آشنایی با موتورهای هیدرولیک: اصول، انواع، و نحوه انتخاب موتور مناسب برای کاربرد شما

موتورهای هیدرولیک در قلب ماشین‌های صنعتی و متحرک بی‌شماری قرار دارند - از بیل‌هایی که خطوط افق شهری را تغییر می‌دهند تا ماشین‌های برداشت در زمین‌های کشاورزی باز. با این حال، علیرغم فراگیر بودن آن‌ها، اصول مهندسی پشت آن‌ها اغلب به اشتباه درک می‌شوند، و تفاوت‌های بین خانواده‌های موتور به ندرت با عبارات قابل دسترس توضیح داده می‌شود. در این مقاله همه چیزهایی که باید بدانید توضیح داده می‌شود: موتورهای هیدرولیک چگونه انرژی سیال را به چرخش مکانیکی تبدیل می‌کنند، کدام خانواده‌های طراحی وجود دارند و چرا هر کدام توسعه یافته‌اند، نحوه انتخاب موتور مناسب برای یک برنامه واقعی، و اینکه چشم‌انداز جهانی برای تدارکات و مطابقت با استانداردها چگونه به نظر می‌رسد.

فیزیک پشت عملیات موتور هیدرولیک

موتور هیدرولیک یک محرک است - دستگاهی که یک شکل از انرژی را به دیگری تبدیل می کند. به طور خاص، انرژی فشار و انرژی جنبشی یک سیال هیدرولیک جاری را به انرژی مکانیکی دوار پیوسته تبدیل می کند: گشتاور و سرعت شفت.

روابط عملیاتی اساسی عبارتند از:

گشتاور (Nm) = جابجایی (cm³/rev) × دیفرانسیل فشار (bar) ÷ (20π)

سرعت شفت (rpm) = سرعت جریان (L/min) × 1000 ÷ جابجایی (cm³/rev)

توان مکانیکی (کیلووات) = گشتاور (نیوتن متر) × سرعت (دور در دقیقه) ÷ 9549

این روابط توضیح می دهد که طراحان مبادله هسته ای با آن کار می کنند: برای یک ورودی توان سیال معین (جریان × فشار)، یک موتور با جابجایی بزرگتر گشتاور بیشتری ارائه می کند اما کندتر می چرخد، در حالی که موتوری با جابجایی کوچکتر سریعتر می چرخد ​​اما گشتاور کمتری ارائه می دهد. تطبیق جابجایی با مشخصات بار وظیفه اصلی انتخاب موتور هیدرولیک است.

هیچ موتوری انرژی را با راندمان کامل تبدیل نمی کند. راندمان حجمی توصیف می‌کند که چه مقدار از جریان عرضه‌شده در واقع چرخش شفت را ایجاد می‌کند، نه اینکه در داخل از مناطق پرفشار به مناطق کم فشار نشت کند. راندمان مکانیکی تلفات اصطکاک را توصیف می کند - آب بندی ها، یاتاقان ها و سطوح لغزنده داخلی همگی مقداری از گشتاور موجود را مصرف می کنند. حاصلضرب این دو شکل، راندمان کلی را نشان می دهد ، که معمولاً از حدود 80 درصد برای موتورهای دنده ساده تا 90 تا 92 درصد برای موتورهای پیستونی با طراحی خوب در نقطه عملکرد بهینه آنها متغیر است.

چرا انواع موتورهای مختلف وجود دارد؟

تمام طراحی‌های موتور هیدرولیک یک هدف را انجام می‌دهند - تبدیل سیال تحت فشار به چرخش شفت - اما هر معماری بین هزینه، فشردگی، محدوده سرعت، چگالی گشتاور، راندمان و عمر مفید، مبادلات متفاوتی ایجاد می‌کند. درک اینکه چرا این مبادلات وجود دارد به مهندسان کمک می کند تا ابزار مناسب را برای هر شغل انتخاب کنند نه اینکه به طور پیش فرض آشنایی داشته باشند.

خانواده های اصلی طراحی موتور هیدرولیک

موتورهای اوربیتال (گرولر/ژروتور).

موتورهای مداری از یک مجموعه دنده سیاره ای داخلی استفاده می کنند که در آن روتور داخلی یک دندانه کمتر از حلقه بیرونی دارد. همانطور که سیال تحت فشار محفظه های در حال انبساط بین لوب ها را پر می کند، روتور به طور غیرعادی در مدار می چرخد. این حرکت مداری از طریق یک شفت کاردان یا کوپلینگ مستقیم اسپلاین به شفت خروجی منتقل می شود.

جذابیت موتورهای مداری ترکیبی از ابعاد جمع و جور، سادگی مکانیکی، و قابلیت گشتاور با سرعت پایین واقعی آنهاست – که همگی با هزینه‌ای بسیار کمتر از جایگزین‌های موتور پیستونی هستند. آنها راه حل استاندارد LSHT (سرعت کم با گشتاور بالا) برای کاربردهایی هستند که سرعت بار مورد نیاز متوسط ​​است (معمولاً بیش از 15 تا 30 دور در دقیقه حداقل) و سیکل های کاری متناوب هستند تا پیوسته.

