Hidravlični motor: naprava, namen, princip delovanja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Hidravlične mehanizme človeštvo uporablja že od antičnih časov pri reševanju različnih gospodarskih in inženirskih problemov. Uporaba energije tokov tekočine in tlaka je danes aktualna. Standardna naprava hidravličnega motorja je izračunana za prevajanje pretvorjene energije v silo, ki deluje na delovni člen. Sama shema organizacije tega procesa ter tehnične in strukturne nianse izvedbe enote imajo veliko razlik od običajnih elektromotorjev, kar se odraža tako v prednostih kot slabostih hidravličnih sistemov.

Naprava mehanizma

Zasnova hidravličnega motorja temelji na ohišju, funkcionalnih enotah in kanalih za premikanje tekočinskih tokov. Ohišje je običajno nameščeno na podpornih nogah ali pritrjeno z zaklepnimi napravami z možnostjo vrtenja. Glavni delovni element je blok cilindrov, kjerpostavljena je skupina batov, ki izvajajo povratne gibe. Za zagotovitev stabilnosti te enote je naprava hidravličnega motorja opremljena s sistemom stalnega tlaka na razdelilni disk. To funkcijo opravlja vzmet z učinkovitim pritiskom delovnega medija. Delovna gred, ki povezuje hidravlični motor z izhodno regulacijo, je izvedena v obliki zgibanega ali ključnega sklopa. Antikavitacijski in varnostni ventili se lahko priključijo na gred kot dodatki. Ločen kanal z ventilom zagotavlja odtok tekočine, v zaprtih sistemih pa so predvideni posebni tokokrogi za splakovanje in izmenjavo delovnih medijev.

Načelo hidravličnega motorja

Glavna naloga enote je zagotoviti proces pretvorbe energije krožeče tekočine v mehansko energijo, ki pa se preko gredi prenaša do izvršilnih organov. Na prvi stopnji delovanja hidravličnega motorja tekočina vstopi v utor distribucijskega sistema, od koder preide v komore bloka cilindrov. Ko se komore polnijo, se pritisk na bate poveča, kar povzroči nastanek navora. Glede na specifično napravo hidravličnega motorja je lahko načelo delovanja sistema na stopnji pretvorbe tlačne sile v mehansko energijo drugačno. Navor v aksialnih mehanizmih na primer nastane zaradi delovanja sferičnih glav in hidrostatskih ležajev na potisne ležaje, skozi katere se začne delovanje bloka cilindrov. Na zadnji stopnji se končacikel vbrizgavanja in izpodrivanja tekočega medija iz cilindrične skupine, po katerem začnejo bati obratno delovati.

Priključitev cevi na hidravlični motor

Vsaj osnovna naprava mehanizma mora zagotavljati možnost priključitve na dovodne in odtočne vode. Razlike v načinu izvajanja te infrastrukture so v veliki meri odvisne od tehnik prilagajanja ventilov. Na primer, naprava hidravličnega motorja bagra EO-3324 zagotavlja možnost delitve tokov s kretnim ventilom. Za krmiljenje tuljav ventilov se uporablja servo gnan krmilni sistem s pnevmatskim akumulatorskim napajanjem.

V običajnih tokokrogih se uporablja odtočni hidravlični vod, v katerem se tlak uravnava preko prelivnega ventila. V hidravličnih pogonih z zaprtimi tokovi se za izmenjavo delovnih tekočin znotraj krogotoka uporablja razdeljevalna (imenovana tudi čistilna in splakovalna) tuljava s prelivnim ventilom. Kot dodatek za uravnavanje temperaturnega režima tekočega medija med delovanjem hidravličnega motorja lahko uporabite poseben toplotni izmenjevalec in hladilni rezervoar. Naprava mehanizma z naravno regulacijo se osredotoča na stalno vbrizgavanje tekočine pri nizkem tlaku. Razlika v tlaku v delovnih vodah hidravličnega distribucijskega sistema povzroči, da se krmilni kolut premakne v položaj, kjer nizkotlačni krog komunicira s hidravličnim rezervoarjem preko prelivnega ventila.

