रेडियल पिस्टन मोटर का कार्य सिद्धांत

बना गयी 05.17

रेडियल पिस्टन मोटर का कार्य सिद्धांत

चूंकि रेडियल पिस्टन मोटरों के दो मुख्य प्रकार हैं, अर्थात् एकल क्रियाशील और बहु क्रियाशील, उनके कार्य करने के सिद्धांतों को निम्नलिखित में प्रस्तुत किया गया है।

(1) एकल क्रियाशील रेडियल पिस्टन मोटर का कार्य सिद्धांत जैसा कि चित्र o में दिखाया गया है, पांच (या सात) सिलेंडर आवास 1 के परिधि के साथ रेडियल और समान रूप से व्यवस्थित हैं। सिलेंडर में पिस्टन 2 कनेक्टिंग रॉड 3 के साथ गेंद की हिंज के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और कनेक्टिंग रॉड का अंत क्रैंकशाफ्ट 4 के असमान पहिये के साथ संपर्क करता है (असमान पहिये का केंद्र O1 है, क्रैंकशाफ्ट का घूर्णन केंद्र O है, और दोनों का असमानता e है)। क्रैंकशाफ्ट का एक अंत आउटपुट शाफ्ट है, और दूसरा अंत क्रॉस कनेक्शन के माध्यम से वॉल्व वितरण शाफ्ट 5 के साथ जुड़ा हुआ है। वॉल्व वितरण शाफ्ट पर विभाजन दीवार के दोनों पक्ष तेल इनलेट कक्ष और तेल डिस्चार्ज कक्ष हैं।

उच्च दबाव वाला तेल जब तेल स्रोत से मोटर के तेल इनलेट चेंबर में प्रवेश करता है, तो इसे हाउसिंग के स्लॉट (1), सिलेंडर (2) और सिलेंडर (3) के माध्यम से संबंधित पिस्टन सिलेंडर (1), सिलेंडर (2) और सिलेंडर (3) में पेश किया जाता है। उच्च दबाव वाले तेल द्वारा उत्पन्न हाइड्रोलिक बल P प्लंजेर के शीर्ष पर कार्य करता है और इसे कनेक्टिंग रॉड के माध्यम से क्रैंकशाफ्ट के एक्सेंट्रिक पर संचारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, पिस्टन सिलेंडर ② द्वारा एक्सेंट्रिक पर कार्य करने वाला बल n है, और बल की दिशा कनेक्टिंग रॉड की केंद्र रेखा के साथ होती है और एक्सेंट्रिक के केंद्र O1 की ओर इशारा करती है। बल n को सामान्य बल FF (क्रिया की रेखा कनेक्टिंग लाइन 001 के साथ मेल खाती है) और तंगential बल F में विभाजित किया जा सकता है। तंगential बल F क्रैंकशाफ्ट के घूर्णन केंद्र 0 पर एक टॉर्क उत्पन्न करता है, जो क्रैंकशाफ्ट को केंद्र रेखा 0 के चारों ओर काउंटरक्लॉकवाइज घुमाता है। पिस्टन सिलेंडर (1) और (3) इस तरह के होते हैं, सिवाय इसके कि उनकी स्थिति स्पिंडल के सापेक्ष भिन्न होती है, इसलिए उत्पन्न टॉर्क सिलेंडर (2) के टॉर्क से भिन्न होता है। क्रैंकशाफ्ट के घूर्णन का कुल टॉर्क उच्च दबाव वाले चेंबर (①, ② और ③ चित्र o के मामले में) के साथ जुड़े पिस्टन सिलेंडर द्वारा उत्पन्न टॉर्क के योग के बराबर होता है। जब क्रैंकशाफ्ट घूमता है, तो सिलेंडर ①, ② और ③ की मात्रा बढ़ती है, जबकि सिलेंडर ④ और ⑤ की मात्रा घटती है, और तेल पोर्ट शाफ्ट 5 के तेल डिस्चार्ज चेंबर के माध्यम से शेल ④ और ⑤ के तेल मार्ग के माध्यम से निकाला जाता है।

जब वाल्व वितरण शाफ्ट और क्रैंकशाफ्ट एक कोण के लिए समकालिक रूप से घुमते हैं, तो वाल्व वितरण शाफ्ट की "विभाजन दीवार" तेल मार्ग (3) को बंद कर देती है। इस समय, सिलेंडर (3) उच्च और निम्न दबाव कक्षों से जुड़ा नहीं है। सिलेंडर (1) और (2) को उच्च दबाव का तेल मिलता है, जिससे मोटर टॉर्क उत्पन्न करती है, और सिलेंडर (4) और (5) तेल को बाहर निकालते हैं। जैसे-जैसे वाल्व वितरण शाफ्ट क्रैंकशाफ्ट के साथ घूमता है, तेल इनलेट कक्ष और तेल डिस्चार्ज कक्ष क्रमशः प्रत्येक प्लंजेर के साथ जुड़े होते हैं, ताकि क्रैंकशाफ्ट का निरंतर घुमाव सुनिश्चित हो सके। एक क्रांति में, प्रत्येक प्लंजेर एक बार तेल को अंदर और बाहर करता है। अन्य एकल क्रियाशील मोटरों का कार्य सिद्धांत इसी के समान है।

