موتور هیدرولیک در مقابل موتور الکتریکی: راهنمای انتخاب سیستم درایو

دو تامین کننده یک محور چرخشی را در 350 نیوتن متر و 60 دور در دقیقه نقل می کنند. یکی یک موتور هیدرولیک مستقیم را پیشنهاد می کند. دیگری موتور الکتریکی 1500 دور در دقیقه، درایو فرکانس متغیر و گیربکس 25:1 را پیشنهاد می کند. نقطه خروجی یکسان به نظر می رسد، اما سیستم های نصب شده اینطور نیستند. یکی به فشار، جریان، سوپاپ ها، وضعیت روغن، فشار برگشتی و خنک کننده بستگی دارد. دیگری به منبع برق، کنترل های درایو، درجه بندی گیربکس، ترمز، محفظه و خنک کننده موتور بستگی دارد.

بنابراین تصمیم عملی موتور هیدرولیک در مقابل موتور الکتریکی در مورد معماری کامل است: کدام یک گشتاور شفت و سرعت مورد نیاز را از طریق چرخه وظیفه واقعی، محیط، کنترل‌ها، برنامه تعمیر و نگهداری و منبع توان موجود ارائه می‌دهد.

پاسخ کوتاه

یک سیستم موتور الکتریکی اغلب برای یک ماشین ثابت، با نیروی مداوم و تمیز با یک یا چند محور که در آن کارایی انرژی، کنترل دقیق سرعت، خطر نشتی کم و نظارت آسان بر وضعیت اهمیت دارد، مناسب‌تر است. یک موتور هیدرولیک اغلب با ماشین آلات سیار یا راه دور، محورهای فشرده با گشتاور بالا، بارهای ضربه ای، معکوس کردن مکرر و ماشین هایی که از قبل منبع تغذیه هیدرولیک مناسبی دارند، مناسب است. را راهنمای انتخاب موتور BLINCE سوالات سمت هیدرولیک را نشان می دهد، در حالی که راهنمای اندازه موتور هیدرولیک یک بار تعریف شده را به یک محاسبه غربالگری تبدیل می کند. یک هیبرید - یک موتور اصلی الکتریکی که یک واحد قدرت هیدرولیک را به حرکت در می آورد - می تواند بهترین پاسخ در مواقعی که برق رسانی مطلوب باشد، اما سیلندرهای متعدد و محرک های دوار همچنان از قدرت سیال متمرکز بهره می برند.

تنها از روی گشتاور تصمیم نگیرید. پوشش سرعت گشتاور بار، گشتاور راه‌اندازی و اوج، چرخه کار، رفتار ترمزگیری و بیش از حد، منبع نیرو، شرایط محیطی، گرمای مجاز، پاسخ کنترل، حجم نصب، دسترسی تعمیر و نگهداری و هزینه چرخه عمر را تعریف کنید. سپس هر دو سیستم را در محور محرک و در مرز کامل سیستم مقایسه کنید.

ابتدا تعریف کنید که چه چیزی مقایسه می شود

یک موتور الکتریکی لخت به ندرت معادل یک موتور هیدرولیک کم سرعت است. اگر بار به 60 دور در دقیقه نیاز دارد، یک موتور الکتریکی صنعتی که نزدیک به 1500 دور در دقیقه کار می کند، معمولاً به گیربکس، کوپلینگ، ساختار نصب و گاهی اوقات یک ترمز نگهدارنده نیاز دارد. سرعت متغیر معمولاً یک VFD، دستگاه های محافظ، فیلترها، رمزگذار و کنترل ها را اضافه می کند. جایگزین هیدرولیک ممکن است بار را مستقیماً هدایت کند، اما به پمپ یا منبع فشار موجود، سوپاپ ها، مخزن، فیلتراسیون، خنک کننده، شیلنگ ها یا لوله ها و کنترل های فشار ایمن نیاز دارد. را محدوده موتور هیدرولیک BLINCE تنوع را در سمت محرک نشان می دهد، در حالی که راهنمای کامل موتور هیدرولیک توضیح می دهد که چرا اصل موتور و شرایط مدار باید با هم در نظر گرفته شوند.

بنابراین مقایسه منصفانه دو مرز دارد. مرز یک شفت خروجی است: گشتاور مورد نیاز، سرعت، شتاب، رفتار موقعیت، ترمز، و وظیفه. مرز دو مسیر انرژی نصب شده است: ورودی الکتریکی به VFD، موتور، گیربکس و بار در مقابل محرک اصلی، پمپ، شیرها، خطوط، موتور هیدرولیک و بار. کتاب منبع سیستم موتور وزارت انرژی ایالات متحده نیز بر رویکرد سیستمی به جای بهینه سازی یک جزء منفرد به صورت مجزا تأکید دارد. یک موتور با راندمان بالا یک گیربکس بزرگ یا استراتژی کنترل ضعیف را نجات نمی دهد، همانطور که یک موتور هیدرولیک کارآمد یک مدار دریچه گاز، داغ و آلوده را نجات نمی دهد. را راهنمای اندازه گیری موتور هیدرولیک و راهنمای گشتاور بالا با سرعت پایین، زمینه هیدرولیکی را برای آن مرز سیستم فراهم می کند.

جدول تصمیم: جایی که هر معماری معمولا قوی تر شروع می شود

این جدول یک ابزار غربالگری است، نه یک برنده جهانی. یک درایو الکتریکی با طراحی خوب می تواند شوک شدید را تحمل کند و یک درایو هیدرولیک حلقه بسته می تواند حرکت دقیقی را ارائه دهد. این راه حل ها ممکن است هزینه، سنسورها، خنک کننده، کنترل ها و کار راه اندازی را اضافه کنند. سوال مفید این است که کدام معماری با مشخصات مطابقت دارد بدون اینکه بار غیرقابل قبولی را به جای دیگری منتقل کند.

