principio de selección y puntos clave del motor hidráulico
(l) Principio y base de selección: dado que el motor hidráulico es esencialmente el mismo que la bomba hidráulica con una estructura similar, el principio de selección también es el mismo. Pero hay muchas diferencias entre el motor hidráulico y la bomba hidráulica en el trabajo (tabla a continuación). Especialmente considerando que la función del motor hidráulico es convertir la energía hidráulica en energía mecánica para hacer girar la carga, el par de salida (incluido el par de arranque) y la velocidad se convierten en los factores más importantes en la selección del motor hidráulico. Además, la base o los temas a considerar para seleccionar el motor hidráulico incluyen eficiencia, estabilidad a baja velocidad, vida útil, relación de regulación de velocidad, ruido, forma y tamaño de conexión, peso, precio, fuente de mercancías, conveniencia de uso y mantenimiento, etc.
La diferencia entre la bomba hidráulica y el motor hidráulico
Número de serie | bomba hidráulica | motor hidráulico |
1 | Proporcionar presión y flujo, enfatizar la eficiencia volumétrica | Generar par de torsión para impulsar la carga, enfatizando la eficiencia mecánica |
2 | Normalmente opera bajo condiciones de alta velocidad de rotación relativamente constantes. | La mayoría de los motores tienen un rango de velocidad de rotación amplio, algunos requieren funcionar a velocidades muy bajas. |
3 | El eje de la bomba generalmente opera en una dirección, pero la dirección del flujo de líquido y la presión pueden cambiar. | Los motores hidráulicos generalmente requieren funcionar en ambas direcciones, tanto en sentido horario como antihorario. Algunos motores hidráulicos también requieren poder operar en modo bomba (condición de bomba) para lograr el objetivo de carga de frenado. |
4 | En la mayoría de los sistemas, funciona de manera continua, y el cambio de temperatura del líquido de trabajo es relativamente pequeño. | Según las condiciones de trabajo, la operación puede llevarse a cabo de manera intermitente, lo que resultará en frecuentes impactos de temperatura. |
5 | La mayoría de las bombas hidráulicas se instalan junto con el motor, y el eje principal no soporta carga adicional. | Muchos motores hidráulicos se instalan directamente en la rueda o se conectan a poleas, ruedas de cadena o engranajes, a veces el eje soportará cargas radiales más altas. |
(2) Hay muchos tipos de motores hidráulicos con diferentes características, por lo que debemos elegir el motor hidráulico apropiado según el uso específico y las condiciones de trabajo. Consulte la tabla 1-18 para conocer las condiciones aplicables y el alcance de aplicación de varios motores hidráulicos. Se puede seleccionar un motor de baja velocidad o un dispositivo de aceleración y desaceleración de motor de alta velocidad para operación a baja velocidad. La elección de los dos esquemas debe basarse en la estructura y las condiciones de espacio, el costo del equipo y si el par de conducción es razonable.
(3) La selección de la especificación (desplazamiento) es el principal parámetro de especificación del motor hidráulico, y la selección se basa principalmente en las características de carga de trabajo del motor.
Las características de carga de trabajo se pueden representar mediante el diagrama de ciclo de tiempo de velocidad (diagrama N-t) y el diagrama de ciclo de tiempo de par (diagrama T-T) a través del análisis de las condiciones de trabajo (análisis de movimiento y análisis dinámico) del motor principal (Fig. J). El par de carga del motor se puede determinar mediante cálculo o prueba de acuerdo con el mecanismo de trabajo del motor principal y su propósito tecnológico. A partir del diagrama T-T y del diagrama N-t, podemos entender claramente los cambios del par de carga y la velocidad de carga del motor hidráulico en todo el ciclo de trabajo desde el arranque hasta la operación normal y hasta la parada, es decir, el par de carga máximo del motor en operación real y el valor del par de carga de operación continua a largo plazo, así como la velocidad de carga máxima relacionada y la velocidad de carga de operación a largo plazo, para proporcionar referencia para el cálculo y la confirmación de establecer la especificación de desplazamiento del motor hidráulico y sentar las bases.
Antes de seleccionar el desplazamiento, el valor de referencia del desplazamiento nominal debe calcularse de acuerdo con las características de carga de trabajo anteriores. Según el uso de diferentes enfoques, el valor de referencia del desplazamiento nominal del motor hidráulico tiene los siguientes dos métodos de cálculo.
