Hydraulické motory v sérii vs paralelní: Výběr dvoumotorového okruhu

V sériovém okruhu olej opouštějící hlavní výstup motoru 1 napájí motor 2. Čerpadlo musí překonat tlakové ztráty obou motorů. Paralelně spoj rozděluje napájení na dvě větve motoru. Při dimenzování čerpadla přidejte jejich požadavky na průtok. Točivý moment závisí na ztrátě tlaku v každém motoru; rychlost hřídele závisí na průtoku, který ji dosahuje. Každý požadavek na odpovídající rychlosti zkontrolujte samostatně.

Před nakreslením hadic zvažte výstupy. Dva samostatné dopravníky mohou vyžadovat nezávislé ovládání rychlosti. Sdílený pás omezuje jeho válečky, zatímco řízení vyžaduje jiný pohyb kol v zatáčce. Popište tyto pohyby a jakoukoli potřebu zastavit pouze jeden hřídel. Zahrňte zpomalení, pokud pohybující se zátěž může pohánět motor poté, co operátor odstraní příkaz.

Pro počáteční hledání komponent, BLINCE's kategorie hydromotor poskytuje dostupné směry rodiny. Vhodnost série stále závisí na zvolené konfiguraci a jejím obvodu. Ani příjmení, ani fotografie neurčují povolený tlak na výstupu motoru.

Co se změní, když motory sdílejí čerpadlo

Pro motory s pevným objemem v ustáleném motorickém provozu je základní srovnání níže. Ke skutečnému okruhu je třeba přidat obtoky, regulační ventily, úniky a ztráty v potrubí.

Druhý motor v sériovém obvodu přijímá stlačený olej z výstupu prvního motoru. Může vytvářet krouticí moment, protože tlak opět klesá přes jeho vlastní pracovní komory. První motor má tedy tlak na oba hlavní porty. Jeho točivý moment se řídí rozdílem mezi těmito tlaky, spíše než údajem na samotném čerpadle.

Základní vztahy posunutí použité níže jsou v souladu s Technické informace společnosti Danfoss General Orbital Motors, strany 8 a 14–15 . Příklady jsou výpočty sestavené pro toto srovnání. Nejedná se o míry, hodnocení BLINCE ani navrhovaný instalační výkres.

Tok a tlak jsou samostatné rozpočty

Pro ideální motor se zdvihovým objemem D v cm³/ot a vstupním průtokem Q v L/min:

n = 1 000 × Q / D

Zde n je rychlost hřídele v ot./min. Odpovídající ideální točivý moment T v N·m při použití tlakové ztráty motoru Δp v barech je:

T = Δp × D / (20 × π)

Vyřešení rovnice točivého momentu pro tlak dává Δp = 20 × π × T / D. U skutečného motoru počítejte s netěsnostmi v odhadu průtoku a mechanickými ztrátami v odhadu točivého momentu. Motorické rovnice jsou Q = D × n / (1 000 × ηv) a Δp = 20 × π × T / (D × ηhm), kde ηv je objemová účinnost a ηhm je hydraulicko-mechanická účinnost. Vezměte hodnoty z křivek zvoleného motoru v bodě, který se počítá. Procento odebrané při jiné rychlosti nebo tlaku může změnit výsledek.

Spojení mění způsob, jakým se tyto individuální požadavky dostanou k čerpadlu. V sérii přidejte požadované tlakové rozdíly podél hlavní průtokové cesty. Paralelně přidejte požadované toky větví. Před porovnáním kapacity čerpadla si napište oba rozpočty. Maximální tlak a maximální průtok čerpadla nejsou automaticky k dispozici společně při požadované rychlosti pohonu a výkonu.

Zpracované srovnání se stejnými dvěma motory

Toto hypotetické srovnání má čtyři vstupy:

• Zdvihový objem motoru 1: 200 cm³/ot.

• Zdvihový objem motoru 2: 200 cm³/ot.

• Odporový moment u motoru 1: 200 N·m.

• Odporový moment u motoru 2: 100 N·m.

Žádná zátěž nepohání svůj motor externě. Z tohoto ideálního prvního průchodu jsou vyloučeny rozběh, zrychlení, úniky a ztráty ventilů nebo potrubí.

Pro motor 1 je 20 × π × 200 / 200 62,83 bar. Snížením točivého momentu pro motor 2 na polovinu se požadovaný tlakový rozdíl sníží na 31,42 bar. Sdílený posun nesrovnal jejich zatížení.