با بار شروع کنید نه کاتالوگ موتور

قبل از باز کردن یک کاتالوگ، یک پروفیل گشتاور-سرعت-وظیفه برای شفت محرک بسازید. گشتاور در حال حرکت مداوم، گشتاور شکست، گشتاور شتاب، گشتاور گیر کردن یا ضربه‌گیر، حداکثر و حداقل سرعت، زمان در هر نقطه عملیاتی، معکوس‌ها در ساعت، شروع در هر ساعت و زمان توقف مجاز را ثبت کنید. اگر بار می تواند موتور را به حرکت درآورد - مانند یک وینچ پایین، نوار نقاله سراشیبی، درایو چرخشی یا درام با اینرسی بالا - ربع بیش از حد و انرژی که باید کنترل شود را شناسایی کنید. را راهنمای اندازه گیری موتور هیدرولیک گشتاور، سرعت، جابجایی، فشار و جریان را به هم متصل می کند، در حالی که راهنمای عملی انتخاب موتور هیدرولیک ، بررسی های وظیفه، نصب، روغن و مدار را اضافه می کند.

از بار نامی ماشین به عنوان جایگزینی برای گشتاور شفت استفاده نکنید. تبدیل نیروها از طریق شعاع درام، شعاع چرخ، نسبت دنده، هندسه پیوند، اصطکاک، درجه و شتاب. از بدترین هندسه معتبر استفاده کنید، نه از ساده ترین نقطه میانی. یک نقطه اوج یک ثانیه ای را از یک نقطه عملیاتی 40 دقیقه ای جدا کنید. هر دو مهم هستند، اما بر حدود متفاوتی حاکم هستند. را مقایسه جابجایی مداری نشان می دهد که چرا یک عدد جابجایی به تنهایی انتخاب را تمام نمی کند، و راهنمای تلفات گشتاور، گشتاور بار را به اندازه گیری ها متصل می کند. خریداری که فقط «موتور 500 نیوتن متر مورد نیاز» را ارسال می کند، هنوز اطلاعات کافی برای انتخاب هیدرولیک ایمن یا انتخاب درایو الکتریکی قابل دفاع ارائه نکرده است.

مقایسه کار در یک نقطه خروجی

موارد زیر یک مثال است ، نه یک وعده محصول BLINCE. فرض کنید یک محور نیاز دارد:

• گشتاور بار پیوسته 350 نیوتن متر در 60 دور در دقیقه.

• گشتاور شروع کوتاه مدت 500 نیوتن متر؛

• عملکرد مکرر با سرعت کم؛

• عدم کاهش دنده خارجی در گزینه هیدرولیک؛

• یک گزینه موتور الکتریکی 1500 دور در دقیقه با گیربکس 25:1.

1. قدرت خروجی مکانیکی

برای حرکت چرخشی:

قدرت (kW) = گشتاور (N·m) × 2π × سرعت (rpm) ÷ 60000

پورت = 350 × 2π × 60 ÷ 60000 = 2.20 کیلو وات

نتیجه 2.20 کیلو وات، توان مفید مداوم در شفت بار است. این ورودی الکتریکی مورد نیاز و ورودی واحد قدرت هیدرولیک مورد نیاز نیست. تلفات، عوامل کمکی، شتاب، پیک ها، دمای محیط و عوامل خدماتی هنوز باید در مرز مناسب خود اضافه شوند.

2. محاسبه موتور هیدرولیک گویا

به عنوان مثال جابجایی موتور هیدرولیک 200 سانتی متر⊃3؛/ دور، راندمان هیدرولیک مکانیکی 0.90 و راندمان حجمی 0.90 در نقطه کاری انتخاب شده را در نظر بگیرید. راندمان واقعی باید از داده های موتور انتخابی در فشار، سرعت، دما و ویسکوزیته مربوطه باشد. دانفوس بازده کل موتور را به عنوان محصول بازده حجمی و هیدرولیک مکانیکی تعریف می کند. نشتی و تلفات مکانیکی بر سرعت و گشتاور تأثیر متفاوتی می گذارد.

دیفرانسیل فشار موتور مورد نیاز:

Δp (نوار) ​​= 20π × گشتاور (N·m) ÷ [جابه جایی (cm³/rev) × ηhm]

Δp = 20π × 350 ÷ (200 × 0.90) = 122.2 بار

جریان ورودی مورد نیاز:

Q (L/min) = جابجایی (cm³/rev) × سرعت (rpm) ÷ [1000 × ηv]

Q = 200 × 60 ÷ (1000 × 0.90) = 13.3 لیتر در دقیقه

نیروی هیدرولیک ورودی به موتور:

Ph (kW) = Δp (bar) × Q (L/min) ÷ 600

Ph = 122.2 × 13.3 ÷ 600 = 2.71 کیلو وات

راندمان تصویری مرحله موتور 2.20 ÷ 2.71 = 81٪ است که با 0.90 × 0.90 مطابقت دارد . این فقط مرحله موتور است. تلفات پمپ، پرایم موور، شیر، خط و کولر خارج از آن است. برای نقطه شروع 500 نیوتن متر، همین مفروضات حدود 174.5 بار دیفرانسیل را نشان می دهد. اگر خط برگشت 15 بار فشار معکوس داشته باشد، ورودی باید حدود 137.2 بار باشد تا دیفرانسیل در حال اجرا 122.2 بار حفظ شود. 122.2 بار در ورودی، گشتاور محاسبه شده را تحویل نمی دهد.

