Pompa cu Roti Dintate

INTRODUCERE

Proiectul dе fɑță іntіtulɑt „Pompa cu roți dințate” trɑtеɑză prоblеmеlе lеɡɑtе de principalele tipuri de pompe, în general, și pompa cu roți dințate, în special,, ɑсеst studіu bɑzându-sе pе о bіblіоɡrɑfіе sоlіdă ɑ unоr ɑutоrі сunоsсuțі în mɑterie, printre сɑre ɑmintesc: Șerban Bobancu, I. Cebotarescu, A. Ciocârlea, Nicolae Dumitru, Nicolae Ganea, I. Gavrilaș, S. S. Georgescu, Francis Gyulai, D. Gh. Ionescu, Vistian Matieș, A. Oprean, D. Pavel, I. Petre, Ioan Pop, Gh. Rădulescu, Alexandru Todicescu, E. Tottolo și alții.

Proiectul este struсturɑt în trei сɑpitоle.

Proiectul înсepe сu prezentɑ intrоduсere.

În сɑdrul primului capitol, intitulɑt „Prezentarea generală a pompelor” s-ɑ urmărіt ɑbοrdɑrеɑ еlеmеntеlοr tеοrеtісе, prіvіnd tipologia pompelor.

Ϲеl dе-ɑl doilea сɑріtοl, intitulɑt „Prezentarea pompelor cu roți dințate” trɑtеɑză fenоmenele сɑrɑсteristiсe pompelor cu roți dințate.

Оrɡɑnіzɑrеɑ ɑnсhеtеі dіn сɑріtοlul ɑl treilea, іntіtulɑt „Părți componente ale unei pompe cu roți dințate, defecte, modalități de remediere, a acestora, condiții de montare și funcționare” ɑrе rοlul dе ɑ vеrіfісɑ rigurоzitɑteɑ соrespоndențelоr la nivelul pompelor cu roți dințate..

Ре bɑzɑ іnfοrmɑțііlοr рrеzеntɑtе ре рɑrсursul proiectului în сеlе trei сɑріtοlе ɑmintite, sunt fοrmulɑtе, în final, unеlе concluzii reсоmɑndări rеfеrіtοɑrе lɑ tеmɑtісɑ proiectului ɑbоrdɑt.

Рrіn рrеzеntul proiect, ɑm dοrіt să dеmοnstrеz іmрοrtɑnțɑ dеοsеbіtă ɑ сunοɑștеrіі ɑsресtеlοr dеfіnіtοrіі рrіvіnd сriteriile generɑle de stɑbilire ɑ elementelоr pompelor cu roți dințate, întru rеɑlіzɑrеɑ sсοрuluі рrοрus stɑbіlіndu-mі următοɑrеlе:

Аnɑlіzɑ ɑsресtеlοr tеοrеtісе șі mеtοdοlοɡісе рrіvіnd tipologia pompelor;

Idеntіfісɑrеɑ șі ɑnɑlіzɑ lɑсunеlοr, сοnfuzііlοr șі сοntrɑdісțііlοr în сееɑ се рrіvеștе pompele cu roți dințate.

Оbіесtіvеlе urmărіtе în ɑсеɑstă сеrсеtɑrе sunt următοɑrеlе:

Stɑbіlіrеɑ tеmеі dе сеrсеtɑrе;

Sеlесtɑrеɑ bіblіοɡrɑfіеі în vеdеrеɑ dοсumеntărіі, sеlесțіοnând ɑtât mɑtеrіɑlе іnfοrmɑtіvе рur tеοrеtісе, сât șі rɑрοɑrtеlе unοr studіі dе сɑz ре ɑсееɑșі tеmă, еlɑbοrɑtе în рrеɑlɑbіl dе сătrе sресіɑlіștі;

Dοсumеntɑrеɑ рrοрrіu-zіsă ɑtât dіn mɑtеrіɑlеlе sеlесtɑtе, сât șі urmărіrеɑ unuі сurs dе sресіɑlіzɑrе în mɑtеrіe;

Intеrрrеtɑrеɑ șі рrеluсrɑrеɑ dɑtеlοr οbțіnutе.

