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Estudio de un Método de Análisis de Cinemática de Trayectoria de Compañero para la Bomba de Rasqueta de Rotor de Cinco Aspas

Autores: Wang, Chong; Zhang, Shigong; Zhang, Tiezhu; Zhang, Hongxin; Li, Minghao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio de un Método de Análisis de Cinemática de Trayectoria de Compañero para la Bomba de Rasqueta de Rotor de Cinco Aspas


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Propuesto
Bomba de raspado oscilante de rotor de cinco palas
Eficiencia volumétrica
Mecanismo de raspado oscilante con leva rotativa
Método de análisis cinemático
Principios estructurales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una bomba de raspado oscilante de rotor de cinco palas (FRSSP) para superar las desventajas de las bombas volumétricas tradicionales, como el mal rendimiento de sellado, la baja eficiencia volumétrica y la estructura compleja. Esta bomba emplea un mecanismo de raspado oscilante con un camión rotativo para lograr la entrada y salida de fluidos. La FRSSP tiene una estructura compacta, es autosealante y altamente eficiente en la utilización volumétrica, ofreciendo aplicaciones prometedoras. Se propone un método de análisis cinemático de trayectoria compañera de la FRSSP. La ecuación en coordenadas polares de la trayectoria compañera se deriva de la ecuación de perfil del camión de rotor de cinco palas. Basado en esta trayectoria, se establece un modelo cinemático de la bomba de raspado, resultando en las ecuaciones cinemáticas para el ángulo de oscilación del raspador, el ángulo de presión del raspador, el ángulo de rotación del rotor, la velocidad angular del raspador y la aceleración angular del raspador. La cinemática de la FRSSP fue simulada y validada utilizando ADAMS. Comparar los resultados de los cálculos teóricos y la simulación revela que el error en el ángulo de oscilación del raspador es del 1.85%, el error máximo en la velocidad angular del raspador es del 4.93%, y el error máximo en la aceleración angular del raspador es del 2.47%, confirmando la precisión del método de análisis cinemático. Se realizó un análisis de sensibilidad sobre el método de investigación cinemática para trayectorias compañeras. Después de modificar las dimensiones de los componentes clave en la bomba de raspado, las discrepancias entre los cálculos teóricos y los resultados de la simulación fueron inferiores al 5%, confirmando la precisión y robustez del método. El análisis de simulación del campo de flujo y las pruebas experimentales en la bomba de raspado revelaron que la desviación entre las tasas de flujo de salida simuladas y experimentales fue inferior al 5%, validando la viabilidad de los principios estructurales de la bomba y la fiabilidad de las simulaciones. Además, estos hallazgos afirmaron indirectamente la corrección del método de análisis cinemático de trayectoria compañera.

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