جابجایی در محدوده وسیع خانواده های هیدرولیک کم سرعت واقعی است، اما تناسب کاتالوگ همچنان به درجه بندی پیوسته و متناوب، حداقل سرعت پایدار، دیفرانسیل فشار، فشار برگشت و کیس، بار شفت، نصب، روغن و گرما بستگی دارد. خریدارانی که گزینه‌های 200، 250 و 500 سانتی‌متر⊃3;/rev را مقایسه می‌کنند، می‌توانند از مقایسه جابجایی موتور مداری برای مشاهده اینکه چگونه جابجایی تعادل سرعت جریان و فشار-گشتاور را به حرکت در می آورد. را دسته موتور مداری BLINCE تنها پس از مشخص شدن پوشش عملیاتی، نقطه شروع تجاری صحیح است.

3. محاسبه موتور دنده ای الکتریکی

یک موتور الکتریکی 3.0 کیلوواتی در 1500 دور در دقیقه، یک گیربکس 25:1 و بازده گیربکس 0.90 را در نظر بگیرید . با نادیده گرفتن لغزش و تفاوت های کوچک سرعت برای این محاسبه غربالگری، سرعت خروجی حدود 60 دور در دقیقه است. گشتاور خروجی تقریبی:

Tout (N·m) = 9550 × قدرت موتور (کیلووات) × راندمان گیربکس ÷ سرعت خروجی (rpm)

Tout = 9550 × 3.0 × 0.90 ÷ 60 = 429.8 N·m

این نتیجه ساده شده گشتاور پیوسته 350 نیوتن متر را با مقداری حاشیه عددی پوشش می دهد. نمی دهد . به طور خودکار شروع 500 نیوتن متر را پوشش مهندس باید قابلیت اضافه بار موتور و VFD، ضریب سرویس گیربکس، خنک کننده موتور با سرعت پایین، زمان شتاب گیری، استارت در ساعت، کار ترمز، بارهای شفت و باربری، کاهش سطح محیط و حالت کنترل را بررسی کند. ABB VSD را به عنوان کنترل کننده جریان انرژی در فرآیند توصیف می کند و گشتاور و کنترل سرعت را متمایز می کند. پاسخ قابل دستیابی به موتور انتخاب شده، درایو، بازخورد و تنظیم بستگی دارد تا حضور یک VFD به تنهایی. چک های هیدرولیک معادل در سازماندهی می شوند راهنمای انتخاب BLINCE و راهنمای اندازه موتور.

4. آنچه مثال در واقع ثابت می کند

هر دو معماری می توانند در 350 نیوتن متر و 60 دور در دقیقه قابل قبول باشند. اعداد تاج برنده ای را نشان نمی دهند. گزینه هیدرولیک یک مسیر مستقیم با سرعت کم را فراهم می کند اما به 13.3 لیتر در دقیقه با دیفرانسیل تقریباً 122.2 بار برای نقطه حرکت به علاوه بقیه سیستم هیدرولیک نیاز دارد. گزینه الکتریکی یک موتور معمولی با سرعت بالاتر را به یک شفت کم سرعت با گیربکس 25:1 تبدیل می کند، اما خروجی تقریبی 429.8 نیوتن متر آن استارت، ترمز، ضربه یا عملکرد حرارتی را ثابت نمی کند. استفاده کنید محدوده موتور هیدرولیک BLINCE فقط بعد از این صفحه نمایش داده می شود، سپس از آن استفاده کنید راهنمای کامل موتور برای محدود کردن خانواده هیدرولیک. گام بعدی صحیح مقایسه چرخه وظیفه و سیستم نصب شده است، نه یک عدد کاتالوگ بزرگتر.

جایی که موتورهای هیدرولیک معمولاً جایگاه خود را به دست می آورند

موتورهای هیدرولیک زمانی جذاب هستند که گشتاور بالا باید در یک محور از راه دور جمع و جور جا بیفتد، به خصوص اگر دستگاه از قبل دارای پمپ هیدرولیک، مخزن، خنک کننده، کنترل ها و خدمات سرویس باشد. شیلنگ‌ها می‌توانند راحت‌تر از یک مجموعه موتور-گیربکس بزرگ، نیرو را در اطراف یک ساختار متحرک هدایت کنند و یک بلوک سوپاپ می‌تواند سیلندرها و محورهای چرخشی را از یک منبع نیرو هماهنگ کند. طراحی‌های با گشتاور بالا با سرعت پایین ممکن است یک گیربکس خارجی را در وظایف مناسب حذف کنند. را راهنمای موتور با گشتاور بالا با سرعت پایین محدودیت های عملیاتی را توضیح می دهد، در حالی که دسته موتور پیستون شعاعی BLINCE مسیری را برای بحث‌های با گشتاور بالاتر و کار شدید فراهم می‌کند.

نامزدهای رایج عبارتند از مارپیچ، ترانچر، وینچ، میکسر، سر حفاری، سوییپر، دروگر، ماشین آلات عرشه دریایی، درایوهای مسیر، و درایوهای چرخشی. با این حال 'هیدرولیک' اطلاعات کافی نیست. یک موتور اوربیتال، دنده، پیستون محوری یا پیستون شعاعی دارای پوشش مفید متفاوتی است. واحد انتخاب شده باید از نظر فشار پیوسته و متناوب، محدوده سرعت، راندمان راه اندازی، حداقل سرعت پایدار، بار شعاعی و محوری خارجی، معکوس، تخلیه کیس، فشار برگشت مجاز، یکپارچگی ترمز و سازگاری سیال بررسی شود.

