Pumpa servo upravljača - dizajn, vrste, princip rada

Servo upravljač i dalje čvrsto zauzima svoje mjesto u brojnim kategorijama vozila i pojedinačnim modelima putničkih automobila. Njihov ključni čvor je pumpa, koja pretvara snagu motora u izvršni pritisak radnog fluida. Dizajn je dobro uspostavljen i dokazan, što nam omogućava da ga detaljno razmotrimo u općem slučaju.

Izvršeni zadaci i primjena

Po svojoj prirodi, hidraulična pumpa daje energiju aktuatoru u vidu cirkulacije radnog fluida sistema - specijalnog ulja, pod visokim pritiskom. Izvršeni rad je određen veličinom ovog pritiska i brzinom protoka. Stoga se rotor pumpe mora rotirati dovoljno brzo, dok se pomjera značajne količine u jedinici vremena.

Kvar pumpe ne bi trebalo da dovede do prestanka upravljanja, točkovi se i dalje mogu okretati, ali sila na volanu će se drastično povećati, što može iznenaditi vozača. Otuda visoki zahtjevi za pouzdanost i izdržljivost, koji su ispunjeni zahvaljujući dokazanom dizajnu, odabranoj metodi ubrizgavanja i dobrim svojstvima podmazivanja radnog fluida.

Opcije izvršavanja

Nema toliko varijanti hidrauličnih pumpi; kao rezultat evolucije, ostali su samo tipovi ploča i zupčanika. Prvi se uglavnom koristi. Podešavanje tlaka je rijetko predviđeno, nema posebne potrebe za tim, prisustvo ograničavajućeg ventila za smanjenje tlaka je sasvim dovoljno.

Klasični servo upravljač koristi mehanički pogon rotora pumpe iz remenice radilice motora pomoću remenskog pogona. Samo napredniji elektro-hidraulički sistemi koriste elektromotorni pogon, što daje prednost u preciznosti upravljanja, ali lišava glavnu prednost hidraulike - pojačanje velike snage.

Dizajn najčešće pumpe

Mehanizam tipa lopatice radi pomicanjem tekućine u malim količinama uz njihovo smanjenje u procesu okretanja rotora i istiskivanja ulja na izlaznu cijev. Pumpa se sastoji od sledećih delova:

• pogonska remenica na osovini rotora;
• rotor sa lamelarnim lopaticama u žljebovima po obodu;
• ležajevi i brtve kutije za punjenje osovine u kućištu;
• stator sa eliptičnim šupljinama u zapremini kućišta;
• regulacijski restriktivni ventil;
• kućište sa nosačima motora.

Tipično, rotor služi dvije radne šupljine, što daje povećanje produktivnosti uz održavanje kompaktnog dizajna. Oba su apsolutno identična i nalaze se dijametralno suprotno u odnosu na os rotacije.

Redoslijed rada i interakcija komponenti

Klinasti ili višerebrasti pogonski remen rotira remenicu vratila rotora. Rotor postavljen na njemu opremljen je utorima u kojima se metalne ploče slobodno kreću. Djelovanjem centrifugalnih sila neprestano se pritiskaju na eliptičnu unutrašnju površinu šupljine statora.

Tekućina ulazi u šupljine između ploča, nakon čega se kreće u smjeru izlaza, gdje se istiskuje zbog promjenjivog volumena šupljina. Trčeći po zakrivljenim zidovima statora, lopatice su uvučene u rotor, nakon čega se ponovo pokreću, uzimajući sljedeće dijelove tekućine.

Zbog velike brzine rotacije, pumpa ima dovoljne performanse, dok razvija pritisak od oko 100 bara kada radi "do mirovanja".

Način rada bezizlaznog pritiska postojao bi pri velikim brzinama motora i točkovima koji su se okretali do kraja, kada se klip podređenog cilindra više ne bi mogao kretati dalje. Ali u tim slučajevima se aktivira restriktivni ventil s oprugom, koji se otvara i pokreće povratni tok tekućine, sprječavajući pretjerano povećanje tlaka.

Načini rada pumpe su dizajnirani na takav način da mogu isporučiti svoj maksimalni pritisak pri minimalnoj brzini rotacije. Ovo je neophodno kod manevrisanja sa skoro praznom brzinom, ali sa najlakšim upravljanjem. Uprkos velikom otporu u slučaju okretanja upravljanih točkova na licu mesta. Svi znaju koliko je težak volan bez struje u ovom slučaju. Ispostavilo se da pumpa može biti potpuno opterećena pri minimalnoj brzini rotora, a nakon povećanja brzine jednostavno ispušta dio tekućine u suprotnom smjeru kroz kontrolni ventil.

Unatoč činjenici da su takvi načini rada s viškom performansi redoviti i osigurani, rad servo upravljača s točkovima koji se potpuno ispostavio na blizinu vrlo je nepoželjan. Razlog tome je pregrijavanje radnog fluida, zbog čega gubi svojstva. Postoji opasnost od povećanog trošenja, pa čak i kvarova pumpe.

Pouzdanost, kvarovi i popravke

Pumpe servo upravljača su vrlo pouzdane i ne spadaju u potrošni materijal. Ali ni oni nisu vječni. Neispravnosti se pojavljuju u obliku povećane sile na volanu, posebno pri brzoj rotaciji, kada pumpa očito ne daje potrebne performanse. Javljaju se vibracije i glasno zujanje koje nestaje nakon skidanja pogonskog remena.

Popravka pumpe je teoretski moguća, ali obično se jednostavno zamijeni originalnom ili rezervnim dijelom iz servisa. U fabrici postoji i tržište za prerađene jedinice, mnogo su jeftinije, ali imaju skoro istu pouzdanost.