כיצד לחשב את מומנט התפוקה והמהירות של מנוע הידראולי

מנועים הידראוליים ומשאבות הידראוליות הן הדדיות מבחינת עקרונות העבודה. כאשר נוזל מוכנס למשאבה ההידראולית, הציר שלו מוציא מהירות ומומנט, שהופך למנוע הידראולי.
1. תחילה דע את קצב הזרימה בפועל של המנוע ההידראולי, ולאחר מכן חשב את היעילות הנפחית של המנוע ההידראולי, שהוא היחס בין קצב הזרימה התיאורטי לקצב זרימת הקלט בפועל;

2. מהירות המנוע ההידראולי שווה ליחס שבין זרימת הכניסה התיאורטית לתזוזה של המנוע ההידראולי, ששווה גם לזרימת הקלט בפועל כפול היעילות הנפחית ולאחר מכן חלקי התזוזה;
3. חשב את הפרש הלחץ בין הכניסה והיציאה של המנוע ההידראולי, ותוכל לקבל אותו על ידי הכרת לחץ הכניסה ולחץ היציאה בהתאמה;

4. חשב את המומנט התיאורטי של המשאבה ההידראולית, הקשור להפרש הלחץ בין הכניסה והיציאה של המנוע ההידראולי לבין העקירה;

5. למנוע ההידראולי יש אובדן מכני בתהליך העבודה בפועל, כך שמומנט הפלט בפועל צריך להיות המומנט התיאורטי פחות מומנט האובדן המכני;
סיווג בסיסי ומאפיינים קשורים של משאבות בוכנה ומנועי בוכנה הידראוליים
מאפייני העבודה של לחץ הידראולי בהליכה מחייבים רכיבים הידראוליים בעלי מהירות גבוהה, לחץ עבודה גבוה, יכולת נשיאת עומס חיצוני מסביב, עלות מחזור חיים נמוכה ויכולת הסתגלות סביבתית טובה.

המבנים של חלקי איטום והתקני חלוקת זרימה מסוגים, סוגים ומותגים שונים של משאבות ומנועים הידראוליים המשמשים בכוננים הידרוסטטיים מודרניים הינם הומוגניים ביסודו, עם הבדלים מסוימים בלבד בפרטים, אך מנגנוני המרת התנועה הם לרוב שונים מאוד.

סיווג לפי רמת לחץ עבודה
בטכנולוגיה מודרנית של הנדסה הידראולית, משאבות בוכנה שונות משמשות בעיקר בלחץ בינוני וגבוה (משאבות סדרות קלות וסדרות בינוניות, לחץ מרבי 20-35 MPa), לחץ גבוה (משאבות סדרות כבדות, 40-56 MPa) ולחץ גבוה במיוחד מערכת (משאבות מיוחדות, >56MPa) משמשת כאלמנט העברת כוח. רמת לחץ בעבודה היא אחת מתכונות הסיווג שלהם.

בהתאם ליחס המיקום היחסי בין הבוכנה לציר ההנעה במנגנון המרת התנועה, משאבת הבוכנה והמנוע מחולקים בדרך כלל לשתי קטגוריות: משאבת/מנוע בוכנה צירית ומשאבת/מנוע בוכנה רדיאלית. כיוון התנועה של הבוכנה הקודמת מקביל או חותך את ציר ציר ההינע ליצירת זווית שאינה גדולה מ-45°, בעוד שהבוכנה של האחרונה נעה בניצב מהותי לציר ציר הכונן.