جایی که موتورهای الکتریکی معمولاً از جلو شروع می شوند

برای یک ماشین ثابت با توان الکتریکی قابل اعتماد، منطقه عملیاتی تمیز و یک محور چرخشی مستقل، مسیر الکتریکی اغلب در سطح سیستم ساده‌تر است. موتورها و درایوهای AC مدرن می توانند کنترل سرعت، تشخیص، یکپارچه سازی شبکه و اندازه گیری ساده انرژی را ارائه دهند. مدار روغن هیدرولیک در محور وجود ندارد، اگرچه روغن گیربکس، یاتاقان ها، مسیرهای خنک کننده، حفاظت کابل و ایزوله الکتریکی هنوز نیاز به تعمیر و نگهداری دارند. نوار نقاله‌های پیوسته، فن‌ها، پمپ‌ها، اکسترودرها و بسیاری از محورهای ماشین‌های فرآیند اغلب زمانی با این الگو مطابقت دارند که سرعت، گشتاور، محفظه، و الزامات ناحیه خطرناک آنها به درستی مهندسی شده باشد. در جایی که نیروی هیدرولیک در حال حاضر وجود دارد، همان وظیفه را در برابر آن مقایسه کنید خانواده موتور مداری و خانواده موتور پیستون شعاعی به جای فرض یک جایگزین هیدرولیک عمومی.

درایوهای الکتریکی همچنین کنترل غیرمتمرکز را عملی می کنند: هر محور می تواند موتور و درایو VFD یا سروو مخصوص به خود را داشته باشد. این می تواند از گردش جریان هیدرولیک در زمانی که هیچ محرکی کار نمی کند جلوگیری کند. با این حال، سرعت خروجی پایین و گشتاور بالا ممکن است گیربکس، ترمز و ساختار پشتیبانی را تعیین کننده کند. در کاربردهای با شوک بالا، کوچکترین موتور الکتریکی قابل قبول ممکن است توسط جریان پیک، اینرسی، چرخه حرارتی و ضریب سرویس گیربکس به جای کیلووات پیوسته کنترل شود.

پنج معامله ای که پاسخ را تغییر می دهد

1. کارایی باید در طول چرخه مقایسه شود

یک موتور الکتریکی می تواند دارای راندمان امتیازی بالایی باشد، اما عملکرد واقعی سیستم شامل VFD، موتور، گیربکس و بار عملیاتی است. یک درایو هیدرولیک شامل محرک اصلی، پمپ، شیرها، خطوط، موتور و خنک کننده است. یک پمپ جابجایی ثابت که در یک شیر تسکین دهنده یا دریچه گاز گردش می کند، می تواند انرژی قابل توجهی را هدر دهد. یک پمپ متغیر، آکومولاتور یا معماری کنترل بهتر می تواند این تلفات را کاهش دهد. به همین ترتیب، یک موتور الکتریکی بزرگ که با بارهای سبک کار می کند یا انتخاب گیربکس ضعیف می تواند بخشی از مزیت ظاهری آن را از بین ببرد. را راهنمای فشار کیس تخلیه و راهنمای شوک دما دو تلفات هیدرولیکی و مرزهای قابلیت اطمینان را نشان می دهد که مقایسه فقط جزء از دست می دهد. به جای مقایسه یک عدد پیک بازده، در صورت امکان از نقاط وظیفه اندازه گیری شده استفاده کنید و هر نقطه به زمان را وزن کنید.

2. کنترل سرعت پایین با گشتاور کم سرعت یکسان نیست

یک موتور هیدرولیک ممکن است در سرعت کم گشتاور بالایی تولید کند، اما سرعت ممکن است با نشتی، بار، دمای روغن و رفتار سوپاپ تغییر کند. بازخورد حلقه بسته می تواند آن را با پیچیدگی بیشتر بهبود بخشد. یک موتور القایی با VFD ممکن است سرعت را به خوبی تنظیم کند، اما عملکرد طولانی مدت با سرعت پایین می تواند خنک کننده فن روی محور را کاهش دهد و ممکن است به تهویه جداگانه یا موتور دیگری نیاز داشته باشد. گیربکس واکنش برگشتی و انطباق پیچشی را اضافه می کند. نیاز واقعی را تعریف کنید: گشتاور ثابت، خزیدن صاف، سرعت ±1٪، دقت موقعیت یابی، همگام سازی، یا به سادگی 'چرخش آهسته' راهنمای سرعت پایین گشتاور بالا و راهنمای جابجایی مداری نشان می دهد که چرا 'سرعت کم' هنوز به یک جریان، بار و نقطه کارایی تعریف شده نیاز دارد.

3. حفاظت اضافه بار گرما را به جایی منتقل می کند

یک شیر تخلیه هیدرولیک می تواند فشار را در حین گیر کردن کاهش دهد، اما جریان در آن شیر به سرعت تبدیل به گرما می شود. توقف مکرر محافظت رایگان نیست. یک درایو الکتریکی می تواند جریان را محدود کند یا در هنگام اضافه بار حرکت کند، اما موتور، VFD، مقاومت ترمز و گیربکس هر کدام محدودیت های وابسته به زمان دارند. طراحی صحیح پیک، مدت زمان، نرخ تکرار، رفتار توقف قابل قبول و خط مشی راه اندازی مجدد را مشخص می کند. همچنین باید بیان کند که آیا دستگاه باید بار را پس از قطع برق نگه دارد یا خیر.

4. توزیع برق و بسته بندی محرک به هم مرتبط هستند

هیدرولیک می تواند پمپ را متمرکز کرده و نیرو را از طریق شیلنگ ها به چندین محرک فشرده توزیع کند. این به تجهیزات مفصلی یا متحرک کمک می کند، به خصوص در جایی که سیلندرها از قبل بر معماری غالب هستند. سیستم های الکتریکی کابل ها را توزیع می کنند و موتورها، گیربکس ها و گاهی اوقات ترمزها را در هر محور قرار می دهند. آنها می توانند خطوط طولانی سیال را حذف کنند اما جرم و پوشش را به نقطه رانده منتقل کنند. مسیرهای نصب شده، شعاع خم، حرکت شلنگ، حامل کابل، اتصال دهنده ها، هوای خنک کننده، دسترسی و حفاظت را مقایسه کنید - نه تنها طرح کلی موتور.

5. ریسک نگهداری شکل متفاوتی دارد

سیستم های هیدرولیک به کنترل آلودگی، ویسکوزیته صحیح، مدیریت نشت، بازرسی شلنگ، عمل فیلتر و تشخیص فشار/جریان نیاز دارند. سیستم های الکتریکی به عایق الکتریکی ایمن، بازرسی کابل و کانکتور، مراقبت از یاتاقان، تمیزی مسیر خنک کننده، دانش خطای VFD و خدمات گیربکس نیاز دارند. سایتی با برقکارهای عالی اما بدون تجهیزات تست قدرت سیال ممکن است یک مسیر را ترجیح دهد. یک ناوگان تجهیزات متحرک با تجهیزات یدکی هیدرولیک و تکنسین‌ها ممکن است دیگری را ترجیح دهند. را راهنمای فشار کیس تخلیه و تشخیص تلفات گشتاور ابزارها و مشاهدات مورد نیاز در سمت هیدرولیک را نشان می دهد. هزینه چرخه عمر باید شامل آموزش، زمان جداسازی خطا، زمان تحویل تعویض، سرویس برنامه ریزی شده، انرژی، سرمایش و از دست دادن تولید باشد.

انتخاب موتور هیدرولیک هنوز نیاز به تصمیم خانواده موتور دارد

اگر صفحه نمایش معماری طرفدار هیدرولیک باشد، سوال بعدی این است که کدام اصل موتور مناسب است. موتورهای مداری برای کارهای متحرک و صنعتی با سرعت کم تا متوسط ​​و گشتاور بالا رایج هستند که در آن فشردگی و ارزش اهمیت دارد. موتورهای دنده ای ساده هستند و می توانند برای وظایف با سرعت بالاتر و گشتاور متوسط ​​مناسب باشند. موتورهای پیستونی محوری بسته به سری می توانند کاربردهای فشار بالاتر، توان بالاتر، جابجایی متغیر یا محرک موبایل را ارائه دهند. موتورهای پیستونی شعاعی کاندیدایی برای درایوهای مستقیم با سرعت بسیار پایین، گشتاور بالا و تقاضا هستند. را دسته موتور پیستون محوری BLINCE و دسته موتور دنده BLINCE تفاوت های خانواده را قابل مشاهده می کند، اما منحنی سری انتخاب شده همچنان کنترل کننده است.

برای سفر یا وظیفه وینچ، تناسب را تنها از جابجایی و فشار استنباط نکنید. رها کردن ترمز، فلاشینگ، تخلیه کیس، ضد حفره، نگه داشتن بار، مرحله کاهش، رابط شفت، فرکانس شروع توقف، و رفتار سراشیبی یا پایین آمدن را بررسی کنید. منتشر شده است موتور مسافرتی پیستون شعاعی BLINCE HMS02/HMSE02 172-348 cm³/rev، تا 400 بار، تا 1800 N·m و 0-650 دور در دقیقه را برای آن خانواده محصول فهرست می کند. اینها مقادیر منتشر شده در صفحه خانواده هستند، نه عملکرد تضمین شده همزمان در هر جابجایی یا یک وعده کلی برای همه موتورهای هیدرولیک.

فشار برگشتی، تخلیه کیس و گرما می تواند انتخاب هیدرولیک را زیر و رو کند

گشتاور موتور هیدرولیک به دنبال اختلاف فشار در سراسر موتور است، نه فشار ورودی به تنهایی. فشار برگشتی دیفرانسیل موجود را کاهش می دهد مگر اینکه فشار ورودی افزایش یابد. همچنین می تواند مهر و موم ها یا کیس های شفت را به روش هایی بارگیری کند که به ساختار موتور و مسیر تخلیه بستگی دارد. شلنگ های برگشتی طولانی، خنک کننده ها، فیلترها، شیرها و اتصالات محدود کننده می توانند وضعیت خروجی را در هنگام شروع سرد یا جریان زیاد بدتر کنند. را راهنمای فشار جعبه موتور هیدرولیک - تخلیه توضیح می دهد که چرا مسیر تخلیه یک مرز قابلیت اطمینان است، در حالی که راهنمای شوک دما تفاوت های سریع دمای روغن به محفظه را پوشش می دهد.