در خانواده موتور مداری، دو رویکرد انتقال وجود دارد:

جریان توزیع دیسک از یک صفحه شیر دوار برای زمان‌بندی ورودی و خروجی سیال به هر محفظه لوب استفاده می‌کند. این روش فشارهای بالاتر را به طور موثر مدیریت می کند و پیکربندی آن برای چرخش دو طرفه آسان است. را موتور مداری سری OMT از این طراحی مجموعه دنده Geroler با جریان توزیع دیسک و قابلیت فشار بالا استفاده می کند که در انواع مختلف برای طیف گسترده ای از نیازهای کاربردی چند منظوره قابل تنظیم است. یک جایگزین قابل توجه با اصل توزیع یکسان است موتور مداری BMK2 ، که معادل سری Eaton Char-Lynn 2000 (104-xxxx-xxx) است و از همان مجموعه دنده پیشرفته Geroler با جریان توزیع دیسک و طراحی فشار بالا بهره می برد.

جریان توزیع شفت ، سیال را از طریق حفاری ها در خود شفت خروجی هدایت می کند و به جهت گیری انعطاف پذیرتری برای نصب اجازه می دهد. را موتور مداری توزیع شفت سری OMRS - معادل سری Eaton Char-Lynn S 103 - از این روش استفاده می کند. مجموعه دنده Geroler آن به طور خودکار سایش داخلی را در حین کار با فشار بالا جبران می کند و عملکرد قابل اعتماد، صاف و راندمان بالا را در طول عمر طولانی حفظ می کند.

هنگامی که تقاضای گشتاور از آنچه جابجایی مداری استاندارد می تواند ارائه دهد بیشتر شود، انواع گشتاور بالا شکاف را پر می کنند. را موتور اوربیتال با گشتاور بالا سری TMT ، با جابجایی 400 سانتی‌متر بر دور و محور 17 دندانه‌ای، دقیقاً برای این طراحی شده است - خروجی قدرتمندی با سرعت پایین برای چرخاندن جرثقیل، حمل چوب‌های سنگین و درایوهای نوار نقاله سخت ارائه می‌کند.

برای ماشین آلات ساختمانی، موتور مداری سری OMER با فشار کاری مداوم 10.5 تا 20.5 مگاپاسکال و حداکثر فشار نامی که به 27.6 مگاپاسکال می‌رسد، یک انتخاب کاملاً اثبات شده در بیل‌های مکانیکی و لودرهای چرخدار است - فضای سر کافی برای افزایش فشار معمول در مدارهای محرک اتصال.

بهترین کاربردها: هدرهای کشاورزی و فن های سمپاش، اتصالات ابزار ساختمانی، درایوهای خط نقاله، وینچ های جابجایی مواد، تجهیزات عرشه، لوازم جانبی سبک دریایی.

موتورهای پیستونی شعاعی

موتورهای پیستونی شعاعی چندین پیستون (معمولاً پنج تا هشت) را در یک الگوی شعاعی در اطراف یک میل لنگ مرکزی یا بادامک قرار می دهند. سیال پرفشار به ترتیب وارد هر محفظه پیستون می شود و پیستون را به سمت بیرون در مقابل بادامک فشار می دهد و میل لنگ را می چرخاند. از آنجایی که پیستون‌ها به ترتیب حرکت می‌کنند، گشتاور خروجی فوق‌العاده صاف است – یک مشخصه حیاتی برای کاربردهای درایو مستقیم که در آن موج‌های گشتاور باعث لرزش غیرقابل قبول یا ناپایداری موقعیت می‌شود.

این معماری به بالاترین چگالی گشتاور و کمترین حداقل سرعت پایدار در بین هر خانواده موتور هیدرولیک دست می یابد. برخی از طرح‌های پیستون شعاعی چرخش محور پایدار را زیر 5 دور در دقیقه ارائه می‌کنند - قابلیتی که هیچ موتور دیگری بدون اضافه کردن گیربکس نمی‌تواند با آن مطابقت کند.

سری LD - یک رویکرد سیستماتیک برای انتخاب پیستون شعاعی

را موتور پیستون شعاعی سری LD خط پایه را برای این خانواده ایجاد می کند: محفظه چدنی با کیفیت بالا، گواهینامه ISO 9001 و CE، و طراحی چند پیستونی که برای عملیات سنگین مداوم ساخته شده است. در سری LD، پنج نوع جابجایی و فشار به پروفایل‌های بار متفاوت می‌پردازند:

را موتور پیستون شعاعی LD6 دارای قدرت 315 بار است و برای بارهای شوک چرخه ای در چنگال های چوبی، بیل مکانیکی و ضمیمه های لودر طراحی شده است، جایی که موتور باید میخ های بار را بدون آسیب آب بند یا یاتاقان جذب کند.

