Eksenel pistonlu pompalarda kayıcı pabuç geometrisinin ve çalışma şartlarının pompa performansına etkisi
Experimental research of the effects of slipper bearing geometry and working conditions on the pump performance in axial piston pumps
Yazar: ERKAN YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EYÜP SABRİ TOPAL
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Endüstriyel uygulamalarda, hidrolik güç iletim sistemlerinin kaçınılmaz elemanı olan eksenel pistonlu pompalar ve bunların kritik elemanı olan kayıcı pabuçlar hidrostatik-hidrodinamik çalışma prensibine göre tasarlanmaktadır. Bu sistemlerin çalışma parametreleri, yapılan bazı kabuller çerçevesinde teorik olarak bulunabiliyorsa da gerçeğe en yakın değerler şüphesiz ki deneysel tespitlerle mümkün olmaktadır.Bu çalışmada, dairesel cepli hidrostatik eksenel kaymalı yatakların çalışma şartları ve geometrik büyüklüklerinin pompa performansına etkileri deneysel olarak belirlenmiştir. Eksenel pistonlu pompalarda, farklı geometrik boyutlara ve yüzey formuna sahip kayıcı pabuçlar ve değişik çaplarda orifizler kullanılarak, farklı basınç ve dönme hızlarında deneysel çalışmalar yapılmıştır. Farklı çalışma koşullarında yapılan deneysel çalışmalardan elde edilen verilerle, yağ film kalınlığı, eksenel yük değişimi, sistem rijitliği, viskoz moment kaybı, güç kaybı ve pompa gücü değerleri belirlenmiştir.Dönme hızının artması ile birlikte yağ film kalınlığında artış, yük taşıma kabiliyetinde ve yatak rijitlik değerinde azalma tespit edilmiştir. Orifiz çapının artırılması ile düşük devirlerde yük taşıma kabiliyeti ve rijitlik değeri belirli oranlarda artmış, yüksek devirlerde ise belirli oranlarda azalmıştır. Ancak hıza bağlı olarak film kalınlığı, taşınan yük ve rijitlik değerlerindeki değişim orifiz çapına bağımlı olmaksızın dc=0.7 mm orifiz çaplı pabuçta da benzer bir davranış sergilemektedir. Yatak cep oranındaki azalma ile birlikte düşük devirlerde yük taşıma kabiliyeti ve rijitlik değerlerinde artış, yüksek devirlerde ise azalma tespit edilmiştir.

Abstract:
In industrial applications, hydraulic power transmission systems are designed according to the working principals of axial piston pumps and hydraulic slippers, as they are the highest priority elements for axial piston pump, under hydrodynamic and hydrostatic conditions. These systems working parameters can be found by theoretical studies with some considerations and also practical studies. However the results of practical studies are more precise.In these study addresses the effects of working conditions and the proportions of axial slipper bearings with circular pocket on pump efficiency by the results of practical studies. Experimental studies have made under different pressure and turning speed values by using various proportions and forms of surface on slipper bearings and various diameters on orifices. The effects of variables such as film thickness, axial load differential, system rigidity, viscose moment loss, power loss and pump power are detected.Due to increase of turning speed, lubricant film thickness also increases but rigidity of bearing and of load carrying capacity decrease. With increasing the orifice diameter, of load carrying capacity and rigidity increase in low turning speed values but in high turning speed values it causes decreasing. But difference of film thickness, load and rigidity values depending on turning speed independent from orifice diameter have the similar behaviour with the 0.7 mm orifice diameter slippers. Decrease of bearing pocket ratio has caused load carrying ability and rigidity to increase in low turning speed values and decrease in high speed values.