إن الغرض من تشغيل المضخات هو السماح للسائل سواء كان وقود أو زيت بالدخول والخروج من التجاويف أثناء تشغيلها أو لضغط الغازات ولها أنواع وأشكال مختلفة على الطائرة سنتعرف عليها.
أنواع مضخات الطائرة
مكبس المضخة
يمكن أن تكون مضخات المكبس ذات إزاحة ثابتة أو مضخات إزاحة متغيرة، ويتم وصف الميزات المشتركة للتصميم والتشغيل التي تنطبق على جميع المضخات الهيدروليكية من نوع المكبس في الفقرات التالية، حيث تحتوي المضخات التي تعمل بالطاقة من نوع المكبس على قواعد تثبيت ذات حواف لغرض تركيب المضخات على صناديق القيادة الإضافية لمحركات الطائرات ويمتد عمود تشغيل المضخة، الذي يدير الآلية عبر مبيت المضخة إلى ما وراء قاعدة التركيب قليلاً وينتقل عزم الدوران من وحدة القيادة إلى عمود تشغيل المضخة عن طريق اقتران محرك.
اقتران محرك الأقراص عبارة عن عمود قصير به مجموعة من الشرائح الذكرية على كلا الطرفين تتشابك الخطوط الموجودة على أحد طرفيها مع الخطوط الأنثوية في معدات القيادة، كما تتداخل الخطوط على الطرف الآخر مع الخطوط الأنثوية في عمود محرك المضخة.
كما تم تصميم وصلات محرك المضخة لتعمل كأجهزة أمان وقسم القص من اقتران محرك الأقراص، الموجود في منتصف الطريق بين مجموعتي المفاتيح، يكون قطره أصغر من الخطوط وإذا أصبح دوران المضخة صعبًا بشكل غير عادي أو أصبحت محشورة، فإن هذا القسم يقطع، مما يمنع تلف المضخة أو وحدة القيادة.
تتكون آلية الضخ الأساسية للمضخات من نوع المكبس من كتلة أسطوانية متعددة التجويف ومكبس لكل تجويف ولوحة صمام مع فتحات مدخل ومخرج، حيث أن الغرض من فتحات لوحة الصمام هو السماح للسائل بالدخول والخروج من التجاويف أثناء تشغيل المضخة، كما تقع تجاويف الأسطوانة بشكل موازٍ ومتناسق حول محور المضخة وتحتوي جميع مضخات المكبس المحوري للطائرات على عدد فردي من المكابس.
مضخة مكبس المحور المنحني
تظهر مضخة نموذجية من النوع المحوري ثابتة الإزاحة في يتسبب الغلاف الزاوي للمضخة في وجود زاوية مقابلة بين كتلة الأسطوانة ولوحة عمود الإدارة التي يتم توصيل المكابس بها، وهذا التكوين الزاوي للمضخة هو الذي يتسبب في شد المكابس أثناء تدوير عمود المضخة وعندما تعمل المضخة، فإن جميع الأجزاء داخل المضخة (باستثناء الأجناس الخارجية للمحامل التي تدعم عمود الإدارة، ودبوس محمل الأسطوانة الذي تدور عليه كتلة الأسطوانة وختم الزيت) تدور معًا كمجموعة دوارة.
عند نقطة واحدة من دوران المجموعة الدوارة، توجد مسافة دنيا بين الجزء العلوي من كتلة الأسطوانة والوجه العلوي للوحة عمود الإدارة وبسبب السكن بزاوية عند نقطة دوران 180 درجة بعيدًا، حيث تكون المسافة بين الجزء العلوي من كتلة الأسطوانة والوجه العلوي للوحة عمود الإدارة كحد أقصى.
في أي لحظة من التشغيل، تتحرك ثلاثة من المكابس بعيدًا عن الوجه العلوي لكتلة الأسطوانة، مما ينتج عنه فراغ جزئي في التجويفات التي تعمل فيها هذه المكابس، ويحدث هذا فوق منفذ المدخل، ولذلك يتم سحب السوائل إلى هذه التجاويف في هذا الوقت.
على الجانب الآخر من كتلة الأسطوانة، تتحرك ثلاثة مكابس مختلفة نحو الوجه العلوي للكتلة، ويحدث هذا أثناء مرور المجموعة الدوارة فوق منفذ المخرج، مما يتسبب في طرد السوائل من المضخة بواسطة هذه المكابس ويتداخل العمل المستمر والسريع للمكابس في الطبيعة وينتج عنه خرج مضخة غير نابض عمليًا.
مضخة مكبس مضمنة
إن أبسط نوع من مضخة المكبس المحوري هو تصميم لوحة المسح، حيث يتم تدوير كتلة الأسطوانة بواسطة عمود الإدارة ويتم توصيل المكابس المثبتة على التجاويف الموجودة في كتلة الأسطوانة، وذلك من خلال أحذية المكبس وحلقة التراجع بحيث تتحمل الحذاء صفيحة مائلة بزاوية وعندما تدور الكتلة وتتبع أحذية المكبس لوحة التدوير مما يتسبب في تبادل المكابس.