تعادل حرارتی باید تمام چرخه را پوشش دهد. نشتی موتور، افت فشار، دریچه گاز، عملیات امداد، ناکارآمدی پمپ و تلفات خط همگی تبدیل به گرما می شوند. یک محاسبه کوتاه در شفت نمی تواند ثابت کند که مخزن و کولر کافی هستند. دمای محیط، درجه روغن، محدوده مورد انتظار روغن فله، ویسکوزیته شروع سرد، مدت زمان کار، جریان هوا یا شرایط آب خنک‌تر و دمایی که دستگاه باید عملکرد خود را در آن حفظ کند را ثبت کنید.

ترمز و بارهای بیش از حد مستحق محاسبه خود هستند

درایوی که بار را افزایش می دهد به طور خودکار هنگام پایین آوردن آن ایمن نیست. وینچ های هیدرولیک، درایوهای مسافرتی و سیستم های چرخشی ممکن است به ترمز فنری، سوپاپ تعادل یا مرکز، روغن آرایش، تسکین متقاطع و مقررات ضد حفره نیاز داشته باشند. زمان بندی سوپاپ و فشار آزادسازی ترمز باید هماهنگ باشند. یک محرک الکتریکی ممکن است از ترمز احیا کننده، مقاومت ترمز، باس DC یا ترمز نگهدارنده مکانیکی استفاده کند. گیربکس و کوپلینگ آن باید گشتاور معکوس و اینرسی را تحمل کند. را راهنمای سفر در مقابل کشته و خانواده موتور پیستون شعاعی نشان می دهد که چرا ترمز متحرک و ترتیبات کاهش را نمی توان به تنهایی از گشتاور تعمیم داد. برای هر دو سیستم، 'وقتی برق قطع می‌شود متوقف می‌شود' یک مشخصات نیست.

حداکثر انرژی جنبشی و پتانسیل، زمان توقف مورد نظر، رفتار توقف اضطراری، مدت زمان نگهداری، بازگشت مجاز، رفتار راه اندازی مجدد، و در صورت از کار افتادن شیلنگ، کابل، سنسور یا سیگنال کنترل چه اتفاقی می افتد را تعریف کنید. اگر افراد بتوانند وارد منطقه خطر شوند یا بار معلق ممکن است سقوط کند، ارزیابی خطر ماشین، استانداردهای قابل اجرا و مهندسی ایمنی واجد شرایط راه حل را کنترل می کند.

مسیرهای کاربردی

مسیر A: نوار نقاله یا میکسر ثابت با یک محور محلی

هنگامی که نیروی شبکه پایدار در دسترس است، نصب تمیز است یا می تواند از محفظه مناسب، کنترل سرعت و نظارت بر انرژی استفاده کند و محور برای مدت طولانی کار می کند، با یک موتور دنده الکتریکی شروع کنید. گشتاور راه اندازی، ضریب سرویس گیربکس، حالت کنترل VFD، خنک کننده موتور در حداقل سرعت، وظیفه ترمز، و الزامات شستشو یا مناطق خطرناک را تأیید کنید. اگر نیروگاه قبلاً یک واحد نیرو در مجاورت داشته باشد یا فرآیند به چندین محور هیدرولیک نیاز داشته باشد، ممکن است هیدرولیک هنوز قابل توجیه باشد.

مسیر B: مارپیچ متحرک، ترنچر، وینچ یا عملکرد مسیر

با هیدرولیک شروع کنید، زمانی که محرک اصلی پمپ را به حرکت در می آورد، محرک باید در یک اتصال راه دور یا متحرک فشرده باشد و این چرخه شامل شوک، معکوس کردن یا چندین سیلندر و موتور است. جریان و فشار موجود را در تقاضای هم‌زمان، فشار برگشت و کیس، کنترل آلودگی، خنک‌کننده، مسیر خرطومی، ترمز، و رفتار کم سرعت تأیید کنید. را راهنمای تلفات گشتاور موتور هیدرولیک نشان می دهد که چرا خوانش فشار سیستم باید به جریان و بار گره خورده باشد، در حالی که راهنمای مسافرتی در مقابل موتور slew-motor کمک می کند تا دو عملکرد تلفن همراه قابل تعویض نباشند.

مسیر C: ماشین برق دار با محورهای قدرت سیال زیاد

یک معماری ترکیبی را در نظر بگیرید: یک موتور الکتریکی و نیروی محرکه یک پمپ هیدرولیک متغیر، در حالی که سوپاپ ها، سیلندرها و موتورهای هیدرولیک حرکت توزیع شده را کنترل می کنند. این می تواند محرک های فشرده و کنترل بار متمرکز را حفظ کند و در عین حال از پمپ موتور محور اجتناب کند. این تلفات یا تعمیر و نگهداری هیدرولیک را حذف نمی کند. نحوه تامین و کنترل انرژی را تغییر می دهد. تقاضای همزمان، تلفات آماده به کار، کنترل پمپ، استراتژی انباشته، خنک کننده، اوج بار الکتریکی و خاموش شدن ایمن را شبیه سازی کنید.

نه اشتباه مقایسه ای که باید از آن اجتناب کنید

1. مقایسه یک موتور الکتریکی خالی با یک مدار موتور هیدرولیک کامل - یا برعکس.

2. مقایسه کیلووات های نامی به جای گشتاور-سرعت خروجی مورد نیاز.

3. در نظر گرفتن حداکثر یا حداکثر مقادیر کاتالوگ به عنوان مقادیر پیوسته.

4. نادیده گرفتن راندمان راه اندازی، بار شکسته، و ضریب سرویس گیربکس.

5. استفاده از فشار ورودی به جای دیفرانسیل فشار موتور.

6. نادیده گرفتن فشار برگشتی، فشار کیس، روغن سرد و تعادل حرارتی.

