EN
V hidravličnih sistemih se zobniške črpalke pogosto uporabljajo v gradbeni mehanizaciji, kmetijski opremi in industrijski hidravlični opremi zaradi enostavne zgradbe, visoke zanesljivosti in priročnega vzdrževanja. Vendar pa pri dejanskem izbiranju in uporabi mnogi ljudje resnično ne razlikujejo delovnih značilnosti notranjih in zunanjih zobniških črpalk. Odločitve pogosto sprejmejo zgolj na podlagi izkušenj ali cene, kar na koncu vodi do težav, kot so visok hrup, nizka učinkovitost in kratka življenjska doba.
Za izbiro prave vrste je najprej potrebno razumeti bistvene razlike med tema dvema vrstama črpalk iz več razsežnosti, vključno s strukturnimi načeli, tokovnimi značilnostmi, ravni hrupa, prilagodljivostjo obratovalnim pogojem in scenariji uporabe.
I. Osnovna razlika: struktura določa vse
V osnovi razlika med notranjimi in zunanjimi zobniki izvira iz različnih metod zagotavljanja zob, pri čemer metoda zagotavljanja neposredno določa zveznost in enakomernost dovajanja olja.
Zunajšnja čepljasta puma
Zunanja zobna črpalka sestoji iz dveh zobnikov enake velikosti, ki se nanizata drug na drugega na zunanji strani znotraj telesa črpalka. Ko se zobniki vrtita, se na strani, kjer se zobniki ločijo, ustvari negativen tlak, zaradi katerega se olje sesa v vhodni priključek. Olje se nato prevaža vzdolž prostora med zunanjim obodom zobnikov in ohišjem črpalka ter nazadnje iztisne skozi izhodni priključek, ko se zobniki ponovno zataknejo na drugi strani.
Glavne značilnosti te konstrukcije so:
- Javna pot prenosa sile
- Manjše število delov
- Nizka stopnja obdelave in sestave
Vendar, zaradi relativno neposrednega procesa oprijema zob, pride do opazne spremembe prostornine olja med transportom.
Notranje zobe pomoči
Notranja zobna črpalka pa sestoji iz notranjega in zunanje zobnega kolesa. Notranje zobno kolo se vrti ekscentrično znotraj zunanjega zobnega kolesa. Olje je zaprto v oljnem komoru, ki nastane med zobmi notranjega in zunanjega zobnega kolesa, in se neprekinjeno ter gladko prevaža do izhoda, ko se zobna kolesa vrtijo.
V primerjavi s konstrukcijo zunanje zobne koles, imajo notranje zobne črpalke:
- Bolj neprekinjen oprijem
- Bolj postopen spreminjanje oljne komore
- Bolj stabilen proces dobave olja
To je tudi osnovni razlog, zakaj notranji zobniški črpalke imajo večje prednosti glede gladkosti in nadzora hrupa.
II. Nihanja pretoka: Določitev 'stabilnosti' sistema
V hidravličnih sistemih so nihanja pretoka glavni vzrok za vibracije, hrup in dvig temperature.
Značilnosti pretoka zunanjih zobniških črpalk
Ker pride do pomembnih sprememb prostornine oljnega prostora, ko se pri zunanjih zobniških črpalkah zobci vklapljajo in izklapljajo, pride do obdobjih nihanj izhodnega pretoka. Takšna nihanja so še bolj izrazita pri visokih hitrostih ali pri visokem obremenjenju.
Deleži v praksi:
- Prevelike vibracije sistema
-očitne hrup v cevovodu
- Večji vpliv na ventile in tesnjenja
Pretokovne značilnosti notranjih zobniških črpalk
Notranje zobniške črpalke imajo bolj neprekinjene spremembe oljnega prostora, pri katerih se olje »obdaja« in prenaša med zobmi, kar povzroči enakomernejši izhodni pretok. Ta struktura lahko znatno zmanjša utripanje pretoka.
Deleži v praksi:
- Bolj stabilen obrat sistema
- Manjše nihanja tlaka
- Ugodnejše za hidravlične komponente
III. Razlike v hrupu in udobju
Težave s hrupom pogosto niso »crpalka je pokvarjena«, temveč neujemanje tipa črpalke.
Zunajšnja čepljasta puma
Vpliv oprijema zob je neposreden, kar povzroči opazno utripanje pretoka in relativno visoke ravni hrupa. Vendar je to v celoti sprejemljivo pri opremi z visoko zmogljivostjo hrupa, kot so gradbena in kmetijska strojna oprema.
Notranje zobe pomoči
Oprijem je gladak in tok olja neprekingen, kar povzroči znatno nižji hrup. Posebej primerno za industrijsko opremo, notranje sisteme ali aplikacije z višjimi zahtevami po udobju.
IV. Prilagodljivost hidravličnemu olju in obratovalnim pogojem
Zunajšnja čepljasta puma
Bolj primeren za hidravlična olja z višjo čistostjo.
Relativno občutljiv na spremembe v viskoznosti olja.
Hitrost obrabe se bo povečala, kadar je olje močno onesnaženo ali so razmere za mazanje slabe.
Notranje zobe pomoči
Ima širši obseg prilagodljivosti na viskoznost olja.
Deluje bolj stabilno pri viskoznih oljih ali pri pogojih delovanja, usmerjenih na mazanje.
Prijaznejši za pogoje nastajanja maselnega filma.
V. Učinkovitost, življenjska doba in stroški vzdrževanja
Z vidika dolgoročnega obratovanja:
Zunajšnja čepljasta puma
Izredno nizki začetni stroški in preprosto vzdrževanje, vendar lahko vibracije in obraba v sistemih z visokimi zahtevami skrajšajo skupno življenjsko dobo.
Notranje zobe pomoči
Višji začetni vložek, a gladko obratovanje in enakomerna obraba bolj prispevata k dolgoročnemu neprekinjenemu obratovanju.
VI. Primerjava tipičnih scenarijev uporabe
Pogoste uporabe zunanjih zobnikov
Kmetijska oprema
Gradbeni stroji
Hidravlični sistemi vozil
Strojna oprema za splošno uporabo, občutljiva na stroške
Pogoste uporabe notranjih zobnikov
Industrijski hidravlični sistemi
Sistemi za maščenje
Natančnostna oprema
Scenariji z visokimi zahtevami za tišino in stabilnost
VII. Osnovna logika inženirske izbire
V inženirskih praksah ne obstaja ničesar kot »naprednejša črpalka«, obstaja le »primernejša črpalka«.
Če ima sistem prednost pri učinkovitosti glede na stroške, preprosti strukturi in enostavni vzdrževanju → izberite zunanji zobniški črpalki.
Če sistem poudarja gladko delovanje, nizko hrupnost in dolgotrajno neprekinjeno obratovanje → izberite notranji zobniški črpalki.
Če je izbira neustrezna, lahko tudi najdražja črpalka deluje slabo.
VIII. Povzetek inženirja v eni povedi
Razlika med zobniškimi črpalkami ni v njihovih imenih, temveč v njihovi strukturi; končno pa se strukturne razlike odražajo v zmogljivosti sistema.