را موتور پیستونی شعاعی LD2 محدوده سرعت قابل استفاده وسیع را با ردپای فشرده متعادل می کند و آن را برای موتورهای چرخان بیل مکانیکی و موتورهای چرخ لودر که فضای نصب محدود است مناسب می کند.

را موتور پیستون شعاعی LD3 با فشار نامی 16 تا 25 مگاپاسکال کار می‌کند و حداکثر قابلیت آن به 30 تا 35 مگاپاسکال می‌رسد. محدوده سرعت نامی آن 300 تا 3500 دور در دقیقه و سرعت پایدار پایین زیر 30 دور در دقیقه در مدل‌های منتخب، اکثر الزامات وینچینگ و چرخاندن درایو مستقیم را پوشش می‌دهد.

را موتور پیستون شعاعی LD8 پوشش سرعت قابل استفاده را تا 200 تا 3000 دور در دقیقه افزایش می دهد، با برخی از پیکربندی ها چرخش پایدار زیر 20 دور در دقیقه می باشد. دارای گواهینامه های FSC، CE، ISO 9001:2015 و SGS است - یک بسته اسنادی که اکثر الزامات تدارکات پروژه بین المللی را برآورده می کند.

را موتور پیستون شعاعی LD16 این سری را با همان ساختار چدنی و معماری چند پیستونی تکمیل می‌کند و دارای مجموعه گواهینامه کامل (FSC, CE, ISO 9001:2015, SGS) مناسب برای بازارهای صادراتی ماشین آلات OEM است.

انواع پیستون شعاعی تخصصی

را موتور پیستونی شعاعی IAM برای سیستم‌های چرخشی، وینچینگ، معدن، دریایی و صنعتی درایو مستقیم طراحی شده است - محیط‌هایی که حرکت صاف با سرعت‌های بسیار پایین و فواصل طولانی سرویس بدون مراقبت نیازهای غیرقابل مذاکره هستند.

را موتور پیستونی شعاعی BMK6 از یک طرح چند پلانجری در داخل یک محفظه چدنی استفاده می کند که قدرت صاف و قوی را در محیط های صنعتی سنگین با یک سال ضمانت استاندارد ارائه می دهد.

را موتور پیستون شعاعی ZM یک راه حل فشرده پیستون شعاعی را برای کاربردهای با گشتاور بالا ارائه می دهد که در آن پاکت نصب محدود است - مفید در پروژه های مقاوم سازی یا ماشین هایی که در اصل در اطراف موتورهای با قطر بزرگ طراحی نشده اند.

را موتور پیستون شعاعی NHM خروجی گشتاور بالا را با مشخصات بیرونی به‌خصوص فشرده ترکیب می‌کند، که برای کاربردهای هیدرولیک بسیار مناسب که فضای نصب و چگالی گشتاور به طور همزمان محدود می‌شوند، مناسب است.

را موتور پیستون شعاعی HMC یکی دیگر از گزینه های پیستون شعاعی فشرده و با گشتاور بالا را برای کاربردهای درایو ماشین آلات سنگین که به ضریب شکل کوچکتری نیاز دارند ارائه می دهد.

بهترین کاربردها: ماشین آلات جنگلداری، نوار نقاله های معدن، بادگیرهای لنگر، درایوهای بالابر جرثقیل، سرهای حفاری تونل، مته های مته، میکسرهای سنگین، پیشران کشتی، موتورهای چرخ مستقیم.

موتورهای دنده ای

موتورهای دنده ای ساده ترین طراحی موتور هیدرولیک هستند. در یک موتور دنده خارجی، دو چرخ دنده مشبک در داخل یک محفظه با تحمل نزدیک می‌چرخند: مایع تحت فشار از سمت ورودی وارد می‌شود، فضاهای بین دندانه‌های چرخ دنده را پر می‌کند، در اطراف محفظه حرکت می‌کند و با باز شدن چرخدنده‌ها در سمت خروجی خارج می‌شود - چرخش محور محرک در این فرآیند. موتورهای دنده داخلی (ژروتور) به همین اصل در طرحی فشرده تر دست می یابند.

موتورهای دنده ای زمانی انتخاب می شوند که سرعت متوسط، گشتاور متوسط، هزینه کم و قابلیت اطمینان بالا در اولویت باشند. آنها آلودگی را بهتر از موتورهای پیستونی تحمل می کنند، سرویس دهی آنها راحت تر است و قطعات داخلی کمتری برای خرابی دارند. محدودیت آنها ناتوانی در ارائه گشتاور بالا در سرعت های بسیار کم شفت است.

را موتور هیدرولیک دنده ای سری GM5 یک موتور دنده ای با کارایی بالا است که برای انتقال نیرو در سیستم های هیدرولیک که به خروجی متوسط ​​کارآمد و پایدار نیاز دارند طراحی شده است. این موتور دنده سری گروه خارجی راه حلی فشرده، قابل اعتماد و مقرون به صرفه برای کاربردهای موبایل و صنعتی که به سرعت بالا، عملکرد پایدار و هندسه نصب انعطاف پذیر نیاز دارند، ارائه می دهد.