7. با فرض یک VFD هرگونه گشتاور یا دقت مورد نیاز در سرعت پایین را تضمین می کند.

8. حذف ترمز، نگه داشتن بار و رفتار اتلاف نیرو.

9. انتخاب بر اساس قیمت خرید بدون هزینه انرژی، سرمایش، تعمیر و نگهداری، خرابی و بهسازی.

چه کسی هنوز نباید موتور بخرد

اگر اطلاعات موجود فقط قدرت، دور تقریبی در دقیقه یا طرح کلی نصب قدیمی است، موتور هیدرولیک یا الکتریکی سفارش ندهید. هنگامی که گشتاور بار ناشناخته است، گشتاور راه اندازی یا گیرکردن از گشتاور پیوسته جدا نشده است، سیکل وظیفه از بین رفته است، بار بیش از حد هیچ تعریفی برای ترمز ندارد، منبع نیرو نامشخص است، یا محیط و محدودیت های سرویس مستند نیستند، مرحله خرید را متوقف کنید. این راهنمای انتخاب عملی حداقل ورودی های هیدرولیک را فهرست می کند راهنمای اندازه گیری توضیح می دهد که چرا گشتاور، سرعت، فشار و جریان باید متصل شوند. جایگزینی که از نظر فیزیکی مناسب باشد همچنان می تواند بسیار آهسته کار کند، بیش از حد گرم شود، استارت نخورد، سرعت بار را زیاد کند، گیربکس را بیش از حد بارگذاری کند، فشار برگشت را افزایش دهد یا شرایط توقف ناایمن ایجاد کند.

موتور هیدرولیک را صرفاً به این دلیل نخرید که دستگاه قبلاً دارای شیلنگ است. اطمینان حاصل کنید که واحد نیرو دارای فشار و جریان قابل استفاده همزمان، از جمله سایر محورهای عملیاتی است. صرفاً به این دلیل که راندمان موتور جذاب است، تبدیل الکتریکی نخرید. فضای موتور، گیربکس، ترمز و خنک کننده را تأیید کنید. ظرفیت پیک الکتریکی؛ یکپارچه سازی کنترل؛ بارهای ساختاری؛ و رفتار توقف اضطراری

داده هایی که باید در RFQ گنجانده شوند

یک بسته داده عملیاتی به جای یک شماره مدل درخواستی به تنهایی ارسال کنید:

• شرح عملکرد ماشین و بار محرکه؛

• گشتاور پیوسته، راه اندازی، پیک و ترمز در محور بار.

• حداقل، معمولی و حداکثر دور در دقیقه؛

• زمان در هر نقطه عملیاتی، شروع در هر ساعت، معکوس ها، و کل ساعات روزانه.

• اینرسی، زمان شتاب/کاهش سرعت، و اینکه آیا بار می تواند بیش از حد باشد.

• منبع برق موجود یا فشار هیدرولیک، جریان، فشار برگشتی و شرایط تخلیه کیس.

• دمای محیط و عملیات، نوع روغن / ویسکوزیته، گرد و غبار، آب، خوردگی، شستشو، یا طبقه بندی مناطق خطرناک.

• پوشش مجاز محرک، جرم، نصب، شفت، بار شعاعی/ محوری و نسبت کاهش موجود.

• دقت سرعت مورد نیاز، موقعیت یابی، بازخورد، ارتباطات و پاسخ خطا.

• الزامات نگهداری ترمز و توقف اضطراری؛

• کد مدل فعلی، نقشه‌ها، عکس‌ها، تاریخچه خرابی و عمر سرویس هدف.

BLINCE می‌تواند جنبه هیدرولیکی آن بسته را بررسی کند: اصل موتور، محدوده جابجایی، اختلاف فشار و جریان مورد انتظار، محدودیت‌های سرعت، شرایط تخلیه و برگشت، رابط محور و نصب، نیازهای ترمز یا کاهش، و اینکه آیا رویکرد هیدرولیکی از نظر فنی معقول است یا خیر. اگر داده‌های عملیاتی به نفع یک درایو دنده‌ای الکتریکی باشد، قبل از اینکه یک قطعه هیدرولیک به برنامه وارد شود، باید این مقایسه بیان شود.

سوالات متداول

آیا موتور هیدرولیک قوی تر از موتور الکتریکی است؟

نه به عنوان یک بیانیه جهانی. قدرت به گشتاور مورد نیاز، سرعت، مدت زمان، بسته بندی و سیستم کامل درایو بستگی دارد. یک موتور هیدرولیک می تواند گشتاور بالایی را از یک محرک جمع و جور فراهم کند و ممکن است بدون گیربکس خارجی به آرامی حرکت کند. یک موتور الکتریکی با گیربکس با درجه بندی مناسب می تواند گشتاور خروجی یکسانی تولید کند. گشتاور پیوسته و پیک را در محور بار مقایسه کنید، نه اندازه بدنه موتور.

کدام موتور هیدرولیک کارآمدتر است یا موتور الکتریکی؟

در سطح اجزاء، بسیاری از موتورهای الکتریکی دارای راندمان امتیازی بالایی هستند. تصمیم مفید کارایی سیستم در چرخه وظیفه است. شامل تلفات VFD و گیربکس در سمت الکتریکی و تلفات موتور اصلی، پمپ، شیر، خط، موتور و تلفات خنک کننده در سمت هیدرولیک. روش معماری و کنترل می تواند بیش از یک ارزش بازده کاتالوگ مهم باشد.