Μοdеlеlе șі ɑrііlе ɑbοrdɑtе în ɑсеɑstă luсrɑrе sunt:

Dοсumеntɑrеɑ tеοrеtісă dіn сărțіlе dе sресіɑlіtɑtе іndісɑtе sеlесtіv în bіblіοɡrɑfіе;

Dοсumеntɑrеɑ рrɑсtісă рrіn сulеɡеrеɑ dе dɑtе dіn studііlе dе sресіɑlіtɑtе;

Ϲulegereɑ și sіstеmɑtіzɑrеɑ dɑtеlοr;

Аnɑlіzɑ сοmрɑrɑtіvă ɑ dɑtеlοr, іntеrрrеtɑrеɑ rеzultɑtеlοr șі fοrmulɑrеɑ dе сοnсluzіі șі рrοрunеrі.

CAPITOLUL I

PREZENTAREA GENERALĂ A POMPELOR

Din perspectivă terminologică, pompele sunt niște utilaje hidraulice menite a transmite fluidelor de lucru, energia mecanică sub forma energiei hidraulice, energie ce este primită prin intermendiul arborelui de antrenare.

Din punctul de vedere al principiului de funcționare și al formei cavității de lucru, pompele comportă următoarea tipologie: centrifuge, volumice, axiale.

Pompa centrifugă, redată figurativ mai jos, transmite energia primită de electromotorul de antrenare prin arborele 4, fluidul de lucru prin intermediul rotorului 1.

Figura 1 Pompă centrifugă

Rotorul antrenează particulele de lichid s într-o mișcare de rotație, acestea fiind eliberate sub acțiunea forțelor centrifuge, către zona limitrofă acestora. La părăsirea rotorului, aceste particule de fluid comportă viteze mari, de unde și energia cinetică mare, în colector viteza scăzând și crescând, pe de altă parte, presiunea.

În momentul părăsirii pompei prin intermediul flanșei de refulare, lichidul beneficiază de energie cinetică și energie potențială (de presiune). Energia ce o deține fluidul pe tubulatură poartă denumirea de energie hidraulică.

Rotorul 1 are în componenșa sa două discuri plane sau curbate, între acestea aflându-se palele rotorice ce au rolul de a separa spațiul dintre discuri. Palele rotorului sunt de două tipuri: radiale ori curbate către exterior. Carcasa spirală sau colectorul dispune o secțiune variabilă, crescătoare, în acest o parte considerabilă a energiei cinetice a fluidului transformându-se în energie potențială.

Aceste pompe sunt relevante pentru debite medii (Qmax = 0,5 ÷ 1 m3/s) și presiuni mici sau medii (pmax = 0,9 MPa), ele nefiind autoamorsabile. În consecință, pentru a funcționa la parametrii optimi, se recomandă umplerea tubulaturii de aspirație cu lichid, ori evacuarea aerului de pe această tubulatură, până ce lichidul intră în pompă. Aceste pompe efectuează sarcini mici de aspirație.

În vederea obținerii unor presiuni mai mari prin intermediul pompelor centrifuge, acestea comportă în componența lor, mai multe rotoare, fixate pe același arbore.

Pompe volumetrice. În vederea funcționării acestor pompe, se are în vedere modificarea ciclică a volumului cavității de lucru. În primă fază, se observă o mărire a acestui volum, aceasta provocând crearea unei depresiuni în spațiul cavității de lucru și o aspirație a solului. În faza următoare, volumul descrește, determinând ca lichidul aspirat să fie refulat în tubulatura de refulare a utilajului.

Pompele volumice comportă debite mici, având presiuni de lucru mari de până la 400 bari, la pompele cu piston. Acestea instituie depresiuni mari la aspirație și fi folosite și ca pompe cu vacuum.

Schemele de principiu ale pompei cu pistonașe axiale sunt prezentate în figura 2. Aceată pompă are în componența sa: blocul cilindrilor 1, pistonașele plunjer 2, discul de antrenare 3 și un distribuitor 4.

Unghiul de înclinație α este de 15° ÷ 20°.

Pompa cu pistonașe axiale comportă un debit fix, pe fondul faptului că însăși cursa pistonașelor este, la rândul ei, fixă. În condițiile în care unghiul α este variabil, variază și debitul, pompa având în aceste condiți un debit reglabil.

Figura 2 Pompe cu pistonașe axiale

Pompele cu pistonașe axiale își găsesc utilitatea în acționările hidrostatice sau în industria mașinilor unelte, acestea fiind construite în variate forme și modele.

Schemele de principiu ale pompelor cu pistonașe radiale sunt prezentate în figura următoare.

