Kaksi toimittajaa ilmoittaa pyörivän akselin nopeudella 350 N·m ja 60 rpm. Yksi ehdottaa suoraa hydraulimoottoria. Toinen ehdottaa 1500 rpm sähkömoottoria, taajuusmuuttajaa ja 25:1-vaihteistoa. Lähtöpiste näyttää samalta, mutta asennetut järjestelmät eivät ole. Yksi riippuu paineesta, virtauksesta, venttiileistä, öljyn tilasta, paluupaineesta ja jäähdytyksestä. Toinen riippuu sähkönsyötöstä, ajoohjaimista, vaihteiston arvosta, jarrutuksesta, kotelosta ja moottorin jäähdytyksestä.
Käytännöllinen hydraulimoottori vs. sähkömoottori -päätös koskee siis koko arkkitehtuuria: kumpi tuottaa vaaditun akselin vääntömomentin ja nopeuden todellisen käyttöjakson, ympäristön, ohjainten, huoltosuunnitelman ja käytettävissä olevan virtalähteen kautta.
Lyhyt vastaus
Sähkömoottorijärjestelmä sopii usein paremmin kiinteään, jatkuvatoimiseen puhtaaseen koneeseen, jossa on yksi tai muutama akseli, jossa energiatehokkuus, tarkka nopeudensäätö, alhainen vuotoriski ja helppo kunnonvalvonta ovat tärkeitä. Hydraulimoottori sopii usein liikkuviin tai etäkoneisiin, kompakteihin, suurivääntömomenttisiin akseleihin, iskukuormitukseen, toistuviin peruutuksiin ja koneisiin, joissa on jo sopiva hydraulinen teholähde. The BLINCE-moottorin valintaopas näyttää hydraulisen puolen kysymykset, kun taas hydraulimoottorin mitoitusopas muuttaa määritellyn kuorman seulontalaskelmaan. Hybridi – sähköinen voimanlähde, joka käyttää hydraulista voimayksikköä – voi olla paras ratkaisu, kun sähköistys on toivottavaa, mutta useat sylinterit ja pyörivät toimilaitteet hyötyvät silti keskitetystä nestevoimasta.
Älä päätä pelkästään vääntömomentista. Määritä kuorman vääntömomentti-nopeuskäyrä, käynnistys- ja huippumomentti, käyttöjakso, jarrutus- ja yliajokäyttäytyminen, virtalähde, ympäristöolosuhteet, sallittu lämpö, ohjausvaste, asennusmäärä, huoltoon pääsy ja elinkaarikustannukset. Vertaa sitten molempia järjestelmiä vetävällä akselilla ja koko järjestelmän rajalla.
Määritä ensin, mitä verrataan
Paljas sähkömoottori vastaa harvoin hidaskäyntistä hydraulimoottoria. Jos kuorma tarvitsee 60 rpm, teollisuussähkömoottori, joka käy lähellä 1500 rpm, tarvitsee normaalisti vaihteiston, kytkimen, asennusrakenteen ja joskus pitojarrun. Muuttuva nopeus lisää tavallisesti VFD:n, suojalaitteet, suodattimet, kooderin ja säätimet. Hydraulivaihtoehto voi ohjata kuormaa suoraan, mutta se tarvitsee pumpun tai olemassa olevan painelähteen, venttiilit, säiliön, suodatuksen, jäähdytyksen, letkut tai putket ja turvalliset paineensäätimet. The BLINCE-hydraulimoottorivalikoima näyttää vaihtelun toimilaitteen puolella, kun taas täydellinen hydraulimoottorin opas selittää, miksi moottorin periaatetta ja piirin olosuhteita on tarkasteltava yhdessä.
Reilulla vertailulla on siis kaksi rajaa. Raja yksi on lähtöakseli: vaadittu vääntömomentti, nopeus, kiihtyvyys, asentokäyttäytyminen, jarrutus ja käyttö. Raja kaksi on asennettu energiapolku: sähkösyöttö VFD:hen, moottoriin, vaihteistoon ja kuormaan vs. voimanlähde, pumppu, venttiilit, linjat, hydraulimoottori ja kuorma. Yhdysvaltain energiaministeriön moottorijärjestelmän lähdekirja korostaa myös järjestelmälähestymistapaa sen sijaan, että optimoