1.7.6 低速穩定性和爬行現象
液壓馬達的低速穩定性通常是通過最低穩定速度來測量的。
(1) 最小穩定速度和速度脈動率最小穩定速度是指在排除外部輸入馬達的脈動因素後,液壓馬達在額定負載下速度脈動率不超過允許值的最小速度。
速度波動率 δ n (%) 是速度變化幅度 ±△ n 與平均速度 NAV 的比率,即
δn=±△n/nav (1-37)
對於不同應用中的各種液壓馬達,速度脈動率的要求各不相同。然而,在額定負載下,角速度脈動率小於±10%的速度通常被視為液壓馬達的最低穩定速度。在工程實踐中,液壓馬達在肉眼觀察到爬行現象(搖晃或轉動並停止)之前的最低速度通常被視為馬達的最低穩定速度。
(2) 當馬達的速度較低時,液壓部件的摩擦係數逐漸增加,液壓部件的摩擦係數增加。滑動表面的材料和技術質量、結構形式以及油的粘度在此不穩定性的發生中將發揮重要作用。
液壓馬達低速爬行的原因有:泄漏不穩定;液壓馬達的理論扭矩脈動;摩擦不穩定。每個摩擦對的內部和外部泄漏在每一時刻都是不同的。泄漏與馬達的結構、摩擦對的間隙、工作壓力差、液體粘度等因素有關。隨著輸入液壓馬達流量的減少,泄漏流量脈動對馬達輸出速度脈動的影響逐漸增加。也就是說,當馬達速度降低到低速狀態時,速度脈動率迅速增加,馬達出現不穩定爬行。
圖a顯示了液壓馬達的速度脈動率曲線。可以看出,當速度小於3R / min時,速度脈動率迅速增加,因此可以確定馬達的最小穩定速度為3R / min。
當液壓馬達在低於最小穩定速度的情況下帶負載運行時,摩擦增加且不穩定,系統壓力波動。此時,液壓馬達的力傳遞部件的滑動表面容易損壞,這會降低馬達的使用壽命並直接影響主機的工作質量。因此,通常不允許液壓馬達長時間以爬行狀態運行。
(3) 從工程實踐的角度看,不同類型液壓馬達的最小穩定轉速範圍,為了擴大馬達的轉速範圍,液壓馬達的最小穩定轉速越小越好。
對於具有不同結構的液壓馬達,最小穩定速度範圍如下:齒輪馬達一般為200-300r / min,個別可為50-150r / min;高速葉片馬達約為50-100r / min;低速高扭矩葉片馬達約為5R / min;多動作內曲馬達約為0.1-lr / min;曲軸連桿馬達約為2-3r / min;液靜平衡馬達約為2-3r / min;軸向平衡馬達約為2-3r / min;活塞馬達約為30 ~ 50R / min,有些可達1.2 ~ 5R / min,有些可達0.5 ~ 1.5r/min。
在液壓系統的設計中,為了降低最低穩定速度,應該仔細考慮。例如,通過使用液壓馬達的低速控制系統,內曲線馬達的最低穩定速度可以降低到 0 OLR / min。
1.7.7 震動、噪音和控制
液壓馬達也是液壓系統的主要噪音來源。振動和噪音也是衡量液壓馬達性能的重要指標。與液壓泵類似,液壓馬達的噪音主要包括機械噪音和流體噪音。
中國液壓馬達的允許噪音值在 JB / T 8728-1998 低速高扭矩液壓馬達中有規定:例如,在額定條件下,內曲線的徑向活塞液壓馬達的噪音值,其排量為 > 0.16-0.56l/r 應 ≤ 82 dB (a);雙斜盤的軸向活塞液壓馬達的噪音值,其排量為 > 1.25-280l/r 應 ≤ 80 dB (a)。
從選擇、使用和維護的角度來看,控制液壓馬達的振動和噪音的主要方法如下:優先選擇低噪音液壓馬達;儘量提高液壓馬達及其連接部件的加工和安裝精度,以減少機械振動和噪音;使高低壓油切換過程儘可能平緩,以避免突然的液壓衝擊;合理配置系統管道,例如儘可能使用較大直徑的管道,以減少管道中油的流速,避免尖銳的局部阻力,並減少液壓馬達的扭矩波動;馬達的漏油口設置在外殼的上端,使旋轉部分浸沒在液體中,以增加抗振阻尼,減少馬達的振動和噪音。