اصل انتخاب و نکات کلیدی موتور هیدرولیک
(l) اصل و مبنای انتخاب: از آنجا که موتور هیدرولیک اساساً مشابه پمپ هیدرولیک با ساختار مشابه است، اصل انتخاب نیز مشابه است. اما تفاوتهای زیادی بین موتور هیدرولیک و پمپ هیدرولیک در عملکرد وجود دارد (جدول زیر). بهویژه با توجه به اینکه عملکرد موتور هیدرولیک تبدیل انرژی هیدرولیک به انرژی مکانیکی برای به حرکت درآوردن بار است، گشتاور خروجی (شامل گشتاور راهاندازی) و سرعت به مهمترین عوامل در انتخاب موتور هیدرولیک تبدیل میشوند. علاوه بر این، مبنا یا مسائلی که باید در انتخاب موتور هیدرولیک در نظر گرفته شوند شامل کارایی، ثبات در سرعت پایین، عمر مفید، نسبت تنظیم سرعت، نویز، شکل و اندازه اتصال، وزن، قیمت، منبع کالا، سهولت استفاده و نگهداری و غیره است.
تفاوت بین پمپ هیدرولیک و موتور هیدرولیک
شماره سریال | پمپ هیدرولیک | موتور هیدرولیک |
1 | 提供 فشار و جریان، تأکید بر کارایی حجمی | 产生转矩驱动负载,强调机械效率 |
۲ | معمولاً در شرایط سرعت چرخش نسبتاً ثابت و بالا کار میکند | بیشتر موتورهای الکتریکی دامنه سرعت چرخش زیادی دارند، برخی از آنها نیاز دارند که در سرعتهای بسیار پایین کار کنند. |
۳ | پمپ شافت معمولاً در یک جهت کار میکند، اما جهت جریان مایع و فشار ممکن است تغییر کند | 液压马达大多要求正、反两方向运转,某些液压马达还要求能以泵的方式运转(泵工况),以达到制动负载的目的 |
۴ | در بیشتر سیستمها به صورت مداوم کار میکند و تغییرات دمای مایع کاری نسبتاً بسیار کم است | بر اساس شرایط کاری، عملیات ممکن است به طور متناوب انجام شود و تحت تأثیر شوکهای دمایی مکرر قرار خواهد گرفت. |
۵ | بیشتر پمپهای هیدرولیک زمانی که با موتور اصلی نصب میشوند، محور اصلی بار اضافی را تحمل نمیکند. | 许多液压马达直接装在车轮内或者与带轮、链轮或齿轮相连接时,有时主轴将承受较高的径向负载 |
(2) انواع مختلفی از موتورهای هیدرولیک با ویژگیهای متفاوت وجود دارد، بنابراین باید موتور هیدرولیک مناسب را بر اساس استفاده خاص و شرایط کاری انتخاب کنیم. برای شرایط قابل استفاده و دامنه کاربرد انواع موتورهای هیدرولیک به جدول 1-18 مراجعه کنید. برای عملیات با سرعت پایین، میتوان موتور با سرعت پایین یا دستگاه شتاب و کاهش سرعت موتور با سرعت بالا را انتخاب کرد. انتخاب یکی از دو طرح باید بر اساس ساختار و شرایط فضایی، هزینه تجهیزات و اینکه آیا گشتاور محرک معقول است یا خیر، انجام شود.
(3) انتخاب مشخصات (جابجایی) جابجایی پارامتر اصلی مشخصات موتور هیدرولیک است و انتخاب آن عمدتاً بر اساس ویژگیهای بار کاری موتور انجام میشود.
خصوصیات بار کاری میتواند توسط نمودار چرخه زمان سرعت (نمودار N-t) و نمودار چرخه زمان گشتاور (نمودار T-T) از طریق تحلیل شرایط کاری (تحلیل حرکت و تحلیل دینامیکی) موتور اصلی (شکل J) نمایان شود. گشتاور بار موتور میتواند بر اساس مکانیزم کاری موتور اصلی و هدف فناوری آن از طریق محاسبه یا آزمایش تعیین شود. از نمودار T-T و نمودار N-t، میتوانیم به وضوح تغییرات گشتاور بار و سرعت بار موتور هیدرولیک را در کل چرخه کاری از راهاندازی تا عملکرد عادی و توقف درک کنیم، یعنی، گشتاور بار اوج موتور در عملکرد واقعی و مقدار گشتاور بار در عملکرد مداوم طولانیمدت، همچنین حداکثر سرعت بار و سرعت بار مرتبط با عملکرد طولانیمدت، بهطوریکه مرجع برای محاسبه و تأیید تنظیم مشخصات جابجایی موتور هیدرولیک را فراهم کند و پایهگذاری نماید.
قبل از انتخاب جابجایی، باید مقدار مرجع جابجایی اسمی طبق ویژگیهای بار کاری فوق محاسبه شود. با توجه به استفاده از تمرکزهای مختلف، مقدار مرجع جابجایی اسمی موتور هیدرولیک دارای دو روش محاسبه زیر است.
