מה ההבדל בין משאבת גלגלי שיניים פנימית לבין משאבת גלגלי שיניים חיצונית?

במערכות הידראוליות, משאבות גלגיליות משמשות בצורה נרחבת במכונות הנדסיות, מיכון חקלאי וציוד הידראולי תעשייתי בזכות המבנה הפשוט, האמינות הגבוהה והתחזוקה הקלה. עם זאת, בתהליך האמיתי של בחירה ושימוש, רבים לא מבחינים באמת באפיוני העבודה של משאבות גלגלי שיניים פנימיות ומשאבות גלגלי שיניים חיצוניות. הם לעיתים קרובות מקבלים החלטות בהתבסס על ניסיון או מחיר בלבד, מה שמוביל בסופו של דבר לבעיות כגון רעש חזק, יעילות נמוכה וחיים שימושיים קצרים.

 

כדי לבחור את הסוג המתאים, יש להבין תחילה את ההבדלים העיקריים בין שני סוגי המשאבות הללו ממספר מישורים, כולל עקרונות מבניים, מאפייני זרימה, ביצועי רעש, התאמה לתנאי פעולה ותרחישי יישום.

 

I. ההבדל הבסיסי: המבנה קובע הכל

 

ליבת ההבדל בין משאבות גלגלי שיניים פנימיות וחיצוניות נובעת משיטות השילוב השונות של גלגלי השיניים, ושיטת השילוב קובעת ישירות את הרציפות והחלקות של אספקת השמן.

 

 

מARNING חיצונית

 

משאבה חיצונית מורכבת משני גלגלי שיניים באותו הגודל, אשר משולבים זה בזה מבחוץ בתוך גוף המשאבה. כאשר גלגלי השיניים מסתובבים, נוצר לחץ שלילי בצד שבו גלגלי השיניים מתנתקים, מה שגורם למשיכת שמן לפתח האינטיק. השמן נשאב לאורך החלל שבין ההיקף החיצוני של גלגלי השיניים לגוף המשאבה, ולבסוף מופסק דרך פתח הפליטה כאשר גלגלי השיניים משולבים מחדש בצד השני.

 

 

התכונות העיקריות של המבנה הזה הן:

 

- נתיב העברת כוח ברור

 

- מספר מינימלי של חלקים

 

- קושי ייצור והרכנה נמוך

 

עם זאת, בשל התהליך היחסית ישיר של השינען, מתרחשת שינוי נפח מורגש בשמן במהלך ההובלה.

 

 

מARNING פנימית

 

משאבה של שיניים פנימיות, לעומת זאת, מורכבת מgear פנימי וgear חיצוני. הgear הפנימי מסתובב אקסצנטרי בתוך הgear החיצוני. השמן תפוס בתוך מיכל שמן שנוצר בין שיניים של הgear הפנימי והחיצוני, ומועבר בתמיכות ובהמשכות ליציאת השמן כאשר הgears מסתובבים.

 

 

בהשוואה למבנה שיניים חיצוני, משאבות שיניים פנימיות מציגו:

 

- שינען יותר רציף

 

- שינויי יותר מתונים בנפח המיכל של השמן

 

- תהליך אספקה של שמן יציב יותר

 

זו גם הסיבה המרכזית שממנה מתקנים פנימיים בעלי יתרון גדול יותר במונחים של חלקות ובקרת רעש.

 

II. גלי זרימה: קובע את ה"יציבות" של המערכת

 

במערכות הידראוליות, גלי זרימה הם עיקריים ביצירת רטט, רעש ועליית טמפרטורה.

 

 

מאפייני הזרימה של משאבות גלגל שיניים חיצוניות

 

בגלל השינויים המשמעותיים בנפח מיכלי השמן בזמן שהשיניים נוגעות ונפרדות במשאבות גלגל שיניים חיצוניות, הזרימה היוצאת מציגה תנודות מחזוריות. גלים אלו בולטים יותר בתנאי פעולה של מהירות גבוהה או עומס גבוה.