برای کاربردهای حساس به وزن - رایج در ماشین آلات متحرک، درایوهای کمکی وسیله نقلیه و سکوهای کار هوایی - موتور دنده جمع و جور سری CMF طراحی سبک وزن و پرسرعت با واکنش گذرا سریع و عملکرد مداوم قوی ارائه می دهد.

بهترین کاربردها: درایوهای فن هیدرولیک، درایوهای پمپ کمکی، مدارهای سمپاش کشاورزی، درایوهای خط نقاله، ماشین آلات صنعتی سبک، سیستم های کمکی تجهیزات سیار.

موتورهای مسافرتی

موتورهای مسافرتی مجموعه‌های محرک یکپارچه‌ای هستند که سه جزء را در یک واحد مهر و موم شده ترکیب می‌کنند: یک موتور هیدرولیک (پیستون شعاعی یا محوری)، یک گیربکس سیاره‌ای چند مرحله‌ای که باعث کاهش سرعت و ضرب گشتاور می‌شود، و یک ترمز دستی هیدرولیک آزاد شده با فنر (SAHR). این ادغام گیربکس‌های خارجی، واحدهای ترمز مستقل و اتصالات چندگانه سیال را حذف می‌کند - طراحی زیرشاخه را ساده می‌کند و قابلیت اطمینان را در ماشین‌هایی که در معرض گل و لای، آب و گرد و غبار ساینده قرار دارند، بهبود می‌بخشد.

را موتور مسافرتی سری MS نمونه‌ای از این دسته است: ساختار چدنی، کاهش سیاره‌ای یکپارچه، ترمز دستی SAHR و گواهینامه FSC، CE، ISO 9001:2015 و SGS - مطابق با الزامات مستندات مشتریان OEM در بازارهای عمده صادراتی، با پشتوانه یک سال ضمانت.

بهترین کاربردها: بیل های ردیابی، لودرهای فشرده، مینی بیل مکانیکی، ماشین های اسکید هدایت کننده، حامل های ردیابی، زیرشاخه های جرثقیل.

Slew Motors

موتورهای چرخشی هیدرولیک - که موتورهای نوسانی نیز نامیده می شوند - چرخش 360 درجه یک ساختار فوقانی را نسبت به زیرشاخه یا قاب پایه هدایت می کنند. بیل‌های مکانیکی، جرثقیل‌های متحرک، تخلیه‌کننده‌های بندرگاه و دکل‌های حفاری همگی برای موقعیت‌یابی روان و قابل کنترل چرخشی به موتورهای چرخشی وابسته هستند.

تقاضاهایی که روی یک موتور slew قرار می گیرد از نظر فنی با کاربردهای عمومی درایو متمایز است. موتور باید به آرامی یک توده چرخان بزرگ را شتاب دهد، سرعت چرخش ثابت را تحت کنترل دریچه گاز حفظ کند و بدون نوسان یا جهش سرعت خود را کاهش دهد - در حالی که به طور همزمان بارهای شعاعی و محوری قابل توجهی را که توسط آرایش یاتاقان حلقه چرخان تحمیل می شود، کنترل می کند.

را موتور چرخشی سری OMK2 با پیکربندی استاتور و روتور روی ستون به این موضوع می پردازد که عملکرد قابل اعتمادی را تحت بارگذاری چرخه ای و بارهای شوک اینرسی مشخصه مدارهای نوسان بیل مکانیکی و جرثقیل ارائه می دهد. ساختار چدن ثبات ابعادی لازم برای حفظ تراز یاتاقان در طول عمر طولانی را حفظ می کند.

بهترین کاربردها: نوسان سازه فوقانی بیل مکانیکی، چرخش جرثقیل متحرک و بندری، لودرهای بندکشی، درایوهای چرخشی دکل حفاری، ماشین آلات عرشه کشتی.

چارچوبی عملی برای انتخاب موتور هیدرولیک

مرحله 1: گشتاور مورد نیاز را تعریف کنید

هم گشتاور کار پیوسته و هم گشتاور پیکی که شفت خروجی باید ارائه دهد را محاسبه کنید. برای درایوهای وینچ: T = (نیروی کشش خط × شعاع درام) ÷ راندمان مکانیکی پیشرانه. برای ابزارهای دوار: T = مقاومت برش × شعاع موثر.

مرحله 2: سرعت مورد نیاز را تعیین کنید

حداکثر سرعت شفت چقدر است؟ حداقل سرعتی که بار باید در آن به طور پایدار عمل کند چقدر است؟ حداقل سرعت بسیار پایین (زیر 30 دور در دقیقه) بلافاصله انتخاب را به موتورهای پیستونی شعاعی یا مداری با جابجایی بالا محدود می کند.