एकल क्रियाशील रेडियल पिस्टन मोटर के कार्य करने के सिद्धांत को निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान देना चाहिए।

① मोटर को मोटर के इनलेट और आउटलेट को बदलकर उलटा किया जा सकता है। यदि असमान रिंग को मोटर के आउटपुट शाफ्ट से अलग किया जाता है और असमान दूरी को समायोज्य बनाने के लिए उपाय किए जाते हैं, तो मोटर के विस्थापन को बदलने का उद्देश्य प्राप्त किया जा सकता है, और परिवर्तनशील विस्थापन मोटर बनाई जाती है।

② चित्र o में दिखाया गया मोटर शेल फिक्स्ड है, इसलिए इसे शाफ्ट मोटर भी कहा जाता है; यदि क्रैंकशाफ्ट फिक्स्ड है, तो इसे शेल मोटर में बनाया जा सकता है। शेल मोटर विशेष रूप से विंच ड्रम में या वाहन के पहिये के हब पर स्थापित करने के लिए उपयुक्त है ताकि सीधे पहिये को चलाया जा सके और पहिया मोटर बन सके।

③ चित्र o में दिखाया गया मोटर वितरण जोड़ी का अक्षीय वितरण है। क्योंकि वाल्व शाफ्ट के एक तरफ उच्च दबाव का कक्ष है और दूसरी तरफ निम्न दबाव का कक्ष है, वाल्व शाफ्ट की कार्य प्रक्रिया पर एक बड़ा रेडियल बल लागू होता है, जो वाल्व शाफ्ट को एक तरफ धकेलता है और दूसरी तरफ गैप बढ़ाता है, जिससे स्लाइडिंग सतह का घिसाव और रिसाव बढ़ता है, जिससे दक्षता में कमी आती है। इस कारण से, अक्सर एक सममित संतुलन तेल खांचे की स्थापना की जाती है ताकि रेडियल बल को संतुलित किया जा सके। चित्र P में दिखाया गया है, स्थैतिक दबाव संतुलन वाल्व वितरण शाफ्ट को एक सीलिंग रिंग द्वारा सील किया गया है। केंद्रीय C-C विंडो छिद्र वाल्व वितरण विंडो छिद्र है, B-B और D-D पर अर्धवृत्ताकार खांचे क्रमशः तेल प्रवेश और तेल वापसी विंडो छिद्र हैं, और A-A और E-E स्थैतिक दबाव संतुलन अर्धवृत्ताकार खांचे हैं। यह मान लिया गया है कि सीलिंग रिंग को क्रमशः सीलिंग बेल्ट के केंद्र में रखा गया है। यदि तेल के प्रवेश और निकास की दिशा चित्र P में तीर द्वारा दिखाए अनुसार है, तो P प्रतीक से चिह्नित छिद्र उच्च दबाव कक्ष हैं, और T प्रतीक से चिह्नित छिद्र निम्न दबाव कक्ष हैं। यह देखा जा सकता है कि B-B और D-D के परिधीय दबाव समान हैं, और कोई रेडियल बल नहीं है; C-C विंडो छिद्र खंड का ऊपरी कक्ष तेल प्रवेश से जुड़ा हुआ है, जो उच्च दबाव का पक्ष है, और निचला कक्ष तेल वापसी पोर्ट से जुड़ा हुआ है, जो निम्न दबाव का पक्ष है, इसलिए वाल्व वितरण शाफ्ट पर बड़ा रेडियल बल लागू होता है। रेडियल बल को संतुलित करने के लिए, वाल्व वितरण शाफ्ट के दोनों सिरों पर अर्धवृत्ताकार संतुलन तेल खांचे A-A और E-E स्थापित किए गए हैं ताकि ऊपरी कक्ष उच्च दबाव वाले तेल से भरा हो सके। रिसाव को कम करने के लिए, कक्षों के बीच सीलिंग रिंग स्थापित की गई हैं। ऊपरी और निचले पक्षों के स्थैतिक दबाव संतुलन को सुनिश्चित करने के लिए, तेल वितरण विंडो और संतुलन तेल खांचे के संबंधित आयामों को निम्नलिखित समीकरण को पूरा करना चाहिए:

a+e=2(b+c)                      (5-4)

