مدل‌سازي تريبولوژيكي والوپليت‌ پمپ پيستوني دبي‌متغير جهت ارزيابي قابليت‌اطمينان عملكرد سامانه پمپ

TRIBOLOGICAL MODELING OF PISTON PUMP VALVE PLATE FOR EVALUATING THE RELIABILITY OF PUMP

يكي از مجموعه‌هايي كه در سامانه هيدروليك بالگردها كاربرد فراوان داشته و قابليت اطمينان عملكرد آن در كارايي وسيله پرنده تاثير بسزايي دارد پمپ هيدروليك از نوع پيستوني مي‌باشد كه شامل قطعات متعددي از جمله قطعه‌اي به نام والوپليت مي‌باشد. با توجه به اينكه اين قطعه و قطعات ديگري از پمپ در حين عملكرد دچار سايش شده و اين سايش باعث افت عملكرد و خرابي پمپ مي‌شود، لذا اين سوال همواره براي مصرف كنندگان وجود دارد كه تا چه زماني مي‌توان به عملكرد صحيح يك پمپ، اطمينان داشت. در اين تحقيق به بررسي رفتار سايشي و تريبولوژيكي قطعه والوپليت پمپ هيدروليك از نوع پيستوني با جابجايي متغير و تاثير آن بر عملكرد و قابليت اطمينان پمپ پرداخته شد. از آنجاييكه علاوه بر سايش، حالت‌هاي خرابي ديگري نيز در پمپ اتفاق افتاده و باعث افت عملكرد پمپ مي‌گردد، با انجام تحليل حالات خرابي و اثرات ناشي از آن، حالت‌هاي خرابي پمپ مورد بررسي قرار گرفت و اين نتيجه حاصل شد كه حالت يا مود خرابي سايش يكي از مهمترين حالات خرابي مي‌باشد كه ريسك بالايي رابه عملكرد قطعه وارد مي‌كند. با عنايت به اينكه سايش ايجاد شده روي اين قطعه از نوع سايش با حضور روانكار و در حالت روانكاري مرزي مي‌باشد، روابط رياضي حاكم بر نرخ سايش قطعه والوپليت استخراج گرديد. در نهايت با توجه به در دسترس بودن رابطه رياضي نرخ سايش، پارامتر زمان به عنوان پارامتر مجهول درنظر گرفته شد و با روش تيلور و روش ضريب تغييرات، انحراف استاندارد آن با توجه به عدم قطعيت ‌ موجود در پارامترهاي ديگر محاسبه گرديد و با فرض توزيع نرمال براي زمان كاركرد پمپ ، نمودار قابليت اطمينان عملكرد پمپ در زمان‌هاي مختلف كاركرد استخراج گرديد.

The piston pump is one of the critical components in a helicopter hydraulic system. The reliability of this part has important effect on the performance of helicopter. The abrasion of the piston pump along with other parts during the application caused to the failure of the pump. Therefore, there is a question for the users to sure that how long can a pump to function properly. On the basis of above, the purpose of this study is to evaluate the tribological behavior of a piston pump valve plate and the influence of that on the reliability of the pump. It is important to note that, there are another failure factors in the pump caused to the drop-off performance. Therefore, the failure states of the pump were evaluated. As a result, wear mode in valve plate is one of the most important failure factors that caused to the high risk in the performance of the pump. As the wear mechanism in the valve plate is the boundary lubrication regime, the mathematical relationship of the wear rate were obtained. The time parameter in the available equation was considered as an un-known parameter and according to the “taylor” and the “coefficient of variation” methods, the standard deviation of the time parameter was calculated. Assuming the normal distribution for the operation time of the pump, the reliability curve of the pump operation at different times of performance was obtained.