Pro první srovnání nastavte dodávku čerpadla na 40 l/min. Pro paralelní předpokládejme, že ovládání udržuje průtoky větvemi na 20 l/min a zohledňuje přetlak v lehčí větvi. Nahraďte vstupní průtok každého motoru hodnotou 1 000 × Q / 200, abyste získali otáčky stolu. Rovné rozdělení je vnucená kontrolní podmínka; žádná přesnost sdílení nebyla přiřazena k odpališti.

Pro zbytek příkladu použijte společný cíl 100 otáček za minutu. Série tedy spotřebuje párem 20 l/min a řízený paralelní odběr celkem 40 l/min. Odporové zátěže zůstávají na svých původních hodnotách. To poskytuje společný výstup pro porovnání tlaku a výkonu.

Porovnání čerpadla potřebuje bod na křivce: dodávku při požadovaném tlaku a rychlosti pohonu. Zahrňte účinnosti a ztráty cesty, abyste jej našli. Pokud dokumentace uvádí pouze dvě nezávislá maxima, získejte před výběrem páru motoru chybějící provozní data.

Přečtěte sériový obvod jako tlakovou mapu

Použijte stejný hypotetický pár při 100 ot./min. Přidejte předpokládaných 6 barů mezi výstup druhého motoru a nádrž. Pro tuto zjednodušenou tlakovou mapu ignorujte ztrátu v krátkém spojení mezi motory.

Počínaje koncem nádrže jsou součty 6 + 31,42 = 37,42 bar na křižovatce a 37,42 + 62,83 = 100,25 bar na prvním vstupu. Dalších hypotetických 6 barů v cestě řízení přívodu zvýší výtlak čerpadla na 106,25 bar.

U motoru 1 odečtěte hodnoty dvou portů: 100,25 − 37,42 udává hodnotu 62,83 bar použitou při výpočtu momentu. Samotné použití jeho vstupního údaje by přehnalo točivý moment. Mezitím musí být 37,42 bar na jeho výstupu zkontrolováno podle povoleného výstupního tlaku vybrané sestavy pro tuto rychlost a provoz.

Pokud se zatížení motoru 2 zvýší, zvýší se jeho požadovaná tlaková ztráta. Tlak na výstupu motoru 1 s tím stoupá a čerpadlo musí dodávat větší součet, pokud mají být zachovány oba momenty. Měřidlo na čerpadle nemůže ukazovat, jak je tento součet distribuován. Dva údaje z pracovního portu u každého motoru poskytují místní rozdíly potřebné pro posouzení.

Pro obrácený provoz nakreslete druhou mapu s obrácenými šipkami. Motor, který byl dříve na konci nádrže, může nyní přijímat tok čerpadla jako první. Zkontrolujte obě funkce portu, včetně dráhy uvolnění brzdy, proplachování a zpětného ventilu. Zkopírujte názvy portů z každého výkresu motoru a stanovte rotaci hřídele z uvedeného směru pohledu.

Výstupní tlak a tlak pouzdra potřebují své vlastní limity

Vivoil's pokyny pro použití jeho motorů v sérii specifikují jeho verzi s externím odvodem a vhodnou nízkotlakou přípojku odvodu. Tento požadavek patří k dokumentované konstrukci Vivoil.

Zachovejte samostatné jmenovité údaje pro vstupní tlak, výstupní tlak, diferenční tlak a tlak na pouzdro nebo hřídelové těsnění. Zaznamenejte dobu trvání a podmínky vedle nich. Externí sběrač nemění hodnocení pracovních portů. Například pro posouzení vypočteného 37,42 baru je zapotřebí výstupní limit.

Diagramy na stranách 19–20 Informace o orbitálním motoru společnosti Danfoss ukazují, jak se různá vnitřní uspořádání připojují k hřídelové ucpávce. Na výkresu navrženého stroje označte samostatně pracovní zpátečku, odvod skříně a připojení brzdy. Odtokový díl do mezilehlého pracovního potrubí by viděl tlak tohoto potrubí.

The Dokument motoru Danfoss L a K Frame, strana 13 , podmiňuje sériový provoz limity systému, nabíjení a tlaku skříně a vyžaduje pomoc při aplikaci, protože je ovlivněna životnost ložisek. Ponechte tato omezení specifická pro model připojená ke kontrole konfigurace.

