Hüdraulikamootor: seade, eesmärk, tööpõhimõte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Hüdraulikamehhanisme on inimkond kasutanud iidsetest aegadest erinevate majandus- ja inseneriprobleemide lahendamisel. Vedelikuvoogude ja rõhu energia kasutamine on tänapäeval aktuaalne. Hüdromootori standardseade arvutatakse muundatud energia muundamiseks töölülile mõjuvaks jõuks. Juba selle protsessi korraldusskeemil ning seadme teostamise tehnilistel ja konstruktsioonilistel nüanssidel on tavalistest elektrimootoritest palju erinevusi, mis kajastub nii hüdrosüsteemide plussides kui ka miinustes.

Mehhanismiseade

Hüdromootori konstruktsioon põhineb korpusel, funktsionaalsetel üksustel ja vedeliku voolude liikumiseks mõeldud kanalitel. Korpus paigaldatakse tavaliselt tugijalgadele või fikseeritakse pööratavate lukustusseadmetega. Peamine tööelement on silindriplokk, kusasetatakse kolbide rühm, mis teeb edasi-tagasi liigutusi. Selle seadme stabiilsuse tagamiseks on hüdromootori seade varustatud jaotuskettale pideva rõhuga süsteemiga. Seda funktsiooni täidab vedru, millel on töökeskkonna efektiivne surve. Töövõll, mis ühendab hüdromootorit väljundjuhtseadmega, on teostatud splinditud või võtmega koostu kujul. Lisavarustusena saab võllile ühendada kavitatsioonivastased ja kaitseklapid. Eraldi klapiga kanal tagab vedeliku äravoolu ning suletud süsteemides on töökeskkonna loputamiseks ja vahetamiseks ette nähtud spetsiaalsed ahelad.

Hüdromootori põhimõte

Üksiku põhiülesanne on tagada ringleva vedeliku energia mehaaniliseks energiaks muundamise protsess, mis omakorda kandub võlli kaudu edasi täitevorganitele. Hüdromootori töö esimeses etapis siseneb vedelik jaotussüsteemi soonde, kust see liigub silindriploki kambritesse. Kambrite täitumisel suureneb rõhk kolbidele, mille tulemusena tekib pöördemoment. Sõltuv alt hüdromootori konkreetsest seadmest võib süsteemi tööpõhimõte rõhujõu mehaaniliseks energiaks muundamise etapis olla erinev. Näiteks aksiaalsetes mehhanismides tekib pöördemoment sfääriliste peade ja hüdrostaatiliste laagrite toimel survelaagritele, mille kaudu algab silindriploki töö. Viimasel etapil lõpebvedela keskkonna sissepritse ja silindrilisest rühmast väljatõrjumise tsükkel, mille järel kolvid hakkavad vastupidist toimima.

Torustiku ühendamine hüdromootoriga

Mehhanismi põhiseade peaks vähem alt ette nägema toite- ja äravoolutorustikuga ühendamise võimaluse. Selle infrastruktuuri rakendamise erinevused sõltuvad suuresti klapi reguleerimise tehnikatest. Näiteks ekskavaatori EO-3324 hüdromootori seade näeb ette voolude jagamise võimaluse šuntklapiga. Klapipoolide juhtimiseks kasutatakse pneumaatilise akumulaatori toiteallikaga servoajamiga juhtimissüsteemi.

Tavalistes vooluringides kasutatakse äravooluhüdraulilist toru, mille rõhku reguleeritakse ülevooluklapi kaudu. Ülevooluklapiga jaotuspooli (nimetatakse ka puhastus- ja loputusrulliks) kasutatakse suletud vooluga hüdroajamites töövedelike vahetamiseks vooluringis. Hüdromootori töötamise ajal saab vedela keskkonna temperatuurirežiimi reguleerimiseks kasutada lisandina spetsiaalset soojusvahetit ja jahutuspaaki. Loodusliku regulatsiooniga mehhanismi seade keskendub vedeliku pidevale süstimisele madalal rõhul. Rõhu erinevus hüdrojaotussüsteemi tööliinides põhjustab juhtpooli liikumise asendisse, kus madalrõhuahel suhtleb hüdropaagiga ülevooluklapi kaudu.

Reduktori hüdromootorid

Sellinemootoritel on palju ühist hammasrattapumbaga, kuid neil on erinevus vedeliku eemaldamise vormis laagripiirkonnast. Kui töökeskkond siseneb hüdromootorisse, algab koostoime käigukastiga, mis loob pöördemomendi. Lihtne disain ja tehnilise teostuse madal hind muutsid sellise hüdromootoriseadme populaarseks, kuigi madal jõudlus (efektiivsus suurusjärgus 0,9) ei võimalda seda kasutada kriitilistes toiteallikates. Seda mehhanismi kasutatakse sageli lisaseadmete juhtimisahelates, tööpinkide ajamisüsteemides ja erinevate masinate abikehade funktsioonide tagamisel, kus tööpöörlemise nimikiirus on 10 000 pööret minutis.