Figura 3. Pompe cu pistonașe radiale

În componența acestor pompe intră: rotorul 1, pistonașele 2, statorul 3 și axul central de distribuție.

Principiul de funcționare al pompelor cu pistonașe radiale este următorul: motorul electric antrenează rotorul pompei, acesta fiind dezaxat față de stator și permițând pistonașelor să desfășoare o mișcare relativă în alezajele lor, fapt pe care se bazează fenomenele de aspirație și refulare a lichidului.

Numărul pistonașelor este impar, de la 7 la 13, turațiile variind între 100 ÷ 1500 rot/min. Debitele ating 8000 l/min la presiuni ce ajung la 30 Pa.

Schemele de principiu pentru pompele cu palete, cu aspirație și refulare exterioară sau interioară, sunt prezentate în figura următoare.

Figura 4. Pompe cu palete

Reglarea debitului se realizează în mod similar cu acela al pompelor cu pistonașe radiale, prin deplasarea carcasei față de rotor și modificarea excentricității.

Pompe cu roți dințate. Aceste tipuri de pompe au ca elemente active două sau mai multe roți dințate, la care golurile dinților constituie cavitățile de lucru. Cele mai utilizate din pompele cu două roți dințate cu angrenare exterioară și dantură evolventică dreaptă, prezentate schematic în figura 5.

În componența pompelor cu roți dințate intră: carcasa 1, capacele 2, și roțile dințate 3.

Figura 5. Pompe cu roți dințate

Din punctul de vedere al numărului de fluide, pompele pot fi cu un fluid sau cu două fluide, în primul caz acestea primind energia de la un corp solid, spre deosebire de cele din cel de-al doilea caz care le primesc de la un fluid motor.

Din perspectiva tipului de pompare, pompele comportă următoarea tipologie: desmodrome sau cu lanț cinematic cu desmodromie variabilă, cum ar fi cazul pompei cu abur cu piston cu acțiune directă.

În funcție de numărul de curse active pe rotație, pompele sunt cu simplu efect sau cu dublu efect. În primul caz, fluidul este pompat de o singură față a pistonului, pe când în cel de-al doilea caz este pompat de ambele fețe a pistonului.

Cu ajutorul pompelor hidraulice, lichidul de la presiunea inferioară din aval se deplasează la presiunea superioară din amonte, diferența de presiune învinsă de pompă constituind înălțimea de ridicare a pompei, care în genere este mai mare decât diferența dintre presiunile din amonte și aval, pe fondul pierderilor din pompă și conductele sale. Debitul pompei reprezintă volumul de lichid deplasat în unitatea de timp și este exprimat în m3/s.

După tipul mecanismului mobil pompele hidraulice comportă următoarea clasificare:

Pompe cu piston: pompele folosite la pomparea petrolului din zăcămintele cu energia epuizată, pompa cu injecție la motoare cu ardere internă, pompa folosită în medicină ca înlocuitor al inimii;

Pompe totative: pompa cu roți dințate, pompa cu șurub, pompe cu palete;

Pompe cu membrană: pompa peristaltică;

Pompe cu rotor: pompa submersilă folosită la foraje.

Pompele pneumatice sunt acele pompe care deplasează un gaz. Aceste pompe pot fi compresoare în cazul în care gazul este comprimat, de vid atunci când sunt menite pentru instituirea unei presiuni mai mici raportată la presiunea atmosferică sau exhaustoare atunci când ajută la deplasarea gazului, fără a mai fi nevoie crearea unei diferențe de presiune.

Dacă luăm în vedere mecanismul mobil al pompelor hidraulice, se găsesc similitudini cu următoarele tipuri de pompe:

Pompe cu piston: pompa pulmon, pompa de bicicletă;

Pompe rotative: pompa cu inel lichid, pompa cu palete;

Pompe cu membrană;

Pompe cu rotor;

Pompe de vid: pompa moleculară.

Pompele cu două fluide mai poartă denumirea de ejectoare, acestea putând fi cu vână de apă, abur sau aer. Cele din prima categorie sunt folosite ca pompe de vid, cele din a doua categorie ca injectoare de apă în abur la cazane, iar cele din ultima categorie pentru pomparea apei în sistem „airlift”.

Alte pompe sunt: pompa de protoni și pompa de caldură.

CAPITOLUL AL II-LEA

PREZENTAREA POMPELOR CU ROȚI DINȚATE

Pompele cu roți dințate fac parte din grupa pompelor volumice rotative, care se deosebesc de turbopompele denumite ,,cu rotor", la care lichidul este pompat sub acțiunea forțelor centrifuge (pompele centrifuge, pompe axiale, pompe elicoidale etc.).

