Hidraulični motor: uređaj, namjena, princip rada

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Hidraulične mehanizme čovječanstvo koristi od davnina u rješavanju raznih ekonomskih i inženjerskih problema. Upotreba energije protoka i pritiska fluida danas je aktuelna. Standardni uređaj hidrauličkog motora izračunat je za prevođenje pretvorene energije u silu koja djeluje na radnu kariku. Sama shema organizacije ovog procesa i tehničke i strukturne nijanse izvođenja agregata imaju mnogo razlika od uobičajenih elektromotora, što se ogleda u prednostima i nedostacima hidrauličnih sistema.

uređaj mehanizma

Dizajn hidrauličnog motora je baziran na kućištu, funkcionalnim jedinicama i kanalima za kretanje protoka fluida. Kućište se obično montira na potporne noge ili fiksira pomoću uređaja za zaključavanje sa mogućnošću okretanja. Glavni radni element je blok cilindra, gdjepostavlja se grupa klipova koji prave povratne pokrete. Da bi se osigurala stabilnost ove jedinice, hidraulični motor je opremljen sistemom konstantnog pritiska na razvodni disk. Ovu funkciju obavlja opruga sa efektivnim pritiskom radnog medija. Radna osovina koja povezuje hidraulički motor sa izlaznom regulacijom izvedena je u obliku kliznog ili ključnog sklopa. Antikavitacijski i sigurnosni ventili mogu se priključiti na osovinu kao pribor. Odvojeni kanal sa ventilom obezbeđuje drenažu tečnosti, au zatvorenim sistemima predviđena su posebna kola za ispiranje i izmenu radnih medija.

Princip hidrauličnog motora

Glavni zadatak jedinice je da obezbedi proces pretvaranja energije cirkulišućeg fluida u mehaničku energiju, koja se, zauzvrat, preko osovine prenosi do izvršnih organa. U prvoj fazi rada hidrauličkog motora, tekućina ulazi u utor distributivnog sistema, odakle prelazi u komore bloka cilindra. Kako se komore pune, pritisak na klipove se povećava, što rezultira stvaranjem momenta. Ovisno o specifičnom uređaju hidrauličkog motora, princip rada sistema u fazi pretvaranja sile pritiska u mehaničku energiju može biti različit. Na primjer, obrtni moment u aksijalnim mehanizmima nastaje djelovanjem sfernih glava i hidrostatskih ležajeva na potisne ležajeve, kroz koje počinje rad bloka cilindra. U završnoj fazi se završavaciklus ubrizgavanja i istiskivanja tečnog medija iz cilindrične grupe, nakon čega klipovi počinju da se okreću unazad.

Povezivanje cjevovoda na hidraulični motor

Kao minimum, osnovni uređaj mehanizma treba da obezbedi mogućnost povezivanja na dovodne i odvodne vodove. Razlike u načinu na koji se ova infrastruktura implementira u velikoj mjeri zavise od tehnika podešavanja ventila. Na primjer, uređaj hidrauličkog motora bagera EO-3324 pruža mogućnost podjele tokova pomoću ranž ventila. Za kontrolu kalema ventila koristi se servo vođen sistem upravljanja sa napajanjem iz pneumatskog akumulatora.

U konvencionalnim krugovima koristi se odvodni hidraulični vod, čiji se pritisak reguliše preko prelivnog ventila. U hidrauličnim pogonima sa zatvorenim tokovima za razmjenu radnih fluida unutar kruga koristi se distribucijski (također nazivan za čišćenje i ispiranje) kalem sa preljevnim ventilom. Poseban izmjenjivač topline i spremnik za hlađenje mogu se koristiti kao dodatak za regulaciju temperaturnog režima tečnog medija tokom rada hidrauličnog motora. Uređaj mehanizma sa prirodnom regulacijom fokusira se na konstantno ubrizgavanje tečnosti pod niskim pritiskom. Razlika u pritisku u radnim vodovima hidrauličkog distributivnog sistema dovodi do pomeranja kontrolnog kalema u poziciju u kojoj krug niskog pritiska komunicira sa hidrauličnim rezervoarom kroz prelivni ventil.

Hidraulički motori zupčanika

Suchmotori imaju mnogo zajedničkog sa zupčastim pumpnim jedinicama, ali sa razlikom u obliku uklanjanja tečnosti iz područja ležaja. Kada radni medij uđe u hidraulički motor, počinje interakcija sa zupčanikom, što stvara okretni moment. Jednostavan dizajn i niska cijena tehničke implementacije učinili su takav uređaj s hidrauličnim motorom popularnim, iako niske performanse (efikasnost reda 0,9) ne dopuštaju da se koristi u kritičnim zadacima napajanja. Ovaj mehanizam se često koristi u krugovima upravljanja priključkom, u pogonskim sistemima alatnih mašina i u obezbeđivanju funkcije pomoćnih tela raznih mašina, gde je nazivna brzina radne rotacije unutar 10.000 o/min.