① زمانی که هدف اصلی موتور، به حرکت درآوردن بار باشد، مقدار مرجع VG (ml / R) میتواند بر اساس حداکثر گشتاور بار Tmax (n · m)، فشار کاری از پیش انتخاب شده P (MPA) [یا فشار تفاضلی △ P (MPA)] و کارایی مکانیکی η m (η m = 0.90 ~ 0.95) محاسبه شود، یعنی
Vg≥(2πTmax)/pηm (1-45)
② زمانی که هدف اصلی موتور سرعت و تغییر آن است، مقدار مرجع VG (میلی لیتر / دور) میتواند بر اساس حداقل سرعت Nmin (دور / دقیقه)، جریان ورودی شناخته شده QV (لیتر / دقیقه) و کارایی حجمی موتور η V (که میتوان آن را بر اساس نمونه محصول یا بین η v = 0.85-0.9 انتخاب کرد) محاسبه شود، به عبارت دیگر، سرعت موتور میتواند بر اساس سرعت موتور تنظیم شود.
Vg≥(1000qvηv)/nmin (1-46)
بر اساس جابجایی محاسبه شده و نمونههای محصول، جابجایی اسمی بر اساس اصل نزدیکی تعیین میشود.
(4) محاسبه فشار کاری واقعی (یا اختلاف فشار) باید بر اساس گشتاور اوج و گشتاور کاری مداوم انجام شود تا فشار اوج و فشار کاری مداوم محاسبه شود. اگر مقدار محاسبه شده در محدوده پارامترهای عملکرد موتور باشد، انتخاب جابجایی معقول است. به طور کلی، فشار کاری مداوم واقعی باید 20% - 25% کمتر از فشار نامی توصیه شده در نمونه محصول باشد تا عمر مفید و قابلیت اطمینان کاری بهبود یابد. زمانی که گشتاور اوج در لحظه شروع ظاهر میشود، حداکثر فشار میتواند 80% از حداکثر فشاری باشد که در نمونه ارائه شده است، به طوری که 20% ذخیره ایدهآل است.
(5) پس از تعیین جابجایی و فشار کاری واقعی، میتوان قدرت خروجی موتور را بر اساس فرمول محاسبه قدرت بررسی کرد.
(6) ارزیابی عمر یا محاسبه بررسی پس از تعیین مدل و مشخصات موتور، به دادههای نمونه ارائه شده توسط سازنده مراجعه کنید تا عمر ممکن موتور هیدرولیک را تحت شرایط کاری واقعی ارزیابی یا بررسی کنید، تا مشخص شود آیا انتخاب فوق میتواند نیازهای موتور اصلی را برآورده کند یا خیر. اگر عمر مفید کافی نباشد، باید محصولات با مشخصات بزرگتر انتخاب شوند.
(7) دیگران
① موتور هیدرولیک معمولاً مجاز است که در مدت زمان کوتاهی تحت فشار ۲۰٪ - ۵۰٪ از فشار نامی کار کند، اما فشار حداکثر لحظهای و حداکثر سرعت نمیتوانند همزمان ظاهر شوند. فشار برگشتی مدار بازگشت روغن موتور هیدرولیک تا حد معینی محدود است. هنگامی که فشار برگشتی زیاد باشد، باید لوله روغن نشتدار تنظیم شود.
② به طور کلی، حداکثر گشتاور و حداکثر سرعت موتور هیدرولیک نباید به طور همزمان ظاهر شوند. سرعت واقعی نباید کمتر از حداقل سرعت موتور باشد تا از خزیدن جلوگیری شود. زمانی که سرعت مورد نیاز سیستم پایین است و سرعت موتور، گشتاور و سایر پارامترهای عملکرد به راحتی نمیتوانند الزامات کاری را برآورده کنند، میتوان یک مکانیزم کاهش سرعت بین موتور و میزبان محرک آن اضافه کرد. برای اینکه در سرعت بسیار پایین به آرامی کار کند، نشت موتور باید ثابت باشد، با یک فشار برگشت روغن مشخص و ویسکوزیته روغن حداقل 35mm2gs. اگر موتور نیاز به کار در سرعت پایین دارد، باید حداقل سرعت پایدار آن بررسی شود.
③ به منظور جلوگیری از کاویتاسیون یا از دست دادن ظرفیت ترمز موتور ترمز که به عنوان پمپ کار میکند، لازم است اطمینان حاصل شود که در این زمان فشار کافی برای تأمین روغن در ورودی مکش روغن موتور وجود دارد، که میتوان از طریق پمپ تأمین روغن در مدار بسته یا شیر فشار برگشتی در مدار باز این امر را محقق کرد؛ زمانی که موتور هیدرولیک بار اینرسی بالایی را هدایت میکند، باید یک شیر چک بایپس در کنار موتور در سیستم هیدرولیک تنظیم شود تا روغن تأمین شود و از خاموش شدن در این فرآیند جلوگیری شود، زیرا موتور با حرکت اینرسی از روغن کم میآورد.
④ برای موتور هیدرولیکی که نمیتواند نیروهای محوری و شعاعی اضافی را تحمل کند، یا موتور هیدرولیکی که میتواند نیروهای محوری و شعاعی اضافی را تحمل کند، اما نیروهای محوری و شعاعی واقعی بار بیشتر از نیروهای محوری یا شعاعی مجاز موتور هیدرولیکی است، باید از کوپلینگ الاستیک برای اتصال شفت خروجی موتور و مکانیزم کاری استفاده شود.
⑤ زمانی که موتور نیاز به قفل شدن برای مدت طولانی دارد تا از حرکت بار جلوگیری کند، باید از ترمز مکانیکی با ترمز فنری و ترمز آزادسازی هیدرولیکی بر روی شفت موتور استفاده شود (شکل K).