În pompele rotative, pomparea se realizează datorită variației volumului descris de organele pompei în urrna rotirii acestora în masa lichidului care umple pompa. În timpul rotirii, rotorul pompei împarte volumul total al corpului pompei în două părți: spațiul de aspirație și cel de refulare.

Pompa rotativă este constituită din trei părți principale: statorul, rotorul si organele de închidere.

Rotorul este format din unul sau mai multe corpuri cu mișcare de rotație (disc, tobă, cilindru plin etc.), dispuse concentric sau excentric în interiorul statorului.

Organele de închidere sunt formate din: palete, aripi, dinți de angrenare etc. și sunt montate pe periferia rotorului. Caracteristică pentru aceste pompe este și izolarea ermetică, între ele, a camerelor de refulare și de aspirație în timpul lucrului.

Pompele rotative pot fi: cu un rotor (pompa cu palete, pompa cu aripi, pompa cu pistoane radiale si rotor etc.), cu două rotoare (pompele cu roți dințate, pompa cu șuruburi, pompa cu cilindri rotitori etc.) sau cu mai multe rotoare.

Practic, pompele cu angrenaje nu sunt nimic altceva decât pompe rotative unde mișcarea de rotație a rotoarelor este creată prin antrenarea unui arbore de la o sursă de putere exterioară pompei, angrenarea organelor de închidere cauzând rotirea arborelui condus.

Pompele cu angrenaje sunt folosite îndeosebi la pomparea lichidelor vâscoase, ca: pompa de ungere în construcțiile de mașini, la motoarele cu ardere internă, în instalațiile de acționare hidraulică, la pomparea vâscozei în industria textilă etc. Ele sun organelor de închidere cauzând rotirea arborelui condus.

Pompele cu angrenaje sunt folosite îndeosebi la pomparea lichidelor vâscoase, ca: pompa de ungere în construcțiile de mașini, la motoarele cu ardere internă, în instalațiile de acționare hidraulică, la pomparea vâscozei în industria textilă etc. Ele sunt puțin sensibile la variația vâscozității lichidului și la existența reziduurilor în lichid.

În comparație cu pompele cu piston, pompele cu angrenaje admit turații înalte și furnizează un debit aproximativ uniform. Ele sunt simple din punct de vedere constructiv, nu au piese complicate și deci sunt ieftine.

În curs de perfecționare sunt construcțiile pompelor de presiune înaltă, care să răspundă tuturor cerințelor de exploatare, cum sunt: siguranța în funcționare și durata de lucru de 3.000-5.000 ore, obținerea și păstrarea în timp a valorilor mari pentru randamentul volumic și mecanic, funcționarea fără zgomot etc.

Pentru a răspunde cerințelor de lucru la diverse regimuri de turație, presiune sau debit, unele construcții admit schimbarea turației de lucru într-o gamă nu prea largă, altele admit o reglare în trepte de turație și rareori pompele sunt prevăzute cu reglare automată a debitului sau a presiunii la o turație fixă etc.

Datorită avantajelor cunoscute, profilul dinților la pompa cu roți dințate, se execută în general în evolvență.

La unele constructii cu angrenare interioară se utilizează profile diferite de evolvență (hipocicloidă).

Avantajele utilizării pompelor cu roți dințate sunt cauzate de:

Oportunitatea de aspirație si refulare a lichidelor cu tensiune înaltă a vaporilor și cu conținut mare de gaze și aer dizolvat. În cavitatea de aspirație, în cazul pompelor cu angrenare exterioară presiunea absolută în poate atinge 300 mm Hg, în timp ce la cele cu angrenare anterioară ar atinge 650 mm Hg;

Oportunitatea utilizarii lichidului de lucru cu o vâscozitate menținându-se între 0,5-106 și 256-106 m2/s;

Debitul pompei se poate afla într-o paletă variată de valori de la 0 la mii de litri pe minut.

La pompele cu două roți dințate, cu arbori nedescărcați de actiunea forțelor de presiune, presiunea de lucru este cuprinsă între 10 și 35 kgf/cm2, iar la pompele cu mai multe trepte, cu descărcarea reazemelor și cu compensarea automată a jocului frontal, presiunea de lucru este cuprinsă între 200 și 300 kgf/cm2 .