Zobni hidravlični motorji

Takomotorji imajo veliko skupnega z zobniškimi črpalkami, vendar se razlikujejo v obliki odstranjevanja tekočine iz območja ležaja. Ko delovni medij vstopi v hidravlični motor, se začne interakcija z zobnikom, kar ustvarja navor. Enostavna zasnova in nizki stroški tehnične izvedbe so naredili takšno hidravlično motorno napravo priljubljeno, čeprav nizka zmogljivost (učinkovitost reda 0,9) ne omogoča uporabe pri kritičnih nalogah oskrbe z električno energijo. Ta mehanizem se pogosto uporablja v tokokrogih za krmiljenje priključkov, v pogonskih sistemih obdelovalnih strojev in pri zagotavljanju funkcije pomožnih teles različnih strojev, kjer je nazivna hitrost delovnega vrtenja znotraj 10.000 vrt/min.

hidravlični motorji Gerotor

Spremenjena različica prestavnih mehanizmov, katerih razlika je v možnosti pridobivanja visokega navora z majhnimi dimenzijami konstrukcije. Tekoči medij se servisira preko posebnega razdelilnika, zaradi česar se vrti zobati rotor. Slednji deluje na valjčni zagon in začne delati planetarno gibanje, ki določa posebnosti gerotorskega hidravličnega motorja, naprave, principa delovanja in namena te enote. Njegov obseg je določen z visoko porabo energije v delovnih pogojih pri tlaku okoli 250 barov. To je optimalna konfiguracija za nizkohitrostne obremenjene stroje, ki nalagajo tudi zahteve elektroenergetiki v smislu kompaktnosti in optimizacije dizajna vna splošno.

Aksialni batni motorji

Ena od variant hidravličnega stroja z vrtljivim batom, ki najpogosteje predvideva aksialno postavitev cilindrov. Glede na konfiguracijo so lahko nameščeni okoli, vzporedno ali z rahlim naklonom glede na os vrtenja enote batne skupine. Naprava aksialno-batnega hidravličnega motorja predvideva možnost povratnega hoda, zato je pri postavitvah s servisiranimi enotami potrebno priključiti ločen odtočni vod. Kar zadeva ciljno opremo, ki upravlja takšne motorje, vključuje pogone hidravličnih strojev, hidravlične stiskalnice, mobilne delovne enote in različno opremo, ki deluje z navorom do 6000 Nm pri visokem tlaku 400-450 barov. Volumen servisiranega okolja v takih sistemih je lahko konstanten in nastavljiv.

Radilni batni motorji

Najbolj prilagodljiva in uravnotežena zasnova hidravličnega motorja v smislu nadzora visokega navora. Radialni batni mehanizmi so na voljo z enojnim in večkratnim delovanjem. Prvi se uporabljajo v vijačnih linijah za premikanje tekočin in ohlapnih suspenzij, pa tudi v rotacijskih enotah proizvodnih transporterjev. Radialna batna naprava in načelo delovanja enosmernega hidravličnega motorja se lahko odražata v naslednjem funkcionalnem ciklu: pod visokim pritiskom začnejo delovne komore delovati na pogonsko pest in tako začnejo vrtenje gredi,prenos napora na izvršilno povezavo. Obvezen konstrukcijski element je razdelilnik za odvajanje in dovod tekočine, skupaj z delovnimi komorami. Večdelovne sisteme odlikuje le bolj zapletena in razvita mehanika interakcije komor z gredjo in kanali za distribucijo tekočine. V tem primeru obstaja jasna razdeljena koordinacija znotraj funkcije distribucijskega sistema za posamezne bloke cilindrov. Posamezna regulacija na tokokrogih se lahko izrazi tako v najpreprostejših ukazih za vklop/izklop ventilov kot v točkovni spremembi parametrov tlaka in prostornine črpanega medija.

Linearni hidravlični motor

Različica hidravličnega motorja s pozitivnim premikom, ki ustvarja samo prihajajoče premike. Takšni mehanizmi se pogosto uporabljajo v mobilnih samohodnih strojih - na primer v kombajnu hidravlični motor podpira delovanje izvršilnih enot zaradi energije motorja z notranjim zgorevanjem. Iz glavne izhodne gredi elektrarne je energija usmerjena v gred hidravlične enote, ki pa zagotavlja mehansko energijo organom za spravilo žita. Zlasti linearni hidravlični motor je sposoben razviti vlečne in potisne sile v širokem razponu tlakov in delovnih območij.

Sklep

Hidravlični stroji imajo veliko pozitivnih delovnih točk, ki se kažejo na različne načine, odvisno od specifične zasnove enote. Torej čegerotorska naprava hidravličnega motorja je preprosta in ne zahteva resnih stroškov vzdrževanja, potem sta aksialna in radialna zasnova v novih različicah bolj zasnovana za doseganje visokih navorov in vzdrževanje ustreznih indikatorjev moči, vendar sta dražja za vzdrževanje. Za številne univerzalne kazalnike obstajajo splošne prednosti hidravličnih strojev pred baterijskimi, električnimi in dizelskimi napravami, imajo pa tudi slabosti, ki se izražajo v relativno nizki učinkovitosti in odvisnosti od posrednih dejavnikov delovnega procesa. To se nanaša na občutljivost hidravlike na temperaturne spremembe, viskoznost delovnega medija, onesnaženost itd.