באלמנט הבוכנה הצירית, הוא מחולק בדרך כלל לשני סוגים: סוג לוחית הנדנדה וסוג הציר המשופע לפי מצב המרת התנועה וצורת המנגנון בין הבוכנה לציר ההנעה, אך שיטות חלוקת הזרימה שלהם דומות. מגוון משאבות הבוכנה הרדיאליות פשוט יחסית, בעוד למנועי בוכנה רדיאליים יש צורות מבניות שונות, למשל, ניתן לחלק אותם עוד יותר לפי מספר הפעולות

סיווג בסיסי של משאבות הידראוליות מסוג בוכנה ומנועים הידראוליים להנעים הידרוסטטיים לפי מנגנוני המרת תנועה
משאבות הידראוליות בוכנה מחולקות למשאבות הידראוליות בוכנה צירית ומשאבות הידראוליות בוכנה צירית. משאבות הידראוליות בוכנה צירית מחולקות עוד יותר למשאבות הידראוליות בוכנה צירית (משאבות לוחית סווש) ומשאבות הידראוליות עם בוכנה צירית משופעת (משאבות ציר משופע).
משאבות הידראוליות בוכנה צירית מחולקות למשאבות הידראוליות בוכנות רדיאליות לחלוקת זרימה צירית ולמשאבות הידראוליות עם בוכנה רדיאלית לחלוקת פנים.

מנועים הידראוליים בוכנה מחולקים למנועים הידראוליים בוכנה צירית ולמנועים הידראוליים בוכנה רדיאליים. מנועים הידראוליים של בוכנה צירית מחולקים למנועים הידראוליים של בוכנה צירית (מנועי לוחות סוואש), מנועים הידראוליים של בוכנה צירית עם ציר משופע (מנועי ציר נטויים), ומנועים הידראוליים בוכנה צירית רב-פעולה.
מנועים הידראוליים בוכנה רדיאליים מחולקים למנועים הידראוליים בוכנה רדיאליים חד-פעמיים ולמנועים הידראוליים בוכנה רדיאליים רב-פעמיים
(מנוע עיקול פנימי)

תפקידו של התקן חלוקת הזרימה הוא לגרום לצילינדר הבוכנה הפועל להתחבר עם ערוצי הלחץ הגבוה והלחץ הנמוך במעגל במיקום ובזמן הסיבוב הנכונים, ולהבטיח שאזורי הלחץ הגבוה והנמוך על הרכיב במעגל נמצאים בכל תנוחת סיבוב של הרכיב. ומבודדים בכל עת על ידי סרט איטום מתאים.

על פי עקרון העבודה, ניתן לחלק את מכשיר חלוקת הזרימה לשלושה סוגים: סוג הצמדה מכני, סוג פתיחה וסגירה של לחץ דיפרנציאלי וסוג פתיחה וסגירה של שסתום סולנואיד.

כיום, משאבות הידראוליות ומנועים הידראוליים להעברת כוח בהתקני הנעה הידרוסטטית משתמשים בעיקר בהצמדה מכנית.

התקן חלוקת הזרימה מסוג הצמדה מכני מצויד בשסתום סיבובי, שסתום צלחת או שסתום שקופיות המקושרים באופן סינכרוני עם הציר הראשי של הרכיב, וצמד חלוקת הזרימה מורכב מחלק נייח וחלק נע.

החלקים הסטטיים מסופקים בחריצים ציבוריים המחוברים בהתאמה לפתחי שמן בלחץ גבוה ונמוך של הרכיבים, והחלקים הנעים מסופקים עם חלון חלוקת זרימה נפרד עבור כל גליל בוכנה.

כאשר החלק הנייד מחובר לחלק הנייח וזז, החלונות של כל צילינדר יתחברו לסירוגין עם חריצי הלחץ הגבוה והנמוך בחלק הנייח, ושמן יוכנס או ייפלט.

מצב תנועת הפתיחה והסגירה החופפים של חלון חלוקת הזרימה, חלל ההתקנה הצר ועבודת החיכוך ההזזה הגבוהה יחסית, כל אלה אינם מאפשרים לארגן אטימה גמישה או אלסטית בין החלק הנייח לחלק הנייד.

הוא אטום לחלוטין על ידי סרט השמן בעובי ברמת מיקרון במרווח בין "מראות ההפצה" הנוקשות כגון מטוסים בהתאמה מדויקת, כדורים, גלילים או משטחים חרוטיים, שהוא אטם הפער.

