ارایه‌ی یک مدل ریاضی برای تعیین راندمان پمپ پیستون شعاعی جابجایی ثابت

پیش‌بینی کارایی پمپ‌های پیستون شعاعی، در شرایط کاری مختلف، به منظور مصرف بهینه‌ی انرژی در سامانه‌های انتقال توان ماشین‌های متحرک، ضرورت دارد. در این مقاله، برای تخمین راندمان پمپ‌ پیستون شعاعی جابجایی ثابت، در شرایط کاری مختلف، یک مدل ریاضی، ارایه گردید. به منظور ارزیابی دقت عمل این مدل ریاضی، یک واحد تولید جریان، شامل پمپ پیستون شعاعی و حسگرهای مختلف، برای اندازه‌گیری راندمان‌های حجمی، مکانیکی و کل، دبی روغن خروجی از پمپ و گشتاور محور ورودی، طراحی و ساخته شد. ‌بررسی‌ها نشان داد که متوسط اختلاف میان نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های تجربی راندمان‌های حجمی، مکانیکی و کل، با نتایج حاصل از حل مدل ریاضی، به ترتیب، کمتر از 3.5، 3.8 و 4.5 درصد می‌باشند. از سوی دیگر، روند تغییرات راندمان‌های حجمی و کل پمپ پیستون شعاعی بر حسب سرعت دورانی محور آن، شامل یک ناحیه‌ی بی‌اثر است که با افزایش فشار روغن در خروجی پمپ، گسترش می‌یابد. همچنین، افزایش فشار روغن در مجرای خروجی پمپ پیستون شعاعی، موجب افزایش سرعت متناظر با بیشینه راندمان کل، می‌گردد. این در حالی است که، راندمان مکانیکی پمپ پیستونی، تحت تاثیر سرعت دورانی محور ورودی و فشار روغن، تغییرات اندکی دارد.

presenting a mathematical model for determining the efficiency of the fixed displacement radial piston pump

it is necessary to predict the efficiency of radial piston pumps in different working conditions, in order to optimize energy consumption in power transmission systems of mobile machines. in this article, a mathematical model was presented to estimate the efficiency of the fixed displacement radial piston pump under different working conditions. to evaluate the accuracy of this mathematical model, a flow generation unit, including a radial piston pump and various sensors, was designed and built for the measurement volumetric, mechanical, and total efficiencies, pump flow rate, and input shaft torque. the studies showed that the average difference between the results of experimental measurements of volumetric, mechanical, and total efficiencies and the results of solving the mathematical model are less than 3.5, 3.8, and 4.5%, respectively. the trend of changes in volumetric and total efficiencies of the pump according to the rotational speed of its axis, includes a &dead zone& that expands with the increase of pressure at the pump port. also, increasing pressure in the outlet of the pump increases the speed corresponding to maximum overall efficiency. however, the mechanical efficiency of the pump shows minimal variation in response to changes in the input shaft’s speed and oil pressure.