مرحله 3: فشار سیستم خود را بدانید

فشار دیفرانسیل در سراسر موتور - فشار ورودی منهای تخلیه کیس و فشار برگشتی - تعیین می کند که یک جابجایی معین چقدر گشتاور می تواند ایجاد کند. فشار موجود بالاتر به موتور کوچکتر (و معمولاً ارزانتر) اجازه می دهد تا نیاز گشتاور را برآورده کند.

مرحله 4: تغییر مکان مورد نیاز را محاسبه کنید

جابجایی (cm³/rev) = (2π × گشتاور [Nm]) ÷ (دیفرانسیل فشار [bar] × 0.1 × راندمان مکانیکی)

مثال: 600 نیوتن متر مورد نیاز، 200 بار دیفرانسیل خالص، 90% راندمان مکانیکی: جابجایی = (6.283 × 600) ÷ (200 × 0.1 × 0.90) = 3770 ÷ 18 ≈ 209 cm³

مرحله 5: میزان جریان مورد نیاز را تأیید کنید

سرعت جریان (L/min) = جابجایی (cm³/rev) × سرعت (rpm) ÷ (1000 × راندمان حجمی)

این امر باعث تصمیم گیری در مورد اندازه پمپ و تعیین اندازه خط هیدرولیک می شود.

مرحله 6: نوع موتور را با مشخصات برنامه مطابقت دهید

مرحله 7: بررسی پارامترهای نصب

قبل از انتخاب نهایی، استاندارد فلنج نصب (SAE، ISO، متریک)، هندسه شفت خروجی (کلیددار، شیاردار، مخروطی)، اندازه پورت، الزامات تخلیه کیس و سازگاری سیال را تأیید کنید.

تدارکات جهانی و استانداردها: آنچه مهندسان باید بر اساس منطقه بدانند

مشخصات موتور هیدرولیک، انتظارات صدور گواهینامه و بخش های کاربردی غالب در بازارهای جغرافیایی به طور قابل توجهی متفاوت است. منبع یابی موتور مناسب تا حدی یک تمرین فنی و تا حدی یک تمرین انطباق منطقه ای است.

آمریکای شمالی

بخش های ساخت و ساز، کشاورزی و میدان نفتی آمریکای شمالی بزرگترین مصرف کنندگان موتورهای هیدرولیک هستند. استانداردهای فلنج SAE و اتصال دهنده های UNC/UNF جهانی هستند. علامت CE به طور فزاینده ای در فروش برون مرزی به کانادا انتظار می رود. عملکرد شروع سرد در مناطق شمالی کانادا و میادین نفتی آلاسکا یک نگرانی مهندسی واقعی است - موتورها باید به طور قابل اعتماد در دمای -40 درجه سانتیگراد با سیال هیدرولیک سرد و چسبناک کار کنند. برای صادرات تجهیزات جنگلداری، گواهی FSC اغلب یک شرط مناقصه است.

اروپا

علامت گذاری CE تحت دستورالعمل ماشین آلات اتحادیه اروپا (2006/42/EC) برای تمام ماشین آلات جدید موجود در بازار اروپا اجباری است. مقررات Ecodesign اتحادیه اروپا طراحان سیستم های هیدرولیک را به سمت انواع موتورهای با راندمان بالاتر برای کاربردهای صنعتی با بار متغیر سوق می دهد. کاربردهای دریایی و فراساحلی در دریای شمال و فلات قاره نروژ معمولاً به تأیید انجمن طبقه بندی DNV GL یا Lloyd's Register نیاز دارد. اتصال دهنده های متریک ISO و فلنج های DIN/ISO استاندارد در سراسر منطقه هستند.

آسیای جنوب شرقی و اقیانوسیه

فرآوری روغن نخل در مالزی و اندونزی، استخراج مس و نیکل در فیلیپین و پاپوآ گینه نو، و برنامه‌های ساختمانی بزرگ در سرتاسر ویتنام، تایلند و استرالیا، همگی تقاضای قوی برای موتور هیدرولیک ایجاد می‌کنند. دمای بالای محیط (35 تا 45 درجه سانتیگراد) ویسکوزیته روغن هیدرولیک در شرایط عملیاتی کاهش می یابد، نشت موتور داخلی و تولید گرما افزایش می یابد - انتخاب صحیح درجه روغن و خنک کننده مناسب بسیار مهم است. گواهینامه ISO 9001 و CE الزامات مناقصه پروژه استاندارد برای کارهای زیرساختی با بودجه بین المللی است.

خاورمیانه و آفریقا

پیمانکاران EPC پروژه نفت و گاز، اپراتورهای کارخانه نمک‌زدایی، و شرکت‌های ساختمانی عمرانی در این منطقه موتورهای هیدرولیکی را مشخص می‌کنند که گرمای شدید محیط، گرد و غبار صحرا و خوردگی ساحل را تحمل می‌کنند. اسناد گواهینامه بین المللی (ISO، CE، SGS) توسط اکثر پیمانکاران اصلی مورد نیاز است. در دسترس بودن قطعات یدکی بلندمدت و پوشش توزیع کننده منطقه ای عوامل مهم تصمیم گیری خرید برای قراردادهای خدمات چند ساله هستند.