לכן, ישנן דרישות גבוהות מאוד לבחירה ועיבוד של החומר הכפול של צמד ההפצה. יחד עם זאת, שלב חלוקת החלונות של התקן חלוקת הזרימה צריך להיות מתואם במדויק עם מיקום היפוך של המנגנון המקדם את הבוכנה להשלמת תנועת ההדדיות ובעל חלוקת כוח סבירה.

אלו הן הדרישות הבסיסיות לרכיבי בוכנה באיכות גבוהה וכוללות טכנולוגיות ליבה קשורות. התקני חלוקת זרימת ההצמדה המכנית המיינסטרים המשמשים ברכיבים הידראוליים מודרניים של בוכנה הם חלוקת זרימת קצה משטח וחלוקת זרימת פיר.

צורות אחרות כגון סוג שסתום שקוף וסוג נדנדת פתח צילינדר משמשים לעתים רחוקות.

חלוקת פני הקצה נקראת גם חלוקה צירית. הגוף הראשי הוא סט של שסתום סיבובי מסוג לוח, המורכב מלוח הפצה שטוח או כדורי עם שני חריצים בצורת חצי סהר המחוברים לפנים הקצה של הגליל עם חור הפצה בצורת עדשה.

השניים מסתובבים יחסית במישור הניצב לציר ההינע, והמיקומים היחסיים של החריצים על לוחית השסתום והפתחים בקצה הקצה של הצילינדר מסודרים על פי כללים מסוימים.

כך שגליל הבוכנה במכת יניקת השמן או לחץ השמן יכול לתקשר לסירוגין עם חריצי היניקה ופריקת השמן בגוף המשאבה, ובו בזמן תמיד יכול להבטיח את הבידוד והאטימה בין תאי היניקה ופריקת השמן;

חלוקת זרימה צירית נקראת גם חלוקת זרימה רדיאלית. עקרון הפעולה שלו דומה לזה של התקן חלוקת זרימת הקצה, אך זהו מבנה שסתום סיבובי המורכב מליבת שסתום מסתובבת יחסית ושרוול שסתום, ומאמץ משטח חלוקת זרימה מסתובב גלילי או מעט מחודד.

על מנת להקל על ההתאמה והתחזוקה של חומר משטח החיכוך של חלקי זוג ההפצה, לפעמים נקבעת בטנה להחלפה) או תותב בשני התקני ההפצה לעיל.

סוג הפתיחה והסגירה של לחץ ההפרש נקרא גם התקן חלוקת הזרימה מסוג שסתום המושב. הוא מצויד בשסתום סימון מסוג שסתום מושב בכניסת השמן והיציאה של כל צילינדר בוכנה, כך שהשמן יכול לזרום רק בכיוון אחד ולבודד את הלחץ הגבוה והנמוך. חלל שמן.

להתקן חלוקת זרימה זה יש מבנה פשוט, ביצועי איטום טובים ויכול לעבוד בלחץ גבוה במיוחד.

עם זאת, העיקרון של פתיחה וסגירה של לחץ דיפרנציאלי גורם למשאבה מסוג זה שאין לה הפיכות למצב העבודה של המנוע, ואינה יכולה לשמש כמשאבה הידראולית ראשית במערכת המעגל הסגור של התקן ההנעה ההידרוסטטית.
סוג הפתיחה והסגירה של שסתום סולנואיד בקרה מספרית הוא מכשיר מתקדם לחלוקת זרימה שצמח בשנים האחרונות. הוא גם מגדיר שסתום עצור בכניסת השמן והיציאה של כל צילינדר בוכנה, אך הוא מופעל על ידי אלקטרומגנט במהירות גבוהה הנשלט על ידי מכשיר אלקטרוני, וכל שסתום יכול לזרום בשני הכיוונים.