Din punctul de vedere al exploatării este important faptul că în pompele cu roți dințate sensibilitatea la înfundare este mai mică decât la pompele cu piston.

Pompele cu roți dințate pot fi clasificate după următoarele criterii:

După caracterul angrenării: cu angrenare exterioară, cu angrenare interioară;

După forma dinților: cu dinți drepți, cu dinți înclinați, cu dinți în V;

După numarul de perechi de roți angrenate simultan: cu două rotoare, cu mai multe rotoare;

După numărul de perechi de roți dințate din pompă: cu o treaptă, cu mai multe trepte;

După posibilitatea reglării debitului: cu debit reglabil, cu debit nereglabil;

După influența presiunii de lucru asupra rotoarelor: pompe descărcate, pompe nedescărcate, cu reglarea automată a jocului frontal.

O anumită pompă, în funcție de cerințele impuse, răspunde în același timp la una sau mai multe criterii indicate mai înainte. Ca principale, se consideră criteriile de clasificare după caracterul angrenării și forma dinților.

Roțile dințate cu angrenare interioară se utilizează mai putin în construcția mașinilor-unelte și mai mult în instalațiile hidraulice ale unor motoare cu ardere internă, instalații stabile din industria alimentară etc.

CAPITOLUL AL III-LEA

PĂRȚI COMPONENTE ALE UNEI POMPE CU ROȚI DINȚATE, DEFECTE, MODALITĂȚI DE REMEDIERE, A ACESTORA, CONDIȚII DE MONTARE ȘI FUNCȚIONARE

Pompele cu roți dințate cu angrenare exterioară își găsesc aria cea mai largă de răspândire din categoria pompelor cu roți dințate, în această categorie cele mai uzuale fiind cele cu roți dințate cu dinți drepți. În cadrul pompei menționate mai sus, debitul este constant în condițiile unei turații pentru o gamă variată de presiuni, stabilitatea caracterizând caracteristica de lucru, iar construcția fiind una simplă. Aceste pompe cu roți dințate oferă siguranță în procesul de exploatare, sunt compacte și comportă o greutate relativ mică.

Pompele cu roți dințate cu dinți înclinați, deși prezintă o serie de avantaje cum ar fi micșorarea zgomotului, micșorarea uzurii, un grad de acoperire al angrenării, nu sunt larg răspândite, datorită unghiurilor mici de înclinare, 4-7º, pentru a nu rezulta eforturi axiale mari.

În cazul pompelor cu dinți în V, unghiul de antrenare facilitează o mai bună realizare a avantajului înclinării dinților, atingând valori de până la 20º. Acestea prezintă avantajul de a putea fi facil utilizate la debite mari între 3.000 și 5.000 l/min, la lichide cu o vâscozitate ridicată de până la 300º E.

În industria alimentară, aceste pompe cu roți dințate se întrebuințează la pomparea sucurilor, siropurilor de fructe, berii, siropurilor de glucoză, siropurilor din industria zahărului, masei de ciocolată, untului de cacao, în industria uleiurilor ș.a.m.d.

O componentă funcțională de importanță vitală este ochelararul cu bucșe 4, construcția acestuia facilitând descărcarea uleiului sub presiune dintre dinții în angrenare, prin intermediul unor canale, preîntâmpinând astfel ivirea cavitației și strivirea. Acestea au de asemenea, un rol important în sprijinirea bucșelor ce susțin roțile dințate.

Pompele cu autoetanșare sunt pompe cu roți dințate care funcționează la presiuni mari (>100 bari). Aceste sunt construite dintr-o pereche de roți dințate cilindrice cu dinți drepți, 2 și 3, etanșate perfect de carcasa închisă 1 (cu excepția zonelor de aspirație și refulare) și lateral prin așa numiții ochelari cu bucșe. Uleiul care intră prin orificiul de aspirație sub acțiunea presiunii atmosferice, umple spațiile în creștere create prin ieșirea dinților din angrenare, fiind apoi transportat la la periferia roților, în golurile 4, spre orificiul de refulare. Linia de contact a dinților roților aflați în angrenare permite izolarea celor două zone cu presiuni diferite, prevenind astfel întoarcerea uleiului dinspre zona de refulare spre rezervor. Oricum, o parte din ulei este transportat înapoi spre zona de aspirație, doarece spațiile dintre dinți (golurile) sunt cu ceva mai mari decât dinții roților.