Sledujte sílu přes pár

Pro uvedený provoz při 100 ot./min je součet odporových momentů 300 N·m. Výkon hřídele je:

Psací hřídel = (200 + 100) × 2 × π × 100 / 60 000 = 3,14 kW

Hydraulický kW lze zjistit vynásobením sloupce L/min a dělením 600. Ideální sériový příkon je 94,25 × 20 / 600 = 3,14 kW. Napájení paralelní sítě s konstantním tlakem 40 l/min při rozdílu mezi přívodem a zpátečkou 62,83 bar dává 4,19 kW. V tomto příkladu škrticí klapka v zapalovači absorbuje 31,42 bar při 20 l/min, což odpovídá 1,05 kW. Zvolte jinou architekturu regulace a její ztráty by se musely vypočítat z vlastních průtokových a tlakových cest.

Zahrňte předpokládané společné ztráty v napájení a zpětném toku 12 barů používané dříve. Při 20 l/min tyto ztráty v sériovém příkladu přidávají 0,40 kW. Při celkových 40 l/min paralelního okruhu, stejných předpokládaných 12 barů přidává 0,80 kW. Výsledné srovnání je:

Pevných 12 barů je ilustrace. Pro výběr použijte křivku skutečné ztráty každé hadice, armatury a chladiče. Znovu zkontrolujte cesty na průtoku, které by každá možnost nesla, včetně vlivu účinnosti motoru a čerpadla na vstup měniče. Doba trvání každého provozního stavu je potřebná k tomu, aby se odhad ztráty stal hodnocením tepla.

Paralelní možnost může být stále vyžadována pro nezávislé nastavení nebo zotavení z chyby. Jeho ovládací prvky musí být vyhodnoceny s ohledem na tuto práci. Zahrňte období s jedním odlehčeným nebo zastaveným motorem; mohou zabírat mnohem více směny než nejtěžší současná služba. Výše uvedená hodnota ztráty větve 1,05 kW platí pouze pro uvedený příklad škrcení.

Proč stejný tok nezaručuje stejný pohyb

Porovnejte dvě hypotetické ideální posunutí:

Sériová instalace zachovává výtlakový poměr. Stejná rychlost paralelně vyžaduje různé toky větví, jak je znázorněno výše.

Pro poslední řadu byly ideální požadavky na vtok vyděleny předpokládaným ηv 0,92. Celková spotřeba na vstupu je 48,91 l/min. Stejné předpokládané účinnosti zachovávají poměr. Skutečný dotaz na dělič potřebuje křivky pro příslušný stav oleje a tlak; oba motory tam mohou mít různý únik.

Směrování úniku mění bilanci sériového toku. Pro samostatný příklad přiřaďte 20 l/min vstupu motoru 1 a 0,6 l/min jeho externímu odtoku. Bez dalších odboček zbývá hlavnímu výstupu 19,4 l/min, což je snížení o 3 %. Netěsnost, která dosáhne pracovního výstupu, zůstává v tomto následném přívodu. Před odečtením si nakreslete místo určení, aby se ropa nepočítala dvakrát jako externí ztráta.

Zkontrolujte průměr válce a také otáčky hřídele. Vezměte dva hypotetické válečky o rozměrech 100 a 102 mm na jejich efektivních plochách. Při 100 ot./min. obvodové časy ot./min dávají 31,42 a 32,04 m/min. Ponechte je bez mechanického spojení a relativní dráha by dosáhla asi 3,14 m za pět minut. Vypočtený rozdíl je 0,63 m/min na površích. Sdílený pás zabraňuje volnému hromadění; síly, skluz nebo skutečná rychlost se musí změnit, aby vyhovovaly omezení.

Pojmenujte regulovanou veličinu v toleranci. Rychlost povrchu válce, otáčky hřídele a úhlová poloha mohou vyžadovat různé korekce. Zahrňte změny intervalu a zatížení. Proces akceptující 5% změnu rychlosti dává návrháři prostor, který pevný úhlový vztah při opakovaných startech neposkytne.

Vyberte ovládání větve kolem požadovaného pohybu

Neřízené paralelní připojení je vhodné pouze tam, kde je jeho skutečné průtokové chování přijatelné. Pokud jedna větev nabízí snazší cestu toku, alokace se může měnit se změnou zatížení. Stejné délky hadic nebo odpovídající jmenovité zdvihy motoru nevytvářejí řízené rozdělení. Identifikujte, jaké zařízení vytváří tok každé větve v provozním rozsahu.

Technické tipy rozdělovače toku Sun Hydraulics, strany 1–2 , rozlišují dělení v jednom směru od dělení a kombinování pro obousměrné motory. Rovněž varují, že provoz pod specifikovaným rozsahem průtoku může ztratit zamýšlené rozdělení a že mechanicky vázané výstupy vyžadují pozornost vůči kavitaci, blokování a zesílení tlaku. Tyto charakteristiky náleží zvolenému zařízení a obvodu; štítek s nápisem '50:50' nepopisuje každý stav.

