A new design of the Lobe pump is based on the meshing principle of elliptical gear pairs
Description
The paper presents a new rotor design of an external coupling Lobe pump driven by pair of elliptical gears. The new rotor is a four-tooth elliptical gear with tooth profile is a improve cylocid curve. The improve cylocid curve is the locus of the fixed point on the generation circle, when the circle a pure rolling without slipping on the elliptical centrode of the rotor. The conditions of the rotor addendum and dedendum profiles are also considered. The limited supply angle addendum and dedendum rotor profiles are determined through an iterative algorithm when the generation circle makes a pure rolling without slipping on the ellipse base of the rotor. From there, we proceed to determine the pump design parameters according to the characteristic design parameters forming the rotor profile. The flow rate of the pump is determined by the area of the pockets on a cross-section perpendicular to the pump shaft. On that basis, a Matlab program is written from the mathematical model established by the paper to calculate the rotor design. In addition, the paper also investigates the effect of the coefficient l (semi-major axis divided semi-minor axis of the elliptical centrode ) on the average flow and axis distance. Survey results show that the design at l = 0.5 flow is 52.17% larger and the axis distance is reduced by 21.43% when compared to the traditional design at l = 1. This is the advantage of the new design proposed by this study.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تقدم الورقة تصميمًا دوارًا جديدًا لمضخة اقتران Lobe خارجية مدفوعة بزوج من التروس الإهليلجية. الدوار الجديد هو ترس بيضاوي الشكل بأربعة أسنان مع قطاع جانبي للأسنان وهو منحنى أسطواني محسن. المنحنى الأسطواني المحسن هو موضع النقطة الثابتة على دائرة التوليد، عندما تكون الدائرة متدحرجة نقية دون انزلاق على القطب المركزي الإهليلجي للدوار. كما يتم النظر في شروط ملحق الدوار وملفات تعريف dedendum. يتم تحديد إضافة زاوية الإمداد المحدودة وملامح دوار dedendum من خلال خوارزمية تكرارية عندما تقوم دائرة التوليد بالتدحرج النقي دون الانزلاق على قاعدة القطع الناقص للدوار. من هناك، نشرع في تحديد معلمات تصميم المضخة وفقًا لمعلمات التصميم المميزة التي تشكل ملف تعريف الدوار. يتم تحديد معدل تدفق المضخة من خلال مساحة الجيوب على مقطع عرضي عمودي على عمود المضخة. على هذا الأساس، يتم كتابة برنامج Matlab من النموذج الرياضي الذي أنشأته الورقة لحساب تصميم الدوار. بالإضافة إلى ذلك، تبحث الورقة أيضًا في تأثير المعامل l (محور شبه رئيسي مقسوم على محور شبه صغير من القطب المركزي الإهليلجي) على متوسط التدفق ومسافة المحور. تظهر نتائج المسح أن التصميم عند l = 0.5 التدفق أكبر بنسبة 52.17 ٪ ويتم تقليل مسافة المحور بنسبة 21.43 ٪ عند مقارنتها بالتصميم التقليدي عند l = 1. هذه هي ميزة التصميم الجديد الذي تقترحه هذه الدراسة.Translated Description (French)
L'article présente une nouvelle conception de rotor d'une pompe à lobes à accouplement externe entraînée par une paire d'engrenages elliptiques. Le nouveau rotor est un engrenage elliptique à quatre dents avec un profil de dent qui améliore la courbe cyclocide. La courbe d'amélioration du cyclocide est le lieu du point fixe sur le cercle de génération, lorsque le cercle est un roulement pur sans glisser sur le centre elliptique du rotor. Les conditions des profils d'addenda et de dedendum du rotor sont également prises en compte. L'addendum d'angle d'alimentation limité et les profils de rotor de dedendum sont déterminés par un algorithme itératif lorsque le cercle de génération effectue un roulement pur sans glisser sur la base elliptique du rotor. À partir de là, nous procédons à la détermination des paramètres de conception de la pompe en fonction des paramètres de conception caractéristiques formant le profil du rotor. Le débit de la pompe est déterminé par la surface des poches sur une section transversale perpendiculaire à l'arbre de la pompe. Sur cette base, un programme Matlab est écrit à partir du modèle mathématique établi par le papier pour calculer la conception du rotor. En outre, l'article étudie également l'effet du coefficient l (demi-grand axe divisé demi-petit axe de la centrode elliptique) sur l'écoulement moyen et la distance de l'axe. Les résultats de l'enquête montrent que la conception à l = 0,5 débit est 52,17% plus grande et la distance de l'axe est réduite de 21,43% par rapport à la conception traditionnelle à l = 1. C'est l'avantage de la nouvelle conception proposée par cette étude.Translated Description (Spanish)
El documento presenta un nuevo diseño de rotor de una bomba de lóbulo de acoplamiento externo accionada por un par de engranajes elípticos. El nuevo rotor es un engranaje elíptico de cuatro dientes con perfil de diente que mejora la curva cíclica. La curva de ciclócida mejorada es el lugar geométrico del punto fijo en el círculo de generación, cuando el círculo rueda puro sin deslizarse sobre el centrodo elíptico del rotor. También se consideran las condiciones de los perfiles de adenda y dedenda del rotor. Los perfiles del rotor del ángulo de suministro limitado y del dedendum se determinan a través de un algoritmo iterativo cuando el círculo de generación hace un balanceo puro sin deslizarse sobre la base de la elipse del rotor. A partir de ahí, se procede a determinar los parámetros de diseño de la bomba de acuerdo con los parámetros de diseño característicos que forman el perfil del rotor. El caudal de la bomba está determinado por el área de las bolsas en una sección transversal perpendicular al eje de la bomba. Sobre esa base, se escribe un programa Matlab a partir del modelo matemático establecido por el artículo para calcular el diseño del rotor. Además, el artículo también investiga el efecto del coeficiente l (semieje mayor dividido semieje menor del centrodo elíptico) sobre el flujo medio y la distancia del eje. Los resultados de la encuesta muestran que el diseño a l = 0.5 flujo es un 52.17% más grande y la distancia del eje se reduce en un 21.43% en comparación con el diseño tradicional a l = 1. Esta es la ventaja del nuevo diseño propuesto por este estudio.Files
1069.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5e66302a90ef26c271931ecbc4ec7c00
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يعتمد التصميم الجديد لمضخة الفص على مبدأ التشابك لأزواج التروس الإهليلجية
- Translated title (French)
- Une nouvelle conception de la pompe Lobe est basée sur le principe d'engrènement des paires d'engrenages elliptiques
- Translated title (Spanish)
- Un nuevo diseño de la bomba Lobe se basa en el principio de engrane de los pares de engranajes elípticos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3135312897
- DOI
- 10.32508/stdjet.v4i2.769