چین و شرق آسیا

صنعت صادرات ماشین آلات چین - تولید بیل مکانیکی، تجهیزات کشاورزی، ماشین آلات بالابر و اتوماسیون صنعتی - مصرف کننده گسترده موتورهای هیدرولیک با گواهینامه بین المللی است. گواهینامه های CE، ISO 9001:2015 و SGS برای برآورده کردن استانداردهای اتحادیه اروپا و سایر استانداردهای اسناد بازار واردات مورد نیاز است. کیفیت ثابت دسته به دسته، زمان کوتاه مدت و پشتیبانی فنی پاسخگو از اولویت های تیم های تامین کننده OEM است. ژاپن و کره جنوبی دارای صنایع هیدرولیک داخلی با استانداردهای JIS و الزامات کیفیت محلی سختگیرانه هستند.

آمریکای لاتین

تجارت کشاورزی برزیل (نیشکر، سویا، ذرت)، استخراج سنگ آهن و مس، و سرمایه گذاری رو به رشد زیرساختی در سراسر منطقه باعث خرید موتورهای هیدرولیک می شود. شرایط خدمات صحرایی از راه دور - دسترسی محدود به مایع با کیفیت بالا، امکانات کارگاهی محدود - به نفع موتورهایی است که در برابر آلودگی مقاوم هستند و سرویس دهی ساده ای دارند. اسناد فنی پرتغالی زبان برای بازار برزیل ارزش فزاینده ای دارد.

بهترین شیوه های نصب، راه اندازی و نگهداری

عمر مفید در درجه اول توسط شرایط عملیاتی و شیوه های نگهداری تعیین می شود، نه فقط طراحی موتور.

هنگام راه اندازی:

• محفظه موتور را با مایع هیدرولیک تمیز از طریق دریچه تخلیه کیس قبل از اولین فشار پر کنید. خشک کردن پیستون یا موتور مداری در هنگام راه اندازی باعث آسیب فوری یاتاقان می شود.

• بررسی کنید که خطوط تخلیه کیس بدون محدودیت به طور مستقیم به مخزن اجرا می شود. فشار برگشتی بالاتر از 2 تا 3 بار بدون در نظر گرفتن کیفیت موتور به مهر و موم شفت آسیب می رساند.

• در هنگام راه اندازی اولیه با سرعت کم و بار کم به مدت 10 تا 15 دقیقه بدوید تا سطوح داخلی به درستی در بستر قرار گیرند.

در طول عملیات در حال انجام:

تمیزی مایع را حفظ کنید. آلودگی عامل اصلی سایش زودرس در انواع موتورهای هیدرولیک است. کلاس تمیزی ISO 4406 مشخص شده سازنده را حفظ کنید - معمولاً 17/15/12 برای موتورهای مداری و 16/14/11 برای موتورهای پیستونی - و عناصر فیلتر را بر اساس برنامه زمانبندی تعویض کنید، نه تنها بر اساس ظاهر.

کنترل دمای سیال دمای عملیاتی پایدار بالای 80 درجه سانتیگراد، ویسکوزیته روغن و بسته های افزودنی را کاهش می دهد، نشت داخلی را افزایش می دهد و سایش را تسریع می کند. اگر دمای اندازه گیری شده به طور مداوم بیش از 70 درجه سانتی گراد است، یک مبدل حرارتی اضافه کنید.

نظارت بر جریان تخلیه کیس اندازه‌گیری دوره‌ای جریان تخلیه موردی در شرایط بار مشخص، مطمئن‌ترین نشانگر هشدار اولیه برای سایش داخلی است. یک روند رو به افزایش در طول زمان - قبل از اینکه کاهش عملکرد خارجی آشکار شود - امکان جایگزینی موتور برنامه ریزی شده را به جای توقف برنامه ریزی نشده فراهم می کند.

به محدودیت های فشار سیستم احترام بگذارید. عملکرد پایدار بالاتر از حداکثر فشار نامی موتور، خستگی بلبرینگ و خرابی آب بندی را تسریع می کند. بررسی کنید که دریچه های کمکی به درستی اندازه و تنظیم شده باشند و فشارهای اوج واقعی سیستم را با یک گیج کالیبره شده در حین راه اندازی تأیید کنید.

اجازه دهید در هوای سرد گرم شود. در شرایط زیر انجماد، قبل از اعمال فشار کاری، سیستم را در بار کم به مدت 5 تا 10 دقیقه در حالت بیکار قرار دهید. روغن سرد و با ویسکوزیته بالا جریان روانکاری داخلی را محدود می کند و می تواند باعث آسیب کاویتاسیون در یاتاقان های موتور شود.