Gerotor hidraulični motori

Modifikovana verzija zupčastih mehanizama, čija je razlika u mogućnosti dobijanja velikog obrtnog momenta uz male dimenzije konstrukcije. Tečni medij se servisira preko posebnog razvodnika, zbog čega se zupčasti rotor pokreće. Potonji radi na uhodavanju valjka i počinje raditi planetarno kretanje, što određuje specifičnosti gerotorskog hidrauličkog motora, uređaja, principa rada i namjene ove jedinice. Njegov opseg je određen velikom potrošnjom energije u radnim uslovima pri pritisku od oko 250 bara. Ovo je optimalna konfiguracija za mašine sa malim brojem obrtaja, koje takođe nameću zahteve elektroenergetici u smislu kompaktnosti i optimizacije dizajna uukupno.

Aksijalni klipni motori

Jedna od varijanti hidraulične mašine sa rotacionim klipom, koja najčešće predviđa aksijalno postavljanje cilindara. Ovisno o konfiguraciji, mogu se nalaziti okolo, paralelno ili s blagim nagibom u odnosu na os rotacije jedinice klipne grupe. Uređaj aksijalno-klipnog hidrauličkog motora pretpostavlja mogućnost obrnutog hoda, stoga je u rasporedima s servisiranim jedinicama potrebno spojiti zasebnu odvodnu liniju. Što se tiče ciljne opreme koja upravlja takvim motorima, ona uključuje pogone hidrauličnih mašina, hidraulične prese, mobilne radne jedinice i raznu opremu koja radi sa obrtnim momentom do 6000 Nm pri visokom pritisku od 400-450 bara. Volumen servisiranog okruženja u takvim sistemima može biti i konstantan i podesiv.

Radijalni klipni motori

Najfleksibilniji i uravnotežen dizajn hidrauličnog motora u smislu kontrole visokog obrtnog momenta. Radijalni klipni mehanizmi su dostupni sa jednostrukim i višestrukim djelovanjem. Prvi se koriste u pužnim linijama za kretanje tečnosti i rastresitih suspenzija, kao i u rotacionim jedinicama proizvodnih transportera. Radijalni klipni uređaj i princip rada jednosmjernog hidrauličnog motora mogu se odraziti u sljedećem funkcionalnom ciklusu: pod visokim pritiskom radne komore počinju djelovati na pogonsku šaku, čime se pokreće rotacija osovine,prenošenje napora na izvršnu vezu. Obavezni konstruktivni element je razvodnik za odvod i dovod tečnosti, zajedno sa radnim komorama. Višestruki sistemi samo se odlikuju složenijom i razvijenijom mehanikom interakcije komora sa osovinom i kanalima za distribuciju tečnosti. U ovom slučaju postoji jasna podijeljena koordinacija unutar funkcije distributivnog sistema za pojedinačne blokove cilindara. Pojedinačna regulacija na strujnim krugovima može se izraziti kako u najjednostavnijim naredbama za uključivanje/isključivanje ventila, tako i u tačkastim promjenama parametara pritiska i zapremine dizanog medija.

Linearni hidraulični motor

Varijanta hidrauličnog motora sa pozitivnim pomakom koji stvara samo dolazne pokrete. Takvi se mehanizmi često koriste u mobilnim samohodnim strojevima - na primjer, u kombajnu, hidraulički motor podržava funkciju izvršnih jedinica zbog energije motora s unutarnjim izgaranjem. Iz glavnog izlaznog vratila elektrane energija se usmjerava na osovinu hidrauličke jedinice, koja zauzvrat daje mehaničku energiju organima za žetvu žitarica. Konkretno, linearni hidraulični motor je sposoban da razvije vučne i potisne sile u širokom rasponu pritisaka i radnih područja.

Zaključak

Hidraulične mašine imaju mnogo pozitivnih radnih tačaka, koje se manifestuju na različite načine u zavisnosti od specifičnog dizajna jedinice. Sta akogerotorski uređaj hidrauličkog motora je jednostavan i ne zahtijeva ozbiljne troškove održavanja, tada su aksijalni i radijalni dizajni u novim verzijama više dizajnirani za postizanje visokih okretnih momenta i održavanje odgovarajućih pokazatelja snage, ali su skuplji za održavanje. Za niz univerzalnih pokazatelja postoje opšte prednosti hidrauličnih mašina u odnosu na akumulatorske, električne i dizel uređaje, ali imaju i slabosti koje se izražavaju u relativno niskoj efikasnosti i zavisnosti od indirektnih faktora procesa rada. Ovo se odnosi na osjetljivost hidraulike na promjene temperature, viskozitet radnog medija, zagađenje, itd.