Investigación sobre la Eficiencia Volumétrica de una Nueva Bomba de Pistón 2D de Rodillo Apilado
Autores: Zhang, Chenchen; Ruan, Jian; Xing, Tong; Li, Sheng; Meng, Bin; Ding, Chuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Investigación sobre la Eficiencia Volumétrica de una Nueva Bomba de Pistón 2D de Rodillo Apilado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Mejorar
Bomba de pistón axial
Bomba de pistón de rodillo apilado 2D
Eficiencia volumétrica
Distribución del flujo
Pérdida por fugas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la eficiencia volumétrica de la bomba de pistón axial, este documento propone una nueva bomba de pistón 2D de rodillos apilados. Utiliza la comunicación alterna entre el cilindro de distribución y los puertos de entrada y salida de aceite de la carcasa para realizar la distribución del flujo. Al eliminar el mecanismo de distribución de flujo independiente de la bomba de pistón tradicional, se puede reducir la pérdida por fuga en el par de fricción de distribución para mejorar la eficiencia volumétrica. Basado en el principio de distribución de flujo, se estableció un modelo analítico de la eficiencia volumétrica de la bomba de pistón 2D de rodillos apilados. Luego, se construyó un modelo de co-simulación de toda la bomba utilizando tanto el software Simulink como AMESim. Se obtuvo la curva de variación del flujo de salida y el flujo de fuga bajo diferentes presiones de carga y velocidades de rotación, así como la influencia del flujo de retorno, la fuga axial y la fuga circunferencial en la eficiencia volumétrica. Sobre esta base, se diseñó y fabricó un prototipo de la bomba 2D de rodillos apilados para medir el flujo de salida bajo diferentes presiones de carga y velocidades de rotación, y se estableció un banco de pruebas dedicado. Los resultados experimentales son consistentes con los resultados de simulación; cuando la velocidad de rotación es de 6000 rpm y la presión de carga es de 5 MPa, la eficiencia volumétrica del prototipo de bomba puede alcanzar el 98.6%. El trabajo de investigación valida que la nueva bomba de pistón 2D de rodillos apilados tiene una alta eficiencia volumétrica.
Descripción
Para mejorar la eficiencia volumétrica de la bomba de pistón axial, este documento propone una nueva bomba de pistón 2D de rodillos apilados. Utiliza la comunicación alterna entre el cilindro de distribución y los puertos de entrada y salida de aceite de la carcasa para realizar la distribución del flujo. Al eliminar el mecanismo de distribución de flujo independiente de la bomba de pistón tradicional, se puede reducir la pérdida por fuga en el par de fricción de distribución para mejorar la eficiencia volumétrica. Basado en el principio de distribución de flujo, se estableció un modelo analítico de la eficiencia volumétrica de la bomba de pistón 2D de rodillos apilados. Luego, se construyó un modelo de co-simulación de toda la bomba utilizando tanto el software Simulink como AMESim. Se obtuvo la curva de variación del flujo de salida y el flujo de fuga bajo diferentes presiones de carga y velocidades de rotación, así como la influencia del flujo de retorno, la fuga axial y la fuga circunferencial en la eficiencia volumétrica. Sobre esta base, se diseñó y fabricó un prototipo de la bomba 2D de rodillos apilados para medir el flujo de salida bajo diferentes presiones de carga y velocidades de rotación, y se estableció un banco de pruebas dedicado. Los resultados experimentales son consistentes con los resultados de simulación; cuando la velocidad de rotación es de 6000 rpm y la presión de carga es de 5 MPa, la eficiencia volumétrica del prototipo de bomba puede alcanzar el 98.6%. El trabajo de investigación valida que la nueva bomba de pistón 2D de rodillos apilados tiene una alta eficiencia volumétrica.