Figura 6. Pompa cu autoetanșare

Figura 7. Funcționarea pompei cu autoetanșare

Jocul axial este compensat prin realizarea pe fața lateral exterioară a ochelarilor cu bucșe a unor câmpuri de presiune axiale, legate cu zona de refulare, izolate cu inele de etanșare. Această soluție constructivă, prin suprafețele ermetizate care sunt comprimate diferențial, oferă avantajele unei uzuri mai uniforme a roților și a discurilor frontale. Aceste câmpuri de presiune sunt astfel concepute încât să fie mai mari decât cele care acționează dinspre interior, cu un raport de 1.2…1.4.

Acțiunea ciclică a roților dințate, provoacă crearea unei depresiuni la părăsirea dinților de angrenar în spațiul de aspirație. În regiunea centrală a pompei, dinții roților se întrepătrund, ocupând spațiul dintre dinți unii altora. În momentul părăsirii zonei de angrenare din partea dinților, volumul liber dintre dinți este eliberat, formându-se acea depresiune despre care am menționat anterior. În consecință, lichidul urmează a fi aspirat prin intermediul racordului 1 și antrenat în două fluxui, în zona dintre carcasa 5 și dinți.

Lichidul este transportat, prin rotirea roților, prin zonele periferice ale roților până ce ajung în zona de refulare. În această zonă începe angrenarea dinților celor două roți dințate, ceea ce duce la crearea presiunii.

Volumul dintre dinți, rezervat lichidului, va fi ocupat de dinții roții perechi, o bună parte a celor două fluxuri de lichid urmând a fi refulată prin intermediul racordului 4.

Din perspectivă grafică, trăsăturile pompei exprimă conexiunea dintre parametrii săi principali de funcționare. Acestea ajută la analiza funcționării unei pompe, alegerea tipului de pompă relevante pentru cerințele și impuse și, nu în ultimul rând, la sortarea regimurilor optime.

Caracteristica absolută a unei pompe volumice exprimă legătura dintre debitul Q, puterea N, randamentul η și presiunea de refulare la o turație constantă. Uneori se exprimă puterea, randamentul și presiunea de refulare în funcție de debit

La pompele volumice la o turație constantă, debitul (când se neglijează scurgerile) rămâne practic constant la orice valoare a presiunii de refulare. Cu schimbarea presiunii variază puterea și randamentul pompei. Deoarece pierderile volumice sunt aproximativ proporționale cu presiunea de refulare, la construirea caracteristicilor se consideră aceasta exprimând pierderile volumice prin produsul K x p, unde K este un coeficient de proporționalitate.

În cazul pompei cu roți dințate, pierderile au în componența lor: pierderi volumice, drept consecință a scurgerii lichidului prin jocuri, rezistențe hidraulice, rezistențe mecanice, ocuparea insuficientă a spațiilor vacante dintre dinți, la aspirație și diminuarea debitului, rezultat al conținutului de gaze și aer în lichidul pompat și al cavitației.

Scurgerea lichidului spre zona de aspirație, dinspre regiunea de refulare se poate realiza: prin jocul frontal între corpul propriu-zis al pompei și regiunea inelară frontalp, prin jocuri radiale între zona limitrofă a roților dințate și regiunea cilindrică interioară și prin spațiul de contact a dinților din zona de angrenare, în condițiile în care contactul este nemijlocit.

În situația scurgerii prin jocul radial, aceasta este obturată de direcția inversă direcției de circulație a lichidului, din partea pompei, în procesul de pompare a acesteia.

Pentru o mai bună reducere a scurgerilor în zonele limitrofe, unele pompe cu roți dințate comportă dinți scurți, cu lățimea muchiei exterioare supradimensionată. Această scurtare este acompaniată de o subdimensionare a debitului pompei în discuție, ea nefiind recomandată, dacă luăm în considerare faptul că aceste pierderi limitrofe au un aport relevant neglijabil.

Scurgerile prin jocul inelar frontal au loc în sens radial, de la periferia suprafeței inelare spre jocul din lagăre, iar în zona de angrenare a dinților, pe părțile frontale ale danturii, de la cavitatea de refulare spre cea de aspirație.

Pierderile hidraulice și mecanice sunt cauzate de frecările ce contribuie la procesul de pompare, opunându-se acțiunii pieselor în procesul de rotație, prin sporirea momentului de răsucire atât de vital antrenării roților dințate.

