b. Współpraca kilku pomp

W wielu przypadkach, gdy użycie kosztownej pompy nastawnej jest nieopłacalne, korzystne może być zastosowanie dwóch lub więcej pomp o stałej wydajności i odłączanie pomp niepotrzebnych. Otrzymać w ten sposób można stopniowe nastawianie prędkości (rys. VII-41) lub nasta­wianie kombinowane (rys. VII-42 i rys. VII-43).

Do typowych i często spotykanych w napędzie posuwów zagadnień należy przypadek, gdy potrzeba dużej ilości oleju przy małym ciśnieniu (szybki dosuw), lub małej ilości przy dużym ciśnieniu (posuw roboczy). Opłaca się wówczas, zwłaszcza w obrabiarkach większych, dać dwie pompy o różnej wydajności i urządzenie samoczynnie odłączające więk­szą pompę, gdy jest już niepotrzebna. Na rys. 111-58 pompa 1 ma więk­szą wydajność Q_t i pracować może na niskie ciśnienie. Pompa 2 nato­miast ma wydajność mniejszą Q₂> ale może pracować na wyższe ciśnieaiie. Pompa 2 połączona jest z cylindrem bezpośrednio, pompa 1 zaś przez

Rys. 111-58. Równoległa współpraca dwóch pomp z samoczynnym odłą­czaniem jednej z nich

Rys. 111-59. Szeregowe połą­czenie dwóch pomp

zawór zwrotny 3. Początkowo obie pompy równolegle tłoczą olej do cylindra, gdy ciśnienie osiągnie wielkość ustaloną sprężyną 4 nastąpi przesunięcie tłoczka zaworu 5 w prawo i połączenie pompy 1 na przelew do zbiornika. Przy dalszym wzroście ciśnienia zawór 5 utrzymywany jest w stanie otwartym siłą ciśnienia utworzonego przez pompę 2, dzięki czemu pompa 1 może być całkowicie odciążana 1 pracować bez żadnego ciśnienia (oprócz oporów w przewodach). W chwili spadku ciśnienia po­niżej ustalonego sprężyną 4, pompa 1 zacznie automatycznie podawać znowu olei do cylindra. Zawór przelewowy 6 ogranicza maksymalne ciśnienie.

Współpracę dwóch pomp można wykorzystać do otrzymania wyższego ciśnienia, niż to jest możliwe z każdej pompy oddzielnie. Najprostszy układ oparty na tej zasadzie przedstawiono na rys. 111-59. Pompa 1 po­daje olej do pompy 2 pod ciśnieniem p_t ustalonym zaworem przelewo­wym 3. Pompa 2 tłoczy z kolei olej do cylindra pod wyższym ciśtiieniem, którego wielkość p^ ograniczona jest zaworem przelewowym 4. Aby zawór 3 mógł rzeczywiście ustalić wielkość pośredniego ciśnienia pi, pompa 1 musi mieć wydajność nieco większą od pompy 2, a nadmiar oleju, którego nie może przyjąć pompa 2, musi się stale przelewać przez ten zawór do zbiornika.

Takie szeregowe łączenie pomp jest celowe dla wyższych ciśnień przy pompach zębatych i łopatkowych, gdzie uzyskuje się w każdej z pomp znaczne zmniejszenie sił obciążających poszczególne części pompy (łożyska, łopatki). W pompach wielotłoczkowych jest to niecelowe, ponieważ elementy pompy wyższego stopnia będą prawie tak samo obciążone jakby to miało miejsce przy pracy jednej tylko pompy. W pom­pach tych szeregowe łączenie wstępnej pompy zasilającej jest często stosowane, lecz w celu uzyskania docisku tłoczków oraz polepszenia wa­runków ssania.

W układzie przedstawionym na rys. 1X1-59 ciśnienie p_t jest ustalone zaworem 3, natomiast ciśnienie p₂ zależy od doraźnego obciążenia tłoka. Podział więc spadku ciśnienia między pompy jest zmienny i tylko w jed­nym szczególnym przypadku obciążenia jest równomierny.

Rys. III-60. Szeregowe połą­czenie dwóch pomp z propor­cjonalnym podziałem ciśnień

Rys. 111-61. Samoczynne przełączanie dwóch pomp pracujących równole­gle lub szeregowo

Bardziej racjonalne jest rozwiązanie zaworu przelewowego pierwszej pompy tak, aby pracowała ona zawsze na ciśnienie równe połowie ciś­nienia za drugą pompą (w cylindrze), czyli tak, aby podział spadku ciś­nienia był równomierny (rys. 111-60). Zawór przelewowy 3 ma dwie różne średnice tak dobrane, że fi = 2f₂, Z równowagi suwaka zaworu wy­nika, że

p₁f₁ = p₂f₂

czvli

p₁=…..

Jeżeli pj rośnie nadmiernie, to suwak przesuwa się w prawo otwierając szerzej odpływ do zbiornika. Jeżeli p_t zbytnio maleje, to suwak porusza się w lewo przymykając odpływ. Podobnie jak na rys. 111-59 wydajność Qj musi być trochę większa od wydajności Q₂-

Pewnego rodzaju połączenie zasad działania wg rys. 111-58 i 111-60 po­kazano na rys. 111-61. Początkowo obie pompy pracują równolegle. Pom­pa 1 zasysa olej ze zbiornika i tłoczy go przez zawór zwrotny 2 do cylin­dra, pompa zaś 3 zasysa olej ze zbiornika przez zawór zwrotny 4 i tło­czy go wprost do cylindra. Gdy ciśnienie w cylindrze wzrośnie powyżej

wielkości nastawionej sprężyną 5 zaworu przelewowego 6, zawór ten się otworzy przełączając układ na szeregową pracę pomp. Teraz pompa 1 po­przez zawór 6 zasila pompę 4, zawór zwrotny 5 zostaje zamknięty, a ciśnie­nie w tej gałęzi zostaje ograniczone przez zawór 7 do połowy ciśnienia panującego w cylindrze. Dalsze możliwości bardziej ekonomicznego dosto­sowania pompy do zmiennych warunków pracy napędzanego urządzenia daje zastosowanie akumulatorów ciśnienia (patrz rozdz. IX p. 4).

---