 

 

היבטים פרקטיים:

 

- רטט מוגזם במערכת

 

-ברור למדי רעש בצינורות

 

- השפעה גדולה יותר על שסתומים וחיבורים

 

 

מאפייני זרימה של משאבות גלגלי שיניים פנימיות

 

משאבות גלגלי שיניים פנימיות מציגות שינויים רציפים יותר בתאי השמן, כאשר השמן 'עטוף' ומועבר בין השיניים, מה שמייצר תפוקת זרימה אחידה יותר. המבנה הזה יכול לצמצם משמעותית את גלי הזרימה.

 

 

היבטים פרקטיים:

 

- פעילות מערכת יציבה יותר

 

- תנודות לחץ קטנות יותר

 

- ידידותי יותר לרכיבי הידראוליקה

 

III. הבדלים ברעש וברמת הנוחות

 

בעיות רעש אינן לעיתים קרובות "המשאבה נפגמה", אלא אי התאמה בסוג המשאבה.

 

 

מARNING חיצונית

 

ההשפעה של חיבור השיניים היא ישירה, מה שגורם לגלי זרימה מורגשים ורמת רעש יחסית גבוהה. עם זאת, זה נחשב מקובל לגמרי בציוד בעל סבילות גבוהה לרעש, כמו מכונות בניין ומכונות חקלאיות.

 

 

מARNING פנימית

 

חיבור השיניים חלק והזרימה של השמן היא רציפה, מה שמביא לרמת רעש נמוכה בהרבה. הוא מתאים במיוחד לציוד תעשייתי, מערכות פנימיות או יישומים הדורשים רמת נוחות גבוהה יותר.

 

 

 

IV. התאמה לשמן הידראולי ולתנאי פעולה

 

מARNING חיצונית

 

מתאים יותר לשמני הידראוליקה עם ניקיון גבוה יותר.

 

רגיש יחסית לשינויים בצמיגות השמן.

 

מהירות הבلى תגדל כאשר השמן מזוהם בצורה חמורה או כאשר תנאי הליבון גרועים.

 

 

מARNING פנימית

 

בעל טווח התאמה רחב יותר לצמיגות שמן.

 

פועל בצורה יציבה יותר בשמן עבה או בתנאי פעולה enfasis על ליבון.

 

ידידותי יותר לתנאי היווצרות סרט שמן.

 

 

ו. יעילות, אורך חיים ועלות תחזוקה

 

מנקודת מבט של פעילות ארוכת טווח:

 

 

מARNING חיצונית

 

בעל עלות התחלתית נמוכה ותחזוקה פשוטה, אך במערכות דרמטיות יותר, רעדים ובلى עלולים לקצר את אורך החיים הכולל.

 

 

מARNING פנימית

 

בעל השקעה התחלתית גבוהה יותר, אך פועל בצורה חלקה עם בلى אחיד, מה שיותר תורם לפעולת רציפה ארוכת טווח.

 

 

 

VI. השוואה של תרחומים יישומים טיפוסיים

 

יישומים נפוצים של משאבות גיר חיצוניות

 

מכונות חקלאיות

 

מכונות בנייה

 

מערכות הידראוליות ברכב

 

ציוד הידראולי כללי שרגיש למחיר

 

 

יישומים נפוצים של משאבות גיר פנימיות

 

מערכות הידראוליות תעשיתיות

 

מערכות שימון

 

ציוד מדויק

 

תרחומים עם דרישות גבוהות לרמה וליציבות

 

VII. הלוגיקה היסודית של בחירת מהנדסים

 

בעבודה הנדסית, אין דבר כזה 'משאבה מתקדמת יותר', רק 'משאבה יותר מתאימה'.

 

 

אם המערכת prioritize עלות יעילות, מבנה פשוט ותחזוקה קלה → בחר משאבת גיר חיצונית.

 

אם המערכת prioritize תפעול חלק, רעש נמוך ותפעול מתמשך לטווח ארוך → בחר משאבה עם גלגל שיניים פנימי

 

אם הבחירה לא מתאימה, גם המשאבה היקרה ביותר עלולה להראות ביצועים גרועים.

 

 

VIII. סיכום של מהנדס במשפט אחד

 

ההבדל בין משאבות גיר אינו בשמותיהן, אלא במבנה שלהן; בסופו של דבר, הבדלים מבניים משתקפים בביצועי המערכת.