Tři provozní požadavky vedou k různým kontrolám ovládání:

Jednoduchý sériový řetězec spojuje hlavní průtokové cesty dohromady. Zastavení jednoho hřídele může omezit druhý, pokud není zajištěn navržený obtok nebo jiná provozní cesta. Přidejte bypass do schématu a sledujte zbývající průtok motoru s otevřeným, uzavřeným a měnícím se stavem. Tyto tři náčrty odhalují jakoukoli změnu tlaku nebo rychlosti, kterou způsobí další dráha.

Zahrňte ozubená kola, řetězy, sdílený řemen a jakýkoli přerušovaný kontakt na výkres zaslaný pro výběr ovládání. Pevné spojení zajišťuje pohyb hřídele a může přenášet krouticí moment mezi výstupy. Kontakt přes pás nebo zemi může při provozu stroje klást jiné omezení. Označte, kdy platí každé omezení, aby bylo možné zkontrolovat navrhovaný poměr průtoku proti mechanickému pohybu.

Zahrňte stavy zastavení, spuštění a zastavení

Označte jeden hřídel zablokovaný na kopii schématu. Na jiném vypněte jeden pohon; na třetí, změňte příkaz s hřídelemi stále v pohybu. Na každé kopii sledujte obchvaty a místní odlehčovací cesty. Běžně běžící data ponechávají tyto události otevřené pro kontrolu.

U série porovnejte požadavek na kombinované zatížení s dostupným tlakem. Jakmile tato poptávka překročí kapacitu nabídky, výpočet již nepodporuje oba požadované provozní body. K prozkoumání výsledného pohybu použijte skutečné netěsnosti a dráhy ventilů. Před zvažováním jakékoli změny nastavení odlehčení zkontrolujte limity nainstalovaných součástí a měniče.

Pro paralelní nakreslení namontovaného ovládání odbočky s jednou zablokovanou hřídelí a bez zátěže. Zahrňte zpětný tok. Prioritní řízení záměrně přiděluje dodávku odlišně od děliče s rovným poměrem. Nezávislé ventily zavádějí své vlastní přikázané stavy. Kontrola vyžaduje informace výrobce pro aktuální zařízení a polohu ventilu.

Přidejte moment odtržení pro nabitý restart. Namontovaná brzda potřebuje událost uvolnění označenou v pořadí s tlakem dostupným v této události. Pro tuto kontrolu použijte startovací data motoru. Údaje o provozní efektivitě ve zpracovaném příkladu zanechávají neprokázaný průrazný výkon.

Během zastavení může rotující zátěž pohánět olej přes motor. Označte směr čerpání na náčrtu stavu zastavení. Požádejte kontrolora okruhu, aby určil jeho cesty doplňování a omezování tlaku, včetně kanálů, které může ventil izolovat od odlehčení čerpadla. Ochrana pro tuto akumulovanou energii musí být zvolena odděleně od normálního výpočtu motoru.

Pro úvodní kontrolu stavu je užitečnější krátký pracovní list než jeden údaj maximálního tlaku:

Výměna jednoho motoru ve stávajícím páru

Při porovnávání náhradních dílů ponechte plnou příponu stávajícího motoru. Vedle výkresu příruby a hřídele porovnejte výtlak, funkce portu, výstupní výkon, uspořádání odtoku a příslušné křivky. Druhý motor a jeho ovládací prvky tvoří součást tohoto srovnání, protože výměna mění jednoho člena pracovní dvojice.

Pro pár nominálně stejných náhrad porovnejte vstupy do křivky pro vstupní průtok při požadovaných otáčkách a točivém momentu. Udržujte stav oleje připojený k těmto záznamům. Přidejte poměr instalovaného děliče, rozsah průtoku a směrovou schopnost. Toto srovnání může odhalit chybějící provozní bod, i když se posun nadpisu shoduje.

Před objednávkou zaznamenejte nalezený obvod. Vyfoťte oba štítky modelu, obkreslete hlavní propojovací vedení, identifikujte každý odtok pouzdra a označte jakýkoli obtok nebo sestavu křížového portu. Druhá malá hadice může být přípojka pro uvolnění brzdy nebo proplachování, proto ji identifikujte z výkresu motoru. Zachovat původní označení portů v záznamu; neformální názvy jako 'zpětná hadice' mohou znamenat různé tlakové zatížení v sériovém provozu.

