Acționari hidraulice și pneumatice

1. Pompe rotative

Pompele rotative refulează fluid sub presiune prin simpla rotaţie a elementelor care formează volumele de aspiraţie - refulare sau prin combinarea unor mişcări de rotaţie şi oscilaţie a acestora. Orice pompă rotativă este compusă dintr-o parte staţionară (carcasă, stator) şi una mobilă (rotativă) care posedă unul sau mai multe elemente de formare a volumelor de aspiraţie - refulare.

Principiul de funcţionare a pompelor rotative constă în aspiraţia fluidului între elementele interioare care formează volumul de lucru, transportul acestuia pe circumferinţă spre zona de ieşire şi refularea lui sub presiune în reţeaua de conducte a instalaţiei. Aceste pompe nu necesită ventile pentru zonele de aspiraţie şi refulare, făcând astfel posibilă funcţionarea lor şi ca motor. Lipsa elementelor de antrenare de tip arbore cotit, permite funcţionarea acestora la turaţii mari, de până la 5000 rot/min şi chiar mai mult.

Numărul volumelor de aspiraţie - refulare care formează volumul unitar al pompei este mai mare decât în cazul pompelor cu pistoane (de la 3 până la 12, faţă de 1-3 a celor cu pistoane, prezentate anterior). În plus, fluxul aproape continuu al uleiului care este aspirat din rezervor şi refulat spre circuit, le conferă un grad mult mai mare de uniformitate a debitului. Aceste avantaje le-au impus utilizarea în multe domenii, inclusiv construcţia de aeronave, unde sunt utilizate la alimentarea cu combustibil a motoarelor, la sistemele de ungere, cât şi în transmisiile hidraulice de putere ale acestora.

Pompele rotative pot clasificate din punct de vedere constructiv astfel:

1. Pompe cu roţi dinţate, care pot fi cu roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi (cu angrenare exterioară sau interioară), care refulează fluidul la un unghi drept faţă de axa de rotaţie a elementelor de formare a volumului de aspiraţie - refulare.

2. Pompe cu şuruburi, la care refularea fluidul este realizată de-a lungul axelor de rotaţie al şuruburilor.

3. Pompe cu palete, în care fluidul este aspirat în spaţiul creat de stator, rotor şi palete.

4. Pompe cu pistonaşe, axiale sau radiale faţă de axa de rotaţie a arborelui de antrenare, în care fluidul este aspirat în spaţiile create prin deplasarea pistonaşelor în rotor sau în blocul port-pistoane.

1.1. Pompe cu roţi dinţate

Pompele cu roţi dinţate, figura 1, sunt de regulă construite dintr-o pereche de roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi, 2 şi 3, etanşate periferic de carcasa închisă 1 (cu excepţia zonelor de aspiraţie şi refulare) şi lateral prin aşa-numiţii ochelari cu bucşe. Uleiul care intră prin orificiul de aspiraţie sub acţiunea presiunii atmosferice, umple spaţiile în creştere create prin ieşirea dinţilor din angrenare, fiind apoi transportat la periferia roţilor, în golurile 4, spre orificiul de refulare. Linia de contact a dinţilor roţilor aflaţi în angrenare permite izolarea celor două zone cu presiuni diferite, prevenind astfel întoarcerea uleiului dinspre zona de refulare spre rezervor. Oricum, o parte din ulei este transportat înapoi spre zona de aspiraţie, deoarece spaţiile dintre dinţi (golurile) sunt cu ceva mai mari decât dinţii roţilor.

Fig.1. Pompe cu roţi dinţate, simbolizare

Pompe cu angrenaj interior

Aceste pompe prezintă, comparativ cu cele cu angrenaje exterioare, avantaje datorate în special angrenării interioare: angrenare mai mare, construcţii mai favorabile, datorită dispunerii centrale a axului de antrenare, etanşare mai bună. Variaţia debitului este de asemenea mai mică, fapt care conduce la o funcţionare cu zgomot mai mic. Combinând aceste avantaje cu metodele de compensare se pot obţine randamente foarte bune, cât şi presiuni de lucru mai mari.

În figura 2 este prezentată principial construcţia unei pompe cu angrenaj interior. Roţile dinţate, pinionul 2 şi roata condusă 4, sunt dispuse relativ central în corpul pompei 1, separaţia dintre zona de aspiraţie şi cea de refulare realizându-se cu ajutorul unui element în formă de semilună 4.