آب بندی شفت را به طور منظم بازرسی کنید. ردی از روغن در اطراف محور خروجی نشانگر اولیه سایش آب بندی است. جایگزینی کاسه نمد شفت به دنبال یک خرابی فاجعه‌بار آب‌بند که امکان آلودگی در جعبه موتور را فراهم می‌کند، کسری از هزینه تعمیر را به‌طور فعال هزینه می‌کند.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

Q1: تفاوت بین یک پمپ هیدرولیک و یک موتور هیدرولیک، اگر در داخل یکسان به نظر برسند چیست؟

هندسه داخلی یک پمپ دنده و یک موتور دنده، یا یک پمپ پیستونی و یک موتور پیستونی، اغلب تقریباً یکسان است. تفاوت در جهت جریان انرژی و بهینه سازی طراحی برای هر نقش است. یک پمپ انرژی شفت مکانیکی را دریافت می کند و سیال تحت فشار تولید می کند - برای فشار ورودی کم و فشار خروجی بالا بهینه شده است. یک موتور سیال تحت فشار را دریافت می کند و چرخش شفت ایجاد می کند - برای فشار ورودی بالا، فشار برگشتی تخلیه کنترل شده و ظرفیت بار شفت خروجی بهینه شده است. بلبرینگ ها، مهر و موم ها، هندسه جابجایی و فاصله های داخلی همگی برای نقش خاص تنظیم شده اند. استفاده از پمپ به عنوان موتور (یا برعکس) گاهی اوقات ممکن است، اما نیاز به ارزیابی دقیق مهندسی دارد و به طور کلی باعث کاهش راندمان و عمر مفید می شود.

Q2: 'گشتاور با سرعت کم' (LSHT) به چه معناست و کدام نوع موتور واجد شرایط است؟

یک موتور LSHT بدون نیاز به گیربکس خارجی، گشتاور پیوسته بالایی را در سرعت‌های محور بسیار کم ارائه می‌کند - معمولاً کمتر از 500 دور در دقیقه و گاهی اوقات تا 5 تا 30 دور در دقیقه. این امکان اتصال مستقیم به بارهای با چرخش آهسته مانند مته های مته، درام های وینچ، میکسرها و سنگ شکن ها را فراهم می کند و پیچیدگی، هزینه و نگهداری گیربکس را حذف می کند. موتورهای پیستونی شعاعی و موتورهای مداری (گرولر) دو خانواده LSHT هستند. موتورهای پیستونی شعاعی به حداقل سرعت پایدار کمتر و گشتاور بالاتر در فشار معادل دست می یابند. موتورهای مداری بازدهی بهتر و بسته بندی فشرده تری را برای عملکرد LSHT متوسط ​​ارائه می دهند.

Q3: چگونه می توانم جابجایی و نرخ جریان مورد نیاز برنامه خود را محاسبه کنم؟

با گشتاور و فشار شروع کنید:

جابجایی (cm³/rev) = (2π × گشتاور [Nm]) ÷ (دیفرانسیل فشار [bar] × 0.1 × راندمان مکانیکی)

سپس جریان مورد نیاز را محاسبه کنید:

سرعت جریان (L/min) = جابجایی (cm³/rev) × سرعت (rpm) ÷ (1000 × راندمان حجمی)

مثال: 500 نیوتن متر مورد نیاز در 180 بار دیفرانسیل فشار خالص، راندمان مکانیکی 90 درصد، سرعت خروجی 50 دور در دقیقه، راندمان حجمی 95 درصد: جابجایی = (6.283 × 500) ÷ (180 × 0.1 × 0.1 × 0.90 F = 1 × 4 × 4 سانتی متر) ≥ 50) ÷ (1000 × 0.95) ≈ 10.2 لیتر در دقیقه

Q4: چه زمانی باید یک موتور پیستون شعاعی را به یک موتور مداری انتخاب کنم؟

یک موتور پیستونی شعاعی را زمانی انتخاب کنید که: حداقل سرعت شافت مورد نیاز زیر 20 تا 30 دور در دقیقه باشد. برنامه به طور مداوم در بار زیاد به جای متناوب اجرا می شود. اوج فشار کاری بیش از 25 مگاپاسکال است. موتور در مکانی دور از دسترس یا غیر قابل دسترس که نیاز به فواصل سرویس طولانی دارد استفاده می شود. یا صافی گشتاور در سرعت بسیار پایین برای عملکرد دستگاه بسیار مهم است. یک موتور مداری را زمانی انتخاب کنید که: هزینه یک محدودیت اولیه است. حداقل سرعت مورد نیاز بالای 20 تا 30 دور در دقیقه است. وظیفه متناوب است؛ و اوج فشار بین 20-25 مگاپاسکال است. هر دو نوع موتور در طیف وسیعی از جابجایی ها موجود هستند، بنابراین تصمیم معمولاً به حداقل سرعت، چرخه کاری و درجه فشار بستگی دارد تا اندازه به تنهایی.