Dintre pierderile mecanice, unele depind de presiunea de refulare, altele nu depind de ea. Pierderile hidraulice se referă la: frecările în procesul deplasării lichidului cuprins între jocurile dintre roți și părțile fixe și în camerele de lucru ale pompei, învingerea forțelor centrifuge și de inerție.

Din cauza depresiunii care se formează în camera de aspirație, pot avea loc umplerea incompletă a golurilor dintre dinți și apariția cavitației. Scăderea presiunii în camera de aspirație până la o valoare critică este urmată de degajarea de vapori din lichid și aer, care, ocupând o parte din volumul camerei, duce la micșorarea debitului pompei și la înrăutățirea funcționării ei. Astfel, debitul pompei depinde nu numai de vâscozitatea, turația și presiunea de refulare, dar și de presiunea minimă din camera de aspirație, viteza de circulație a lichidului în organele pompei, conținutul în aer și gaze al lichidului la alimentare și de elasticitatea lichidului. Cu creșterea vitezei lichidului la aspirație, se realizează o umplere mai bună.

CONCLUZII

Din punctul de vedere al principiului de funcționare și al formei cavității de lucru, pompele comportă următoarea tipologie: centrifuge, volumice, axiale.

Pompele cu roți dințate au ca elemente active două sau mai multe roți dințate, la care golurile dinților constituie cavitățile de lucru. Cele mai utilizate din pompele cu două roți dințate cu angrenare exterioară și dantură evolventică dreaptă.

Pompa rotativă este constituită din trei părți principale: statorul, rotorul si organele de închidere. Rotorul este format din unul sau mai multe corpuri cu mișcare de rotație, dispuse concentric sau excentric în interiorul statorului. Organele de închidere sunt formate din: palete, aripi, dinți de angrenare etc. și sunt montate pe periferia rotorului.

Pompele cu angrenaje sunt folosite îndeosebi la pomparea lichidelor vâscoase, ca: pompa de ungere în construcțiile de mașini, la motoarele cu ardere internă, în instalațiile de acționare hidraulică, la pomparea vâscozei în industria textilă etc. Ele sunt puțin sensibile la variația vâscozității lichidului și la existența reziduurilor în lichid.

La pompele cu două roți dințate, cu arbori nedescărcați de actiunea forțelor de presiune, presiunea de lucru este cuprinsă între 10 și 35 kgf/cm2, iar la pompele cu mai multe trepte, cu descărcarea reazemelor și cu compensarea automată a jocului frontal, presiunea de lucru este cuprinsă între 200 și 300 kgf/cm2.

Pompele cu roți dințate cu dinți înclinați, deși prezintă o serie de avantaje cum ar fi micșorarea zgomotului, micșorarea uzurii, un grad de acoperire al angrenării, nu sunt larg răspândite, datorită unghiurilor mici de înclinare, 4-7º, pentru a nu rezulta eforturi axiale mari.

Pompele cu autoetanșare sunt pompe cu roți dințate care funcționează la presiuni mari. La acestea, uleiul care intră prin orificiul de aspirație sub acțiunea presiunii atmosferice, umple spațiile în creștere create prin ieșirea dinților din angrenare, fiind apoi transportat la la periferia roților, spre orificiul de refulare. Linia de contact a dinților roților aflați în angrenare permite izolarea celor două zone cu presiuni diferite, prevenind astfel întoarcerea uleiului dinspre zona de refulare spre rezervor.

În cazul pompei cu roți dințate, pierderile au în componența lor: pierderi volumice, drept consecință a scurgerii lichidului prin jocuri, rezistențe hidraulice, rezistențe mecanice, ocuparea insuficientă a spațiilor vacante dintre dinți, la aspirație și diminuarea debitului, rezultat al conținutului de gaze și aer în lichidul pompat și al cavitației.

BIBLIOGRAFIE

Bobancu, Șerban, „Angrenaje și transmisii mecanice”, Ed. Universității „Transilvania”, Brașov;

Cebotarescu, I. D., C. Neagu, Luminița Bibire, „Utilaj tehnologic pentru vinificație”, Ed. Tehnică, București, 1997;

Ciocârlea. A., „Ansamblări mecanice”, Ed. CD Press, 2007;

Dumitru, Nicolae, Gheorghe Nanu, „Mecanisme și transmisii mecanice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1974;

Ganea, Nicolae, „Alegerea, exploatarea, întreținerea și repararea pompelor”, Ed. Tehnică, București, 1988;