Where a -- चौड़ाई का प्रवाह वितरण विंडो;

B -- संतुलन तेल टैंक की सीलिंग बेल्ट की चौड़ाई;

C -- संतुलन तेल टैंक की चौड़ाई;

E -- प्रवाह वितरण विंडो के सीलिंग बेल्ट की चौड़ाई।

क्योंकि रेडियल बल संतुलित है, घर्षण बल बहुत छोटा है, जो यांत्रिक दक्षता को सुधारता है। एक ही समय में, वाल्व शाफ्ट और वाल्व स्लीव के बीच रेडियल क्लियरेंस कम किया गया है, रिसाव कम किया गया है, और मात्रा दक्षता में सुधार हुआ है। सामान्य कार्यशील सीमा में, कुल दक्षता 85% और 90% के बीच है।

चित्र Q क्रैंकशाफ्ट कनेक्टिंग रॉड हाइड्रोलिक मोटर के अंत चेहरे के प्रवाह वितरण संरचना को दर्शाता है। क्रैंकशाफ्ट 13 पोर्ट प्लेट 4 और प्रेशर प्लेट 2 को चौकोर सिर 12 के माध्यम से समकालिक रूप से घुमाता है, और घुमाव के दौरान पोर्ट को साकार किया जाता है। प्रारंभ या बिना लोड संचालन के दौरान, बैकअप स्प्रिंग (डिस्क स्प्रिंग) 3 वाल्व प्लेट और प्रेशर प्लेट को सिलेंडर ब्लॉक 11 और अंत कवर के निकट लाता है। डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि बंद करने की शक्ति वाल्व प्लेट और सिलेंडर ब्लॉक के बीच अलगाव शक्ति से अधिक हो, और संचालन के दौरान हाइड्रोलिक दबाव बंद करने की शक्ति को साकार करता है। हालाँकि, अलगाव शक्ति और चिपकने वाली शक्ति के असंगति के कारण, वाल्व प्लेट में झुकाव क्षण होता है। स्थैतिक दबाव संतुलन संरचना डिज़ाइन का उपयोग करके, अंत चेहरे के पोर्ट जोड़े सिद्धांत में पूर्ण संतुलन प्राप्त कर सकते हैं।

यह指出 करना चाहिए कि हाइड्रोलिक मोटर की विश्वसनीयता और प्रदर्शन में सुधार करने और इसकी संरचना को अधिक कॉम्पैक्ट बनाने के लिए, घरेलू और विदेशी विकास प्रवृत्तियों में से एक अंत पोर्ट जोड़ी का उपयोग करना है।

④ पोर्ट जोड़ी के अलावा, क्रैंकशाफ्ट कनेक्टिंग रॉड हाइड्रोलिक मोटर का प्रदर्शन मुख्य रूप से कनेक्टिंग रॉड गति जोड़ी पर निर्भर करता है। कनेक्टिंग रॉड बॉल जॉइंट जोड़ी की विशिष्ट संरचना चित्र R में दिखाई गई है। इसमें दो जोड़ी घर्षण जोड़े होते हैं, कनेक्टिंग रॉड 4 का बॉल हेड और प्लंज़र 2 का बॉल सॉकेट, कनेक्टिंग रॉड स्लाइडर 5 का नीचे और क्रैंकशाफ्ट (एक्सेंट्रिक व्हील) 6। कनेक्टिंग रॉड स्लाइडर के नीचे और क्रैंकशाफ्ट (एक्सेंट्रिक व्हील) के बीच का धातु संपर्क प्रारंभिक चरण में था, और घर्षण को कम करने के लिए स्लाइडर के नीचे पहनने-प्रतिरोधी मिश्र धातु डाला गया था। कुछ मोटर क्रैंकशाफ्ट (एक्सेंट्रिक व्हील) रोलर बेयरिंग से लैस होते हैं, जो स्लाइडर के नीचे और एक्सेंट्रिक व्हील के बीच के स्लाइडिंग घर्षण को बदलने के लिए रोलिंग घर्षण का उपयोग करते हैं; वर्तमान में, अधिकांश मोटर्स को हाइड्रोस्टैटिक संतुलन या हाइड्रोस्टैटिक समर्थन के रूप में डिज़ाइन किया गया है। स्लाइडर के नीचे एक तेल कक्ष स्थापित किया गया है, और दबाव वाला तेल कनेक्टिंग रॉड के केंद्र में डैम्पर के माध्यम से नीचे के तेल कक्ष में प्रवेश करता है। संचालन के दौरान स्लाइडिंग ब्लॉक तैरता नहीं है, तेल कक्ष में तरल दबाव अधिकांश प्लंज़र थ्रस्ट को संतुलित करता है, और घर्षण जोड़ी अच्छी तरह से स्नेहक होती है।

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