Reduced friction losses of hydropump through optimizing conjugated precision parts design.

At transformation of mechanical energy of the pump driving unit into the energy of the working flow, the mechanical energy dissipates. This occurs due to energy losses on friction between conjugated precision joints of the axial-piston pump forcing system and the working liquid leakage. High-pressure axial-piston pumps are used in molding machines, thermoplast automatic machines, drilling rigs, presses and other devices. Aimed at describing the state of tribological joint parts with complex configuration and boundary conditions, a scheme of the finite element method in elastic formulation have been realized. It takes account of energy losses and dynamic character of the parts interaction. Rigid displacement of the parts was bounded by the elastic base. To estimate stress state of the tribojoint parts at dynamic loading (periodic impact loading) the calculation scheme has been used with concentrated in joint mass. Energy adsorption according to the law of elliptical hysteresis loop in a complex form has also been taken into account. Based on the analysis of the tribojoint parts stress state, prepositions have been made of changes in the friction parts design in order to reduce friction losses of hydraulic pump.

---

Przy przetwarzaniu energii mechanicznego napędu pompy w energię przepływu roboczego następuje rozproszenie energii mechanicznej. Jest to związane ze stratami energii tarcia pomiędzy współpracującymi dokładnymi połączeniami układu tłoczenia pompy tłokowej osiowej i przeciekami cieczy roboczej. Wysokociśnieniowe tłokowe pompy osiowe używane są w maszynach formujących, maszynach automatycznych, do termoplastów, wiertniach, prasach i innych urządzeniach. Do opisu stanu połączeń elementów o złożonym kształcie i granicznych warunkach wykorzystano metodę elementów skończonych dla stanu sprężystego. Uwzględnia ona straty energii i dynamiczny sposób współpracy elementów. Sztywne przemieszczanie części ograniczono sprężystą podstawą. W celu oceny stanu naprężenia elementów o założeniach tribologicznych przy obciążeniach dynamicznych (obciążenia uderzeniowe okresowe) zastosowano schemat obliczeniowy z koncentracją masy w połączeniach. Uwzględniono również adsorpcję energii zgodnie z prawem eliptycznej pętli histerezy w formie złożonej. W oparciu o analizę naprężeń elementów w połączeniach tribologicznych zaproponowano zmiany konstrukcyjne elementów ciernych w celu zmniejszenia strat tarcia pomp hydraulicznych.