Hjólhjólið er mikilvægur vélrænn hluti sem er mikið notaður í dælur, þjöppur, hverfla og annan búnað á ýmsum sviðum. Hlutverk þess er að umbreyta orku í vatnsaflsorku og flytja hana í vökvann með vökvavirkni til að átta sig á flutningi, þrýstingi eða hreyfingu vökvans sem vísar til snúningsbúnaðar með blöðum, venjulega notað til að flytja, þjappa, hraða eða blanda vökva eða lofttegundir. Hjólhjólið getur verið uppbygging sem er fest á skafti og snýst, eða það getur verið uppbygging sem er fest í hlífinni og notuð til að ýta vökvanum.
1. Uppbygging og gerð
Það samanstendur venjulega af nokkrum blöðum, sem geta verið bein, boginn eða viftulaga. Samkvæmt fyrirkomulagi blaðanna má skipta því í þrjár gerðir: miðflótta, axialflæði og blandað flæði.
Miðflótta: Blöðin þeirra eru raðað í geislamyndað mynstur. Vökvinn neyðist til að snúast eftir að hann fer inn í hjólið og er kastað út með miðflóttaafli. Miðflóttaefni eru mikið notuð í dælur og þjöppur og eru oft notaðar til að flytja hreint vatn, skólphreinsun, kælikerfi o.fl.
Ásflæði: Blöðin af þessu eru raðað í spíralform og vökvinn hreyfist næstum meðfram ásnum þegar hann fer í gegnum þau. Ásflæði er aðallega notað í aðstæðum með mikið loftmagn og litla hausa, svo sem loftræstikerfi, kæliturna, skipskrúfur o.fl.
Francis: Francis sameinar einkenni miðflótta og ásflæðis. Blöðin þess hafa bæði geislamyndaða og áshluta. Þessi tegund af þessu er hentugur fyrir miðlungs loftrúmmál og miðlungs haus, svo sem túrbóhlöður fyrir bifreiðar, litlar hverfla osfrv.
2. Vinnureglur
Það breytir inntak snúningsorku frá drifgjafa (svo sem mótor eða vél) í vökvaorku með snúningshreyfingu. Þegar drifgjafinn fer í gang og knýr hann til að snúast, sogast vökvinn inn í hann og fær hreyfiorku þegar hjólið snýst. Lögun þess og horn blaðanna ráða því hvernig vökvinn flæðir yfir hann.
Fyrir miðflótta er vökvi sogaður inn úr miðju þess, neyddur til að snúast með geislamyndaskipan blaðanna og hent út undir áhrifum miðflóttaaflsins. Þetta ferli sveigju og losunar veldur því að vökvinn flýtir fyrir og eykur þrýsting. Fyrir ásflæði hreyfist vökvinn næstum meðfram ásnum og spíralform blaðanna leiðir vökvann að úttakinu. Blandað flæði sameinar eiginleika miðflæðis og ásflæðis, sem gerir vökvanum kleift að hraða og auka þrýsting vegna þess að hann hefur bæði geislamyndaða og áshluta.
3. Aðgerðir og forrit
Meginhlutverk hjólsins er að breyta inntaks vélrænni orku í hreyfiorku eða þrýstiorku vökvans. Starfsregla þess byggir á þriðja lögmáli Newtons, sem segir að krafturinn sem beitir á hvert blað muni framleiða jafnan og gagnstæðan viðbragðskraft og knýja þannig flæði vökvans áfram.
Þau eru mikið notuð á ýmsum sviðum. Eftirfarandi eru dæmigerð notkunaratburðarás:
◆Vatnsorka: Í vatnsaflsvirkjun er það sett upp á hverflanum og henni er snúið við áhrif vatnsflæðisins og knýr þannig rafalinn til að framleiða rafmagn.
◆Bílavélar: Forþjöppur í bílavélum nota þær til að auka loftinntak og bæta afköst vélarinnar.
Loftræstitæki og viftur: í loftræstingu og viftur snúast þær til að búa til loftflæði til að lækka hitastig eða veita loftræstingu.
◆Dælukerfi: Dælukerfið notar eitt til að flytja vökva frá einum stað til annars. Það er algengt í vatnsdælum, tómarúmdælum og öðrum búnaði.
4. Hönnun
Hönnun og framleiðsla þess krefst tillits til nokkurra þátta, þar á meðal nauðsynlegs flæðis, þrýstings, hraða og efnisvals. Framúrskarandi hönnun ætti að hafa einkenni mikillar skilvirkni, stöðugrar notkunar og áreiðanleika.
Í hönnunarferlinu eru nokkrir lykilþættir sem þarf að hafa í huga:
◆ Blaðform: Lögun blaðanna er mikilvæg fyrir frammistöðu þeirra. Blöð af mismunandi lögun geta veitt mismunandi flæði og þrýstingseiginleika.
◆ Hallahorn blaðsins: Hallahorn blaðanna ákvarðar samspil vökvans og blaðanna, sem hefur áhrif á flæðisstefnu og hraða vökvans.
◆ Efnisval: þau þurfa að vera úr slitþolnum og tæringarþolnum efnum til að tryggja langtíma áreiðanlega notkun.
◆ Jafnvægi og stöðugleiki: Það þarf að vera nákvæmlega jafnvægi til að draga úr titringi og hávaða og tryggja stöðugan rekstur.
Í stuttu máli, sem mikilvægur vélrænn hluti, gegnir hjólið lykilhlutverki á ýmsum sviðum. Með sanngjarnri hönnun og framleiðslu getur það umbreytt orku og flutt vökva á skilvirkan hátt til að mæta mismunandi verkfræðilegum þörfum.