עקרון העבודה הבסיסי של משאבת הבוכנה (מנוע) עם חלוקת בקרה מספרית: שסתומי סולנואיד מהירים 1 ו-2 שולטים בהתאמה על כיוון הזרימה של השמן בתא העבודה העליון של גליל הבוכנה.

כאשר השסתום או השסתום נפתחים, גליל הבוכנה מחובר למעגל הלחץ הנמוך או הלחץ הגבוה בהתאמה, ופעולת הפתיחה והסגירה שלהם היא שלב הסיבוב הנמדד על ידי התקן כוונון הבקרה המספרי 9 לפי פקודת ההתאמה והקלט (פלט) חיישן זווית סיבוב פיר 8 נשלט לאחר פתרון.

המצב המוצג באיור הוא מצב העבודה של המשאבה ההידראולית שבה השסתום סגור ותא העבודה של גליל הבוכנה מספק שמן למעגל הלחץ הגבוה דרך השסתום הפתוח.

מכיוון שחלון חלוקת הזרימה הקבועה המסורתית מוחלף בשסתום סולנואיד מהיר שיכול להתאים בחופשיות את יחסי הפתיחה והסגירה, הוא יכול לשלוט בגמישות בזמן אספקת השמן ובכיוון הזרימה.

יש לו לא רק את היתרונות של הפיכות של סוג הצמדה מכני ודליפה נמוכה של סוג פתיחה וסגירה של הפרש לחץ, אלא יש לו גם את הפונקציה של מימוש משתנה דו-כיווני חסר מדרגות על ידי שינוי מתמשך מהלך האפקטיבי של הבוכנה.

משאבת הבוכנה מסוג חלוקת הזרימה המבוקרת מספרית והמנוע המורכב ממנה הם בעלי ביצועים מצוינים, המשקפים כיוון פיתוח חשוב של רכיבים הידראוליים בוכנה בעתיד.

כמובן, הנחת היסוד של אימוץ טכנולוגיית הפצת זרימת בקרה מספרית היא להגדיר שסתומי סולנואיד במהירות גבוהה באיכות גבוהה עם אנרגיה נמוכה ותוכנה וחומרה של התאמת בקרה מספרית אמינים ביותר.

למרות שאין קשר הכרחי בהתאמה בין התקן חלוקת הזרימה של הרכיב ההידראולי של הבוכנה לבין מנגנון ההנעה של הבוכנה באופן עקרוני, נהוג להאמין שלפיזור הקצה יש יכולת הסתגלות טובה יותר לרכיבים עם לחץ עבודה גבוה יותר. רוב משאבות הבוכנה הצירית ומנועי הבוכנה שנמצאים בשימוש נרחב משתמשים כיום בחלוקת זרימת קצה. משאבות ומנועי בוכנה רדיאליים משתמשים בחלוקת זרימת פיר ובחלוקת זרימת קצה הקצה, ויש גם כמה רכיבים בעלי ביצועים גבוהים עם חלוקת זרימת פיר. מנקודת מבט מבנית, התקן חלוקת זרימת הבקרה המספרית בעל הביצועים הגבוהים מתאים יותר לרכיבי בוכנה רדיאליים. כמה הערות על ההשוואה בין שתי השיטות של חלוקת זרימת קצה וחלוקת זרימה צירית. לעיון, מנועים הידראוליים של גלגלי שיניים ציקלואידיים מוזכרים בו גם. מנתוני המדגם, המנוע ההידראולי של גלגל השיניים הציקלואידי עם חלוקת קצה הקצה הוא בעל ביצועים גבוהים משמעותית מחלוקת הציר, אך זה נובע ממיקומו של האחרון כמוצר זול ומאמץ את אותה שיטה בזוג הרשתות, תמיכה בפיר ועוד. רכיבים. פישוט המבנה וסיבות אחרות לא אומר שיש פער גדול כל כך בין הביצועים של חלוקת זרימת קצה הקצה לבין חלוקת זרימת הפיר עצמה.