يتم ترتيب المنافذ في لوحة الصمام، بحيث تمر المكابس من المدخل أثناء سحبها للخارج وتمرير المخرج عند دفعها مرة أخرى في هذه المضخات، يتم تحديد الإزاحة حسب حجم وعدد المكابس وكذلك طول شوطهم والذي يختلف باختلاف زاوية اللوحة المتعرجة.
مضخة الريشة
مضخة الطاقة من نوع الريشة هي أيضًا مضخة ثابتة الإزاحة ويتكون من مبيت يحتوي على أربع ريش (ريش) ودوار فولاذي مجوف مع فتحات للريش ووصلة لقلب الدوار، كما يتم وضع الدوار بعيدًا عن المركز داخل الغلاف وتقسم الدوارات التي يتم تركيبها في الفتحات الموجودة في الدوار جنبًا إلى جنب تجويف الكم إلى أربعة أقسام.
عندما يدور الجزء المتحرك، يمر كل قسم بنقطة يكون حجمها على الأقل ونقطة أخرى يكون حجمها عند الحد الأقصى، كما يزداد الحجم تدريجيًا من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى خلال النصف الأول من الثورة وينخفض تدريجيًا من الحد الأقصى إلى الحد الأدنى خلال النصف الثاني من الثورة مع زيادة حجم قسم معين، كما يتم توصيل هذا القسم بمنفذ مدخل المضخة من خلال فتحة في الكم.
نظرًا لأن الفراغ الجزئي ينتج عن زيادة حجم المقطع، كما يتم سحب السائل إلى القسم من خلال منفذ مدخل المضخة والفتحة الموجودة في الكم وعندما يدور الجزء المتحرك خلال النصف الثاني من الدورة ويتناقص حجم القسم المحدد، يتم إزاحة السائل خارج القسم، عبر الفتحة الموجودة في الكم المحاذاة مع منفذ المخرج، وخارجه من المضخة.
مضخة متغيرة الإزاحة
تحتوي المضخة متغيرة الإزاحة على ناتج مائع متنوع لتلبية متطلبات الضغط للنظام، كما يتم تغيير خرج المضخة تلقائيًا بواسطة معوض المضخة داخلها، كما أن مضخة الإزاحة المتغيرة فيكرز ذات المرحلتين، حيث تتكون المرحلة الأولى من المضخة من مضخة طرد مركزي تعزز الضغط قبل دخول السائل إلى مضخة المكبس.
عملية الضخ الأساسية
يقوم محرك الطائرة بتدوير عمود إدارة المضخة وكتلة الأسطوانة والمكابس عبر علبة التروس، كما يتم إنشاء عملية الضخ عن طريق أحذية الكباس التي يتم تقييدها والانزلاق على لوحة محمل الحذاء في مجموعة المقرن، وذلك لأن المقرن يكون بزاوية مع عمود التشغيل، كما يتم تحويل الحركة الدورانية للعمود إلى حركة ترددية للمكبس.
عندما يبدأ المكبس في الانسحاب من كتلة الأسطوانة، يدفع ضغط مدخل النظام السائل من خلال ترتيب نقل في لوحة الصمام إلى تجويف الأسطوانة، ويتم تقييد أحذية المكبس في نير بواسطة لوحة احتجاز حذاء المكبس ولوحة حذاء أثناء شوط السحب.
مع استمرار عمود الإدارة في قلب كتلة الأسطوانة، يستمر حذاء المكبس في اتباع سطح محمل المقرن، كما يبدأ هذا في إرجاع المكبس إلى تجويفه (أي باتجاه كتلة الصمام).
يتم ضغط السائل الموجود في التجويف مسبقًا، ثم يتم طرده عبر منفذ المخرج، حيث أن ضغط التفريغ يحمل حذاء المكبس مقابل سطح محمل المقرن أثناء شوط التفريغ ويوفر أيضًا توازن ضغط الحذاء وفيلم السوائل من خلال فتحة في المكبس وتجميع الحذاء الفرعي.
مع كل ثورة في عمود الإدارة وكتلة الأسطوانة، يمر كل مكبس بدورة الضخ الموضحة أعلاه، ليكمل سحبًا واحدًا وشوط تفريغ واحد، كما يتم إخراج سائل الضغط العالي من خلال لوحة الصمام، بعد صمام الانسداد إلى مخرج المضخة، كما تم تصميم صمام الحاجز ليظل مفتوحًا أثناء التشغيل العادي للمضخة ويحافظ التسرب الداخلي على ملء مبيت المضخة بالسائل لتزييت الأجزاء الدوارة والتبريد، ويتم إرجاع التسرب إلى النظام من خلال منفذ صرف العلبة، كما يحمي صمام تنفيس العلبة المضخة من ضغط العلبة المفرط، مما يريحها من مدخل المضخة.
