أولاً وقبل كل شيء، بما أنك اشتريت محركًا هيدروليكيًا، فيجب استخدامه كمحرك. تختلف المضخات والمحركات اختلافًا جوهريًا في التصميم ولا يمكن تبديلهما بشكل كامل. من الناحية العملية، يمكن فقط للمضخات الترسية أن تعمل كمحركات هيدروليكية، في حين أن المضخات المكبسية ومضخات الريشة غير مناسبة تمامًا لتطبيقات المحركات. المحرك هو المحرك، والمضخة هي مضخة. لاستخدام تشبيه السيارات: لا نتوقع أبدًا أن يستمر مشغل السيارة في العمل كمولد كهربائي بعد بدء تشغيل المحرك.
سيناريوهان لاستخدام المحركات الهيدروليكية كمضخات:
التحكم في الضغط في أنظمة دولاب الموازنة بالقصور الذاتي عندما يقوم محرك هيدروليكي بتشغيل دولاب الموازنة الكبير، فإن قطع إمداد الزيت عن المحرك فجأة يمكن أن يسبب ارتفاعًا خطيرًا في الضغط (لا نهائي من الناحية النظرية) بسبب قصور دولاب الموازنة، مما قد يؤدي إلى تلف المكونات. تشبه هذه الظاهرة القوة الدافعة الكهربائية الخلفية (EMF) المتولدة عند فصل المكونات الحثية (مثل المحركات أو صمامات الملف اللولبي) في الدوائر الكهربائية - فالطاقة المخزنة تخلق فولتات عالية للغاية يمكن أن تدمر الإلكترونيات الحساسة إذا لم تتم إدارتها.
مثال آخر هو أنظمة الدفع الهيدروستاتيكي (على سبيل المثال، في جزازات العشب). عندما تتوقف المضخة عن إمداد الزيت، نريد أن تتباطأ المعدات تدريجيًا بدلاً من التوقف فجأة. هنا، يجب أن ينتقل المحرك إلى وضع المضخة لامتصاص الطاقة تدريجيًا، مما يتيح التباطؤ السلس.
الحل: تركيب صمام أمان في النظام للحد الأقصى من الضغط. يمكن تخزين الضغط الزائد في مركم أو تبديده كحرارة عبر صمام تنفيس.
نظام دولاب الموازنة بالقصور الذاتي
أنظمة تبديل مصادر الطاقة المتعددة (حالات نادرة) يجسد نظام قيادة الشاحنة الحديث الذي قمت بتصميمه هذا السيناريو: ثلاثة مصادر طاقة مستقلة تقود الشاحنة عبر سلسلة أسطوانية.
المرحلة الأولى: أسطوانة هيدروليكية تدفع الشاحنة إلى الحركة.
المرحلة 2: يقوم محرك سيرفو كهربائي دقيق بوضع الشاحنة في عملية التشغيل الآلي.
المرحلة 3: يقوم المحرك الهيدروليكي بإعادة ضبط الشاحنة لإعادة تشغيل الدورة. على الرغم من أن المحرك الهيدروليكي يعمل لمدة تقل عن 10% من إجمالي وقت الدورة، إلا أنه يظل متصلاً طوال العملية. وبالتالي، فهي تعمل بشكل فعال كمضخة لمدة 90% من الوقت.
ظاهرة التجويف يحدث التجويف عادةً عندما تقوم المضخة بسحب الزيت من خزان لا يحتوي على إمدادات كافية. تحاول المضخة سحب الزيت عن طريق التفريغ، ولكن بسبب عدم قابلية الزيت للضغط، تؤدي درجات الحرارة المرتفعة الموضعية إلى تبخر الزيت، مما يؤدي إلى ظهور فقاعات. تنهار هذه الفقاعات بعنف في مناطق الضغط العالي، مما يتسبب في حدوث موجات صادمة وإتلاف المضخة.
أسباب التجويف:
عدم كفاية حجم الزيت في الخزان
انسداد مرشح خط الشفط
مصفاة الشفط المسدودة
انسداد أو عدم وجود التنفس
خطوط الشفط الطويلة بشكل مفرط
قطر خط الشفط صغير الحجم
مضخة مثبتة فوق مستوى زيت الخزان (تفتقر إلى القدرة على التحضير الذاتي)
التدابير الوقائية:
قم بفحص المرشحات وأجهزة التنفس ومستويات الزيت بانتظام (يوصى بها كجزء من جداول الصيانة).
تأكد من أن مدخل المضخة يحتوي على رأس ضغط إيجابي (مستوى زيت الخزان أعلى من منفذ شفط المضخة) أثناء التصميم، وتقليل انخفاض ضغط خط الشفط. يجب أن تكون سرعة خط الشفط المثالية ≥1.5 م/ث، مع انخفاض الضغط ≥6.9 كيلو باسكال (تحديد قطر الأنبوب باستخدام الآلات الحاسبة للخرطوم).
ملاحظة خاصة: حتى الاستخدام قصير المدى للمضخة كمحرك يتطلب منع التجويف. إذا كانت قيود المساحة تستلزم استخدام محرك كمضخة، فغالبًا ما تكون أقطار الأنابيب الأكبر مطلوبة للتعويض عن فقدان الضغط في خطوط الشفط الطويلة.
مخاوف بشأن كفاءة المحرك نظرًا لأن المحركات لم يتم تحسينها لتشغيل المضخة، فإن كفاءتها تكون عادةً أقل بنسبة 10%-20% من القيم المقدرة (تختلف باختلاف الضغط والتدفق). يؤدي التشغيل غير الفعال إلى توليد حرارة زائدة، مما يتطلب تبديدها عبر مبادلات حرارية عالية الضغط أو خطوط إرجاع إضافية. إذا كان يجب أن يعمل المحرك على المدى الطويل كمضخة، فسيكون وجود نظام تبريد مخصص أمرًا إلزاميًا.