Gerotori hüdromootorid

Hammasülekandemehhanismide modifitseeritud versioon, mille erinevus seisneb võimaluses saada konstruktsiooni väikeste mõõtmetega kõrge pöördemoment. Vedelat keskkonda hooldatakse spetsiaalse jaoturi kaudu, mille tulemusena pannakse hammasrootor liikuma. Viimane töötab rulli sissesõidul ja hakkab tegema planetaarset liikumist, mis määrab gerotori hüdromootori eripära, seadme, tööpõhimõtte ja selle agregaadi otstarbe. Selle ulatuse määrab kõrge energiatarve töötingimustes rõhul umbes 250 baari. See on optimaalne konfiguratsioon madala kiirusega koormatud masinate jaoks, mis seab ka energeetikale nõuded kompaktsuse ja disaini optimeerimise osas.üldiselt.

Aksiaalkolbmootorid

Üks pöörleva kolbhüdraulilise masina variantidest, mis kõige sagedamini näeb ette silindrite aksiaalse paigutuse. Olenev alt konfiguratsioonist võivad need paikneda ümber, paralleelselt või väikese kaldega kolvirühma sõlme pöörlemistelje suhtes. Aksiaalkolb-hüdraulilise mootori seade eeldab tagurpidikäigu võimalust, seetõttu on hooldatud üksustega paigutustes vaja ühendada eraldi äravoolutoru. Mis puutub selliseid mootoreid töötavatesse sihtseadmetesse, siis see hõlmab hüdromasinate ajamid, hüdraulilisi presse, mobiilseid tööseadmeid ja mitmesuguseid seadmeid, mis töötavad pöördemomendiga kuni 6000 Nm kõrgrõhul 400-450 baari. Selliste süsteemide hooldatava keskkonna maht võib olla nii konstantne kui ka reguleeritav.

Radiaalkolbmootorid

Kõige paindlikum ja tasakaalustatud hüdromootori disain suure pöördemomendi juhtimise osas. Radiaalsed kolbmehhanismid on saadaval nii ühe- kui ka mitmekordse toimega. Esimesi kasutatakse kruviliinides vedelike ja lahtiste suspensioonide liikumiseks, samuti tootmiskonveierite pöörlevates sõlmedes. Radiaalne kolbseade ja ühetoimelise hüdromootori tööpõhimõte võivad kajastuda järgmises funktsionaalses tsüklis: kõrge rõhu all hakkavad töökambrid mõjuma ajami rusikale, alustades seega võlli pöörlemist,jõupingutuste edastamine täitevlülile. Kohustuslik konstruktsioonielement on jaotur vedeliku tühjendamiseks ja etteandmiseks, mis on ühendatud töökambritega. Mitut tegevussüsteemi eristab lihts alt keerukam ja arenenud kambrite koostoime mehaanika võlli ja vedeliku jaotuskanalitega. Sel juhul on üksikute silindriplokkide jaotussüsteemi funktsioonis selgelt jagatud koordineerimine. Kontuuride individuaalset reguleerimist saab väljendada nii lihtsaimates käskudes ventiilide sisse- ja väljalülitamiseks kui ka pumbatava keskkonna rõhu ja mahu parameetrite punktimuutuses.

Lineaarne hüdromootor

Positiivse töömahuga hüdromootori variant, mis genereerib ainult sissetulevaid liigutusi. Selliseid mehhanisme kasutatakse sageli mobiilsetes iseliikuvates masinates - näiteks kombainil toetab hüdromootor sisepõlemismootori energia tõttu täitevüksuste funktsiooni. Elektrijaama peaväljundšahtist suunatakse energia hüdrosõlme šahtile, mis omakorda annab mehaanilist energiat organitele teravilja koristamiseks. Eelkõige on lineaarne hüdromootor võimeline arendama tõmbe- ja tõukejõude mitmesugustel rõhkudel ja tööpiirkondadel.

Järeldus

Hüdraulilistel jõumasinatel on palju positiivseid tööpunkte, mis avalduvad erineval viisil olenev alt seadme konkreetsest konstruktsioonist. Nii et kuihüdromootori gerotorseade on lihtne ja ei nõua tõsiseid hoolduskulusid, siis aksiaal- ja radiaalkonstruktsioonid on uutes versioonides rohkem mõeldud suurte pöördemomentide saavutamiseks ja sobivate võimsusnäitajate säilitamiseks, kuid nende ülalpidamine on kallim. Mitmete universaalsete näitajate puhul on hüdromasinatel üldised eelised aku-, elektri- ja diiselseadmete ees, kuid neil on ka nõrkusi, mis väljenduvad suhteliselt madalas efektiivsuses ja sõltuvuses tööprotsessi kaudsetest teguritest. See puudutab hüdraulika tundlikkust temperatuurimuutustele, töökeskkonna viskoossust, saastet jne.