محرك تروس
2.2.1 خصائص النوع
(ل) محرك التروس المصنف هو محرك هيدروليكي قائم على مبدأ التشابك، وينتمي إلى المحركات الهيدروليكية عالية السرعة. وهو أبسط هيكل بين المحركات الهيدروليكية المختلفة. يوضح الشكل (ي) تصنيفه التفصيلي. من بين هذه المحركات، يُعد محرك التروس الخارجي الحلزوني ثنائي الترسين الأكثر استخدامًا.
(2) الخصائص موضحة في الجدول أدناه.
خصائص محرك التروس
يكتب | الفوائد الرئيسية | العيوب الرئيسية |
محرك تروس خارجي حلزوني | ①هيكل بسيط وقابلية معالجة جيدة | ①عزم البدء صغير؛ نبض عزم الدوران الناتج كبير |
②حجم صغير وخفيف الوزن | ②كفاءة منخفضة |
③ قدرة قوية على مكافحة التلوث | ③ضعف الاستقرار عند السرعة المنخفضة |
④مقاومة التأثير، القصور الذاتي الصغير | ④ضوضاء عالية |
محرك تروس داخلي دائري | ①حجم صغير، وزن خفيف، نسبة عالية من القوة إلى الوزن | بنية معقدة |
②عزم خرج كبير |
③نطاق سرعة واسع |
④ السعر المنخفض |
2.2.2 مبدأ العمل
(ل) مبدأ عمل محرك تروس خارجي حلزوني من نوع ترسين وبعض المشاكل التي تحتاج إلى اهتمام
① يوضح الرسم التخطيطي لمبدأ عمل محرك تروس شبكي خارجي حلزوني ثنائي التروس. مراكز التروس الشبكية I وII هما O1 وO2 على التوالي، ونصف قطر نقطة التشابك هو R1 وR2 على التوالي. الترس I هو عمود خرج يحمل حملاً. عندما يدخل زيت الضغط العالي P1 (P2 هو ضغط زيت الإرجاع) إلى حجرة مدخل الزيت لمحرك التروس، والتي تتكون من أسطح الأسنان 1' و2' و3' و1' و2' و3' و4' والأسطح الداخلية ذات الصلة للهيكل والغطاء النهائي، نظرًا لأن نصف قطر نقطة التشابك أقل من نصف قطر دائرة الملحق، فسيتم توليد ضغط زيت غير متوازن كما هو موضح بالسهم على أسطح الأسنان 1' و2'. يُولّد الضغط الهيدروليكي عزم دوران للمحورين 01 و02. وبفعل هذا العزم، يدور محرك التروس باستمرار في الاتجاه الموضح في الشكل. مع دوران الترس، يُؤخذ الزيت إلى حجرة إرجاع الزيت ويُفرّغ. طالما يُزوَّد محرك التروس بزيت الضغط باستمرار، سيدور المحرك باستمرار ويُنتج عزم دوران وسرعة. أثناء دوران محرك التروس، يكون عزم الدوران الناتج نابضًا لأن نقطة التداخل تتغير باستمرار.
② بالمقارنة مع مضخة التروس، فإن محرك التروس لديه المشاكل التالية.
أ. يتطلب محرك التروس الدوران للأمام والخلف، وبالتالي فإن الهيكل الداخلي وممر الزيت متماثلان.
ب. يتم ضغط الزيت الموجود في تجويف الضغط المنخفض للمحرك بواسطة الترس، وبالتالي يكون الضغط في تجويف الضغط المنخفض أعلى قليلاً من الضغط الجوي، وبالتالي لن ينتج المحرك ظاهرة التجويف بسبب معدل تدفق الشفط العالي مثل مضخة التروس.
ج. بسبب الضغط الخلفي لزيت المحرك العائد، ولمنع تلف سدادة نهاية العمود أثناء دوران المحرك للأمام والخلف، تم تركيب منفذ تسرب زيت منفصل على غلاف محرك التروس، لتوجيه الزيت المتسرب من جزء المحمل إلى خزان الزيت خارج الغلاف، بدلاً من توجيهه إلى حجرة الضغط المنخفض كما تفعل مضخة التروس.
د. توفر مضخة التروس الضغط والتدفق، مما يعزز الكفاءة الحجمية، بينما يُنتج محرك التروس عزم دوران خرج، مما يعزز الكفاءة الميكانيكية، ويسعى لتحقيق أداء بدء تشغيل جيد وسرعة دنيا ثابتة منخفضة. لتحسين أداء بدء التشغيل، من الضروري تقليل عزم الاحتكاك وضغط بدء التشغيل والمنطقة الميتة (انظر الشكل أ). لتقليل السرعة المستقرة الدنيا، يجب تشغيل المحرك بثبات عند سرعة منخفضة جدًا دون زحف. لذلك، تُتخذ الإجراءات التالية عادةً.
i. تُستخدم المحامل الإبرية عادةً لتقليل عزم الاحتكاك عند بدء تشغيل المحرك.
II. تحسين ظروف التزييت والتبريد للمحامل، وخاصة ضمان التزييت الجيد عند بدء التشغيل.
ثالثا. تقليل القوة الشعاعية لتقليل الحمل على المحمل، وذلك لتقليل عزم الاحتكاك.
رابعا. يجب تقليل معامل ضغط جهاز تعويض التخليص قدر الإمكان، بحيث يتلامس جهاز التعويض مع الترس بقوة شد ضعيفة قليلاً فقط، وذلك لتقليل عزم الاحتكاك.
٥. عادةً ما يكون عدد أسنان محرك التروس أكبر من عدد أسنان مضخة التروس، مما يقلل من تذبذب عزم الدوران، ويخفض الحد الأدنى لسرعة الثبات، ويحسن استقرار السرعات المنخفضة، ويحسن أداء بدء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، فإن زيادة عدد الأسنان مفيدة أيضًا في تقليل الاهتزاز والضوضاء. عدد أسنان Z1 للترس المتصل بعمود خرج المحرك أكبر من أو يساوي ١٤. يتراوح عدد أسنان مضخة التروس عالية الضغط عادةً بين ٦ و١٤ (لمنع التقويض وإضعاف قوة الجذر، يجب تعديل شكل الأسنان).