Q5: هنگام تهیه موتورهای هیدرولیک برای ماشین آلات مقصد بازارهای بین المللی باید به دنبال چه گواهینامه هایی باشم؟

مجموعه گواهینامه اصلی برای اکثر بازارهای بین المللی عبارتند از: ISO 9001:2015 (سیستم مدیریت کیفیت - سازگاری فرآیند را تأیید می کند، نه فقط آزمایش محصول). علامت گذاری CE (اجباری برای ماشین آلات موجود در بازار اتحادیه اروپا تحت دستورالعمل ماشین آلات و دستورالعمل تجهیزات فشار). و گواهینامه شخص ثالث SGS (به طور گسترده در فرآیندهای تهیه آسیا، خاورمیانه و آفریقا به رسمیت شناخته شده است). برای تجهیزات جنگلداری، FSC اغلب مورد نیاز است. گواهی برای کاربردهای دریایی و فراساحلی، بسته به وضعیت پرچم و مشخصات پروژه، تأییدیه انجمن طبقه بندی را از DNV GL، Lloyd's Register، یا ABS دریافت کنید. همیشه اسناد واقعی را درخواست کنید - یک ادعای گواهی بدون اسناد پشتیبان توسط حسابرس یا بازرس پروژه قابل تأیید نیست.

Q6: چگونه می توانم تشخیص دهم که عملکرد ضعیف دستگاه توسط موتور هیدرولیک یا چیز دیگری در مدار ایجاد شده است؟

قبل از اینکه به این نتیجه برسیم که موتور از کار افتاده است، به طور سیستماتیک در مدار کار کنید: (1) بررسی کنید که فشار سیستم در ورودی موتور تحت بار به مقدار صحیح می رسد - یک پمپ فرسوده یا شیر تسکین نادرست تنظیم شده اغلب علت واقعی کاهش عملکرد است. (2) فشار برگشتی خط برگشت و تخلیه کیس را بررسی کنید - فشار برگشتی بیش از حد باعث کاهش اختلاف فشار موثر در سراسر موتور می شود. (3) دمای سیال عامل را اندازه گیری کنید - دمای بیش از حد ویسکوزیته را کاهش می دهد و نشت داخلی را به طور چشمگیری افزایش می دهد. (4) یک نمونه مایع برای تجزیه و تحلیل پاکیزگی بگیرید - سایش ناشی از آلودگی هم در نتایج نمونه و هم در جریان تخلیه بالا نشان داده می شود. (5) حجم جریان تخلیه موردی را در شرایط بار تعریف شده اندازه گیری کنید و با مشخصات سازنده مقایسه کنید. جریان تخلیه به طور قابل توجهی بالاتر از مشخصات، نشت موتور داخلی را به عنوان علت اصلی تأیید می کند.

Q7: آیا یک موتور هیدرولیک می تواند در هر دو جهت چرخش کار کند؟

اکثر موتورهای دنده، موتورهای مداری و موتورهای پیستونی از نظر مکانیکی قادر به کار دو طرفه هستند - جهت چرخش شفت به سادگی با تعویض پورت های فشار بالا و برگشت تغییر می کند. با این حال، برخی از موتورهای مداری دارای شیرهای بازرسی داخلی یا شیرهای آرایشی هستند که جریان را در یک جهت محدود می‌کنند و باید برای سرویس دوطرفه واقعی مجدداً پیکربندی شوند. موتورهای مسافرتی و موتورهای slew اغلب دارای شیرهای تعادل یا شیرهای ترمز تنظیم شده برای یک جهت خاص نگهداری بار هستند که بر طراحی مدار دو طرفه تأثیر می گذارد. همیشه قابلیت دو طرفه را با سازنده تایید کنید و بررسی کنید که چیدمان تخلیه کیس با جهت نصب مورد نظر سازگار است.

Q8: ویسکوزیته مایع هیدرولیک صحیح برای اکثر موتورهای هیدرولیک چیست؟

اکثر موتورهای هیدرولیک بر اساس روغن هیدرولیک معدنی ISO VG 46 به عنوان یک استاندارد همه منظوره طراحی شده اند که برای دمای محیط تقریباً 0-40 درجه سانتیگراد مناسب است و ویسکوزیته را در دمای معمولی (50-60 درجه سانتیگراد) تقریباً 28-32 cSt فراهم می کند. برای آب و هوای سرد (به طور مداوم زیر 0 درجه سانتیگراد محیط)، ISO VG 32 مناسب تر است. برای محیط‌های با دمای بالا یا سیستم‌های با بار زیاد، ISO VG 68 نشت داخلی را در دماهای بالا کاهش می‌دهد. سیالات مقاوم در برابر آتش (انواع HFA، HFB، HFC، HFD) و استرهای هیدرولیک زیست تخریب پذیر با بسیاری از طرح های موتور سازگار هستند، اما الاستومرهای آب بند و عملیات سطح داخلی بین خانواده موتورها متفاوت است - همیشه قبل از تعویض نوع سیال در تاسیسات موجود، سازگاری با سازنده را تایید کنید.