Gavrilaș, I., N. Voicu, „Tehnologia de fabricație a roților dințate pe mașini-unelte clasice și cu comandă program”, Ed. Tehnică, București;

Georgescu, G. S., „Îndrumător pentru ateliere mecanice”, Ed. Tehnică, București, 1978;

Gyulai, Francis, „Pompe, ventilatoare, compresoare”, vol. 1 și 2, I.P. Timișoara, 1988;

Ionescu, D. Gh., Matei P., Ancușa V., Todicescu I., Buculei D., „Mecanica fluidelor și mașini hidraulice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983;

Matieș, Vistian, Dan Mândru, Olimpiu Tătar, Radu Bălan, Călin Rusu, „Tehnologie și educație mecatronică”, Ed. Economică Preuniversitaria, 2002;

Oprean, A., „Hidraulica mașinilor-unelte”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983;

Pavel, D., „Mașini hidraulice”, vol. 1 Ed. Energetică de Stat, București, 1955;

Pavel, D., „Mașini hidraulice”, vol. 2 Ed. Energetică de Stat, București, 1956;

Petre I., C. Petre, „Elemente de mecanisme și organe de mașini”, Ed. Bibliotheca, 2001;

Pop, Ioan I., Ioan-Lucian Marcu, „Acționări hidraulice clasice”, Ed. U. T. Press, Cluj-Napoca, 2003;

Rădulescu, Gh., „Calculul și proiectarea roților dințate”, I. P. B., București, 1978;

Todicescu, Alexandru, „Mecanica fluidelor și mașini hidropneumatice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1974;

Tottolo, E., „Pompe și compresoare. Manual pentru școli profesionale”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1967;

***, „Hydraulics Field Manual”, Department of Army, Washington DC, 1997.

ANEXE

ANEXA 1

Schema tehnologică incluzând pompe cu roți dințate cu angrenare exterioară

BIBLIOGRAFIE

Bobancu, Șerban, „Angrenaje și transmisii mecanice”, Ed. Universității „Transilvania”, Brașov;

Cebotarescu, I. D., C. Neagu, Luminița Bibire, „Utilaj tehnologic pentru vinificație”, Ed. Tehnică, București, 1997;

Ciocârlea. A., „Ansamblări mecanice”, Ed. CD Press, 2007;

Dumitru, Nicolae, Gheorghe Nanu, „Mecanisme și transmisii mecanice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1974;

Ganea, Nicolae, „Alegerea, exploatarea, întreținerea și repararea pompelor”, Ed. Tehnică, București, 1988;

Gavrilaș, I., N. Voicu, „Tehnologia de fabricație a roților dințate pe mașini-unelte clasice și cu comandă program”, Ed. Tehnică, București;

Georgescu, G. S., „Îndrumător pentru ateliere mecanice”, Ed. Tehnică, București, 1978;

Gyulai, Francis, „Pompe, ventilatoare, compresoare”, vol. 1 și 2, I.P. Timișoara, 1988;

Ionescu, D. Gh., Matei P., Ancușa V., Todicescu I., Buculei D., „Mecanica fluidelor și mașini hidraulice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983;

Matieș, Vistian, Dan Mândru, Olimpiu Tătar, Radu Bălan, Călin Rusu, „Tehnologie și educație mecatronică”, Ed. Economică Preuniversitaria, 2002;

Oprean, A., „Hidraulica mașinilor-unelte”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1983;

Pavel, D., „Mașini hidraulice”, vol. 1 Ed. Energetică de Stat, București, 1955;

Pavel, D., „Mașini hidraulice”, vol. 2 Ed. Energetică de Stat, București, 1956;

Petre I., C. Petre, „Elemente de mecanisme și organe de mașini”, Ed. Bibliotheca, 2001;

Pop, Ioan I., Ioan-Lucian Marcu, „Acționări hidraulice clasice”, Ed. U. T. Press, Cluj-Napoca, 2003;

Rădulescu, Gh., „Calculul și proiectarea roților dințate”, I. P. B., București, 1978;

Todicescu, Alexandru, „Mecanica fluidelor și mașini hidropneumatice”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1974;

Tottolo, E., „Pompe și compresoare. Manual pentru școli profesionale”, Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1967;

***, „Hydraulics Field Manual”, Department of Army, Washington DC, 1997.

ANEXE

ANEXA 1

Schema tehnologică incluzând pompe cu roți dințate cu angrenare exterioară