آیا یک موتور هیدرولیک می تواند به طور مداوم کار کند؟

بله، اگر سری انتخاب شده به طور مداوم در دیفرانسیل فشار مورد نیاز، جریان، سرعت، گشتاور، دما، ویسکوزیته، فشار مورد، بار شفت، و وظیفه درجه بندی شود. پیک یا نقطه متناوب کاتالوگ را نمی توان پیوسته در نظر گرفت. سیستم خنک کننده باید بار حرارتی ثابت سیستم را رد کند.

آیا یک موتور الکتریکی همیشه به گیربکس در سرعت کم نیاز دارد؟

خیر. موتورهای گشتاور مستقیم محرک و راه حل های هدفمند دیگر وجود دارند. با این حال، یک موتور صنعتی معمولی با سرعت بالاتر اغلب به یک گیربکس برای ارائه ده‌ها دور در دقیقه در گشتاور مفید نیاز دارد. نسبت گیربکس، راندمان، عکس العمل، ضریب سرویس، روانکاری، بارهای تحمل و آرایش ترمز بخشی از انتخاب درایو هستند.

بزرگترین اشتباه در محاسبه گشتاور موتور هیدرولیک چیست؟

استفاده از فشار ورودی به گونه ای که گویی اختلاف فشار است. گشتاور به افت فشار در سراسر موتور و راندمان هیدرولیک مکانیکی بستگی دارد. فشار برگشتی دیفرانسیل را کاهش می دهد. استفاده از یک مقدار بازده 100% نظری و نادیده گرفتن شرایط شروع دو خطای رایج دیگر است.

چه زمانی یک سیستم هیدرولیک الکتریکی هیبریدی ارزش بررسی دارد؟

ارزش غربالگری را دارد که ماشینی در حال برق‌رسانی است اما هنوز دارای سیلندرهای زیاد، محرک‌های فشرده از راه دور یا عملکردهای متناوب با نیروی زیاد است. یک موتور الکتریکی می تواند یک پمپ هیدرولیک کنترل شده را به حرکت درآورد. قبل از تصمیم گیری، چرخه کامل، اوج تقاضای الکتریکی، تلفات آماده به کار، گزینه های انباشته، خنک کننده، کنترل ها و نگهداری را مقایسه کنید.

قانون انتخاب نهایی

درایوی را انتخاب کنید که همان نیاز شفت خروجی را با کمترین جریمه غیرقابل قبول سیستم برآورده کند. برای یک محور تمیز، ثابت و پیوسته، که اغلب به موتور الکتریکی، درایو و گیربکس اشاره دارد. برای یک محور متحرک فشرده با منبع هیدرولیک موجود، بار ضربه‌ای و عملکردهای متعدد قدرت سیال، اغلب به یک موتور هیدرولیک اشاره می‌کند. برای یک ماشین چند محوره برقی، ممکن است به یک هیبرید اشاره کند.

برای غربال کردن موتور هیدرولیک BLINCE، مشخصات گشتاور-سرعت-وظیفه، شرایط پیک و ترمز، فشار و جریان موجود، فشار برگشت و کیس، روغن و دما، بارهای نصب و شفت، نیازهای کنترل، و پاکت نصب را ارسال کنید. اولین پاسخ باید این باشد که آیا معماری هیدرولیک مناسب است یا نه - نه اینکه به سادگی کدام موتور را می توان نقل کرد.

تلفن: +86 132 4232 1601

✉️ ایمیل: sales16@blince.com

وب سایت: https://blince.com/

سلب مسئولیت

این مقاله یک راهنمای مهندسی عمومی است. انتخاب اجزای نهایی باید بر اساس نقشه‌های ماشین، داده‌های هیدرولیک اندازه‌گیری شده، شرایط کار، الزامات ایمنی، و تاییدیه مهندس یا تامین‌کننده هیدرولیک واجد شرایط باشد.

تیم هیدرولیک Blince

Blince Hydraulic یک شرکت پیشرو در صنعت است که به تولید نیروی سیال با مهندسی دقیق و راه حل های هیدرولیک سفارشی اختصاص دارد. تیم مهندسی ما با پشتوانه چندین دهه تخصص عمیق در ماشین آلات صنعتی و هزاران استقرار موفق جهانی، تمرکز خود را بر روی تولید قطعات هیدرولیک با کارایی بالا، از جمله موتورهای مداری تخصصی, موتور درایوهای مسافرتی فشار بالا و کنترل جهتی قوی شیرهای زیرساخت تولید ما از پیشرفته ترین سیستم های ماشینکاری چند محوره CNC استفاده می کند و دارای گواهینامه ISO 9001 است تا دقت حجمی قابل تکرار را در هر دوره تولید تضمین کند.

ما راه حل های هیدرولیک سریع، بسیار قابل اعتماد و مقرون به صرفه را به توزیع کنندگان صنایع سنگین، OEM ماشین آلات و خدمه تعمیر و نگهداری در بیش از 150 کشور ارائه می دهیم. چه پروژه فعال شما نیاز به یک دسته کوچک از پروفیل های شفت سفارشی داشته باشد یا یک دوره تولید در مقیاس بزرگ پمپ دنده چدنی سخت ، ما برنامه‌های تولید انعطاف‌پذیر خود را برای برآورده کردن زمان‌های هدف شما با قابلیت پیش‌بینی قیمت کل پیکربندی می‌کنیم. مشارکت با Blince به معنای تضمین حداکثر بهره وری سیستم، کیفیت مواد نخبه و حرفه ای بودن قدرت سیال بدون سازش است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مجموعه کامل محصولات ما، به وب سایت رسمی ما مراجعه کنید: www.blince.com.