① Cuando el propósito principal del motor es accionar la carga, el valor de referencia VG (ml / R) se puede calcular según el par de carga máximo Tmax (n · m), la presión de trabajo preseleccionada P (MPA) [o la presión diferencial △ P (MPA)] y la eficiencia mecánica η m (η m = 0.90 ~ 0.95), es decir
Vg≥(2πTmax)/pηm (1-45)
② Cuando el propósito principal del motor es la velocidad y su transformación, el valor de referencia VG (ml / R) se puede calcular según la velocidad mínima Nmin (R / min), el caudal de entrada conocido QV (L / min) y la eficiencia volumétrica del motor η V (que se puede seleccionar según la muestra del producto o entre η v = 0.85-0.9), es decir, la velocidad del motor se puede ajustar según la velocidad del motor.
Vg≥(1000qvηv)/nmin (1-46)
De acuerdo con el desplazamiento calculado y las muestras del producto, el desplazamiento nominal se determina por el principio de proximidad.
(4) El cálculo de la presión de trabajo real (o diferencia de presión) debe basarse en el par máximo y el par de trabajo continuo para calcular la presión máxima y la presión de trabajo continua. Si el valor calculado está dentro del rango de los parámetros de rendimiento del motor, la selección del desplazamiento es razonable. En general, la presión de trabajo continua real debe ser un 20% - 25% inferior a la presión nominal recomendada en la muestra del producto, para mejorar la vida útil y la fiabilidad de trabajo. Cuando el par máximo aparece en el momento de arranque, la presión máxima puede ser el 80% de la presión máxima proporcionada en la muestra, de modo que un 20% de reserva es ideal.
(5) Después de que se determinen el desplazamiento y la presión de trabajo real, se puede verificar la potencia de salida del motor de acuerdo con la fórmula de cálculo de potencia.
(6) Evaluación de la vida o cálculo de verificación después de determinar el modelo y la especificación del motor, consulte los datos de muestra proporcionados por el fabricante para evaluar o verificar la posible vida del motor hidráulico bajo las condiciones de trabajo reales, para determinar si la selección anterior puede cumplir con los requisitos del motor principal. Si la vida útil no es suficiente, se deben seleccionar productos con especificaciones más grandes.
(7) Otros
① El motor hidráulico generalmente se permite trabajar bajo una presión del 20% - 50% de la presión nominal durante un corto período de tiempo, pero la presión máxima instantánea y la velocidad máxima no pueden aparecer al mismo tiempo. La presión de retorno del circuito de aceite del motor hidráulico está limitada hasta cierto punto. Cuando la presión de retorno es alta, se debe establecer una tubería de aceite de fuga.
② En general, el par máximo y la velocidad máxima del motor hidráulico no deben aparecer al mismo tiempo. La velocidad real no debe ser inferior a la velocidad mínima del motor para evitar el arrastre. Cuando la velocidad requerida por el sistema es baja, y la velocidad del motor, el par y otros parámetros de rendimiento no son fáciles de cumplir con los requisitos de trabajo, se puede agregar un mecanismo de reducción de velocidad entre el motor y su anfitrión de conducción. Para funcionar sin problemas a una velocidad muy baja, la fuga del motor debe ser constante, con una cierta presión de retorno de aceite y una viscosidad del aceite de al menos 35mm2gs. Si el motor necesita funcionar a baja velocidad, se debe verificar su velocidad mínima estable.
③ Para prevenir la cavitación o la pérdida de capacidad de frenado del motor de freno que funciona como bomba, es necesario asegurar que haya suficiente presión de reabastecimiento de aceite en el puerto de succión de aceite del motor en ese momento, lo que se puede realizar a través de la bomba de reabastecimiento de aceite en el circuito cerrado o la válvula de contrapresión en el circuito abierto; cuando el motor hidráulico impulsa una carga de gran inercia, se debe establecer una válvula de retención en paralelo con el motor en el sistema hidráulico para reabastecer aceite y evitar que el motor con movimiento de inercia se quede sin aceite durante el proceso.
④ Para el motor hidráulico que no puede soportar fuerzas axiales y radiales adicionales, o el motor hidráulico puede soportar fuerzas axiales y radiales adicionales, pero las fuerzas axiales y radiales reales de la carga son mayores que las fuerzas axiales o radiales permitidas del motor hidráulico, se debe considerar el acoplamiento elástico para conectar el eje de salida del motor y el mecanismo de trabajo.
⑤ Cuando el motor necesita ser bloqueado durante un largo período para prevenir el movimiento de la carga, se debe utilizar el freno mecánico con freno de resorte y freno de liberación hidráulica en el eje del motor (Fig. K).