油圧モーターの主なパラメータと共通点

作成日 05.17

脈動性とその害

(l) 作動中の脈動油圧モーターの瞬時変位と瞬時流量、各瞬間の角度に応じて変化する変位は油圧モーターの瞬時変位と呼ばれ、各瞬間の角度に応じて変化する流量は油圧モーターの瞬時流量と呼ばれます。理論的には、ほとんどのモーターの瞬時変位と流量は脈動しています。

瞬時変位の脈動は、変位不均一係数δ V (%)によって評価されます。

(1-34)

瞬時流量の変動は、流量不均一性係数 δ Q (%) によって評価されます。

(1-35)

どこで、(VInst) 最大、(qinst) 最大 -- 油圧モーターの最大瞬時変位と最大瞬時流量;

(VInst) MIM、(qinst) MIM -- 油圧モーターの最小瞬時変位と最小瞬時流量。

流れの非一様係数 δ V と δ Q が小さいほど、変位と流れの脈動が小さく、または瞬時の変位と流れの質が良くなります。

(2) 入力流量が一定のとき、油圧モーターの出力速度はモーターの瞬時変位の一定の変化により、ある法則に従って脈動します。モーターの出力トルクは変位に比例するため、入力圧力が一定のとき、摩擦を無視すると、モーターの出力トルクは瞬時変位に応じて同じ法則に従って変化します。負荷トルクが固定されているとき、圧力は変位に反比例するため、モーターの瞬時変位の変化に伴い、圧力もある法則に従って脈動します。

異なる構造とパラメータを持つ油圧モーターの脈動は異なります。この種の周期的な脈動は主に油圧モーター自体の構造によって決まります。速度が高いと、外部負荷が大きな慣性を持つ場合、出力脈動は明らかではありませんが、全体の油圧システムに振動と騒音を引き起こします。振動周波数がシステムの固有振動周波数と一致すると、共鳴が発生し、パイプラインシステムの深刻な振動とうなりを引き起こし、システムと油圧部品の安定性に影響を与え、寿命を短くします。ホイールが高速で回転しているとき、脈動も低速這いの原因の一つになります。

1.7.5 スタート性能とブレーキ性能

(l) ほとんどの機械設備における始動特性では、油圧モーターは負荷を伴って頻繁に始動、停止、前回転、逆回転します。頻繁に交互に切り替わる条件下では、油圧モーターの始動性能は、負荷がフルトルクまたは許容トルクのときに、どの角度でも信頼性のある始動ができる要件を満たす必要があります。始動特性は、始動トルクと始動機械効率によって測定されます。

出力シャフトにかかるトルクは、油圧モーターが定格圧力下で静的状態から始動する際のもので、これを油圧モーターの始動トルクと呼びます。つまり、油圧モーターの始動プロセスにおける摩擦損失を克服した後のシャフトの出力トルクです。圧力油が注入されると、油圧モーターが静的から動的に移行する際に静的摩擦を克服する必要があります。つまり、圧力油が注入された後、出力シャフトは可動部品間の隙間と部品の弾性変形を克服するために小さなプレテンション角度を通って回転し、油圧モーターの負荷が始動前にプレテンション状態になります。この時、相対滑動面の間にコロンブ摩擦が発生し、その後摩擦が徐々に増加し、出力トルクが徐々に減少します。摩擦が完全に確立されると、出力トルクは増加する傾向があります。これが始動トルクです。油圧は油圧モーターが摩擦を克服し、負荷の下で始動を実現するのを助けます。

始動機械効率 η MS、または始動トルク効率とも呼ばれ、油圧モーターが静的状態から始動する際の始動トルク ts と理論トルク TT の比率を指します。すなわち

ηms=Ts/Tt                         (1-36)

油圧モーターの始動トルクと機械効率は、内部摩擦とトルク脈動の影響を受けます。出力シャフトが異なる位置（位相角）で始動すると、始動トルクはわずかに異なります。実際の作業では、始動性能がより良好であることが期待されており、つまり、始動トルクと始動機械効率はできるだけ大きいことが望まれます。異なる油圧モーターにおいて、始動機械効率（始動トルク効率）は異なります。

(2) 油圧モーターを使用して油圧ウインチで重い物を持ち上げる場合や、掘削機やその他の建設機械の歩行機構を動かす場合、重い物が落下したり歩行機構が傾斜で滑ったりしないようにするために、油圧モーターのブレーキ性能には一定の要件があります。

油圧モーターの油入口と出口が切断された後、理論的には出力シャフトは全く回転しないはずですが、負荷トルクの作用により油圧モーターは「油圧ポンプ作動状態」に変わります。ポンプの油出口は高圧室です。この室から高圧油が漏れ出し、油圧モーターがゆっくり回転します（スリップ）。この速度をスリップ速度と呼びます。

定格トルク下のスライディング速度は、通常、油圧モーターのブレーキ性能を評価するために使用されます。時には、ゼロ速度でのリークがブレーキ性能を表現するために使用されます。油圧モーターのシーリング性能が良いほど、スリップ速度は低くなり、ブレーキ性能は向上します。

エンドフェイス分配を持つ油圧モーターは、最良の性能を発揮します。同じ構造の油圧モーターの場合、負荷トルクと油の粘度が異なると、そのブレーキ性能は同じではありません。

油圧モーターの相対的に動いている部品の間には常に隙間があるため、漏れ滑りは避けられません。したがって、長時間ブレーキが必要な機械には、油圧モーターに他のブレーキ装置を装備する必要があります。

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