.2 Calculul debituluiCilindreea pompei cu z pistoane radiale de diametru d care lucreaz cu excentricitatea e,este dat de relaia:ez2dhz4dV2 2 (6.77)n careh estecursa unui pistona. Debitul mediu refulat de pomp la n [rot/min] este:60nez2dQ2T(6.78)Debitul instantaneu se poate calcula pe baza schemei funcionale din figura 6.45.Fig. 6.45 Schema de calcul a debituluiDeplasarea radial a unui pistona corespunztoare unui unghi de rotaie este:x= (r+e) -= (r+e) (e cos + r cos )(6.79)n care:r - raza statorului;e excentricitatea.Deoarece unghiul este mic, cos 1 irezult: x= e (1 cos ).( 6.80)Viteza pistonului este: sin edtdsin edtdxv (6.81) Debitul instantaneu al unui pistona este dat de relaia: sin e4dq2(6.82)96erpxNFTACIONAREA HIDRAULIC A MAINILOR-UNELTECapitolul VIiar debitul total instantaneu al pompei se calculeaz cu relaia:( ) ( ) [ ] { } + + + + + i22sin e4d1 m sin . .......... sin sin e4dQ(6.83)n perioada de refulare se pot gsi cel multm = (z+1)/2pistonae. Unghiul dintre dou pistonae vecine este = 2 /z.6.6.3 Calculul coeficientului de pulsaie Calculul coeficientului de pulsaie presupune determinarea valorii debitului maxim, minim i mediu. Determinarea condiiei pentru care debitul instantaneu dat de relaia 6.83 are valoare maxim impune determinarea unghiului x care asigur condiia de maxim pentru suma:( ) ( ) + + + + m sin ..... sin sin Yx x i (6.84)respectiv:0ddYx i 0dY dx22