23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2005/11
Siurblys – hidraulinės sistemos širdis
  • Dr. Aleksandras KIRKA, LŽŪU
  • Mano ūkis

Svarbiausias hidraulinės sistemos elementas – siurblys. Jis mechaninę pavaros energiją pakeičia į slegiamo skysčio energiją (slėgio energiją). Siurblys tiekia skystį į hidraulinės sistemos linijas. Dėl sistemos pasipriešinimo skysčio tėkmei slėgis didėja. Jo dydį lemia vidinis ir išorinis sistemos pasipriešinimas skysčio tėkmei.


Žemės ūkio technikoje daugiausia įrengiama krumpliaratinių siurblių. 
 

Krumpliaratinis siurblys sudarytas iš specialių krumpliaračių poros, įstatytos į korpusą. Varančiajam krumpliaračiui sukantis laikrodžio rodyklės kryptimi (sukimosi kryptis nustatoma žiūrint iš varančiojo veleno galo), varomasis krumpliaratis sukasi prieš laikrodžio rodyklę. Krumpliams atkimbant, didėja tarp jų esantis tūris, todėl į siurblį siurbiama alyva. Po to ji tarpkrumpliais tiekiama į siurblio slėgimo ertmę, iš kurios – į hidraulinę sistemą, nes sukimbant krumpliams, tarpkrumplių tūris mažėja.


Siurblio darbo kameros sandarinamos įvorėmis ir korpusu. Įvorės taip pat atlieka slydimo guolių funkcijas. Tarpkrumpliuose cirkuliuojanti alyva „stengiasi“ atstumti įvores nuo krumpliaračių ir pratekėti atgal į siurbimo ertmę. Kad taip neatsitiktų, įvorės turi būti spaudžiamos prie krumpliaračių šoninių paviršių. Tam panaudojamas alyvos slėgis slėgimo ertmėje: iš slėgio ertmės alyva patenka į ertmę, esančią dešinėje sandariklio pusėje.


Slėgio jėga veikia į raudona spalva pažymėtą įvorių plotą ir tuo būdu prispaudžia jas sandariai prie krumpliaračių šoninių paviršių. Prispaudimo jėga priklauso nuo slėgio sistemoje: kuo slėgis mažesnis, tuo prispaudimo jėga mažesnė, todėl ir vidinė trintis siurblyje mažesnė. Tuo pačiu kompensuojami ir šoninių paviršių tarpeliai, kurie atsiranda dėl paviršių dilimo.


Dešinėje sandariklio pusėje yra išretėjimo zona. Alyva, pratekėjusi pro nesandarumus ir ištekėjusi iš slydimo guolių, vėl patenka į siurbimo zoną. Krumpliaratiniai siurbliai gali išvystyti pakankamai didelį slėgį (iki 250–270 bar), tačiau jų siurbimo savybės yra ribotos. Įsiurbimo slėgį riboja vadinamasis kavitacijos reiškinys, kuomet slėgiui sumažėjus iki tam tikros reikšmės iš alyvos išsiskiria oras (kavitacijos reiškinys primena skysčio virimą). Susidarę oro burbuliukai, patekę į didesnio slėgio zoną „susprogdinami“. Kavitacija yra žalinga, nes blogėja tepimo sąlygos, didėja alyvos temperatūra, ardomos kavitacijos zonoje esančios detalės.


Siurblio darbo sąlygos taip pat priklauso nuo hidraulinėje sistemoje naudojamos alyvos. Priedai, terpiami į hidraulines alyvas, turi įtakos siurblio darbo sąlygoms. Labiausiai jos priklauso nuo alyvos klampos. Optimali alyvos klampa – 20–30 mm2/s, tačiau ji kinta labai plačiame diapazone, keičiantis alyvos temperatūrai. Pavyzdžiui, jeigu alyvos HLP 46 klampa, esant 50oC temperatūrai, yra apie 38 mm2/s, tai esant 0oC temperatūrai ji siekia apie 500 mm2/s.


Alyvos klampos įtaka siurblio darbo sąlygoms nevienoda. Klampai didėjant, gerėja siurblio slydimo guolių tepimo sąlygos, tačiau kuo didesnė alyvos klampa, tuo sunkiau siurbliui alyvą įsiurbti. Be to, didėja nuostoliai dėl trinties. Mažėjant alyvos klampai, ne tik blogėja siurblio tepimo sąlygos, bet ir didėja vidiniai pratekėjimai siurblyje per darbo kamerų nesandarumus.

 
Kitas krumpliaratinių siurblių trūkumas – didelė alyvos srauto pulsacija.


Priklausomai nuo siurblio krumpliaračių krumplių skaičiaus, srauto pulsacija sudaro nuo 16 iki 31 proc. Nuo srauto pulsacijos dydžio tiesiogiai priklauso siurblio skleidžiamas triukšmo lygis. Prieš kelerius metus firma „Bosch“ pradėjo gaminti tyliuosius krumpliaratinius siurblius Silence (tyla - angl.), kuriuose, panaudojus tikslesnę gamybos technologiją, buvo pakeistas krumpliaračių sandarinimas (hidraulinė kabinimosi linija). Įdiegus šią naujovę, srauto pulsacija sumažėjo 4 kartus, o triukšmo lygis –  4–5 dB(A).


Bosch krumpliaratiniai siurbliai skirstomi į keturias dydžių grupes: B, F, N ir G.


B grupės siurblių darbo tūriai nuo 1 iki 3 cm3; F – nuo 4 iki 22,5 cm3; N – nuo 20 iki 36 cm3; G – nuo 22,5 iki 56 cm3. Vardiniai slėgiai svyruoja nuo 200 iki 270 barų. Gaminami taip pat ir daugiasekcijiniai krumpliaratiniai siurbliai (galimos įvairiausios dviejų arba trijų sekcijų kombinacijos). Analogiškus krumpliaratinius siurblius gamina ir kitos Vakarų Europos firmos (dažnai pagal kompanijos „Bosch“ licenciją): „Casappa, Bondiolli&Pavesi“, „Kracht“, „Parker“, „Sauer-Danfoss“ ir kt.


Nepriklausomų valstybių sandraugos šalyse gaminamose mašinose dažniausiai naudojami Kirovogrado gamyklos (Ukraina) Hidrosila krumpliaratiniai siurbliai.


Šiuo metu jie yra penkių modifikacijų, kurios žymimos raidėmis.


konstrukcinių grupių siurblių sandara panaši į Bosch siurblių (su dviem dangteliais); A – vadinamieji apvalūs siurbliai, kuriuose kompensuojami ne tik šoniniai, bet ir radialiniai tarpeliai. Likusių konstrukcinių grupių siurblių korpusai gaminami tik su vienu dangteliu. Pagal vardinį slėgį jie skirstomi į penkias grupes, žymimas skaičiais: 1 – 100 bar; 2 – 140 bar; 3 – 160 bar; 4 – 200 bar; 5 – 250 bar. Pagal darbo tūrį jie suskirstyti taip pat į penkias grupes: 2 (4–20 cm3); 2,5 (16–40 cm3); 3 (20–63 cm3); 4 (63–180 cm3); 5 (160–400 cm3).


Apie kitų tipų siurblius – kituose numeriuose