BLINCE's rozsah orbitálních motorů lze použít ke spuštění dotazu na konfiguraci. Kandidátem na přezkoumání je srovnatelná rodina nebo vysídlení. Vybraný nákres, provozní limity a porovnání rozhraní jsou stále potřebné, než jej označíte za náhradu za kterýkoli motor ve stávajícím páru.

Co poslat s dotazem na dva motory

Užitečný dotaz začíná označeným obvodem a popisem výstupů. Pro hypotetický válečkový stroj by to mohlo znít: 'Cíl 100 otáček za minutu na obou válcích. Každý válec musí být schopen zastavit se sám. Při zatížení je spojuje společný řemen.' Poslední dva požadavky je třeba sladit v návrhu ovládání, takže zahrňte, kdy je pás zapnutý a které stavy zastavení jsou povoleny.

Pro výběr komponent přiložte:

• Identifikace: oba štítky motoru nebo kompletní navrhované kódy.

• Provoz: točivý moment a otáčky požadované na každém hřídeli.

• Napájení: dodávka čerpadla při zamýšlené rychlosti pohonu a dostupném tlaku.

U stávajícího zařízení uveďte umístění portu a podmínky vedle testovací hodnoty. Zaznamenejte polohu ventilu, otáčky hřídele a teplotu oleje s tlakem, aby kontrolor mohl lokalizovat pracovní bod na křivce motoru.

Přidejte povolenou rychlost nebo chybu polohy za stanovený interval. Označte chod vpřed a vzad, externí hnací zatížení a požadovanou reakci po zastavení. Technický balíček může doplnit náčrt odvodňovací trasy a dostupné limitní listy motoru. Dotazy na výměnu také vyžadují staré a navrhované výkresy rozhraní s uvedenými rozměry a funkcemi portu.

Požádejte kvalifikovaného technika, aby změřil hodnoty pracovního portu a odtoku skříně přes určené testovací body. Dodržujte schválený postup stroje, zajistěte jeho zatížení a používejte nástroje určené pro daný okruh. Otevření hydraulického vedení pod napětím není bezpečné; po celou dobu testu udržujte linky uzavřené.

Označený dvoumotorový obvod zašlete na BLINCE s požadavkem na výkresový a limitní list kandidátského motoru. Požádejte o potvrzení výstupních a případových tlakových limitů a povoleného sériového nebo paralelního provozu. Před uvolněním objednávky motoru si zaznamenejte jakýkoli provozní bod nebo stav ventilu, který ještě vyžaduje kontrolu.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

webové stránky: https://blince.com

Zřeknutí se odpovědnosti

Tento článek je obecným inženýrským průvodcem. Konečný výběr součásti by měl být založen na výkresech stroje, naměřených hydraulických datech, pracovních podmínkách, bezpečnostních požadavcích a potvrzení od kvalifikovaného hydraulického inženýra nebo dodavatele.

Blinc Hydraulic Team

Blince Hydraulic je přední společnost v oboru, která se věnuje výrobě přesné kapalinové energie a zakázkovým hydraulickým řešením. Díky desítkám let hlubokých odborných znalostí v oboru průmyslových strojů a tisícům úspěšných globálních nasazení se náš inženýrský tým zaměřuje výhradně na výrobu vysoce výkonných hydraulických komponent, včetně specializované orbitální motory, vysokotlaký pojezd pohání motor a robustní směrové regulační ventily . Naše výrobní infrastruktura využívá nejmodernější víceosé CNC obráběcí systémy a je plně certifikována podle ISO 9001, aby byla zaručena opakovatelná objemová přesnost v každém jednotlivém výrobním cyklu.

Dodáváme rychlá, vysoce spolehlivá a nákladově efektivní hydraulická řešení distributorům těžkého průmyslu, OEM strojům a týmům údržby ve více než 150 zemích. Ať už váš aktivní projekt vyžaduje maloobjemovou dávku přizpůsobených profilů hřídele nebo velkosériovou výrobu vysoce výkonné litinové zubové čerpadlo , konfigurujeme naše flexibilní výrobní plány tak, aby vyhovovaly vašim cílovým dodacím lhůtám s celkovou předvídatelností cen. Partnerství se společností Blince znamená zajištění maximální účinnosti systému, elitní kvality materiálů a nekompromisní profesionalitě v oblasti napájení kapalin.

Chcete-li se dozvědět více o naší kompletní produktové řadě, navštivte naše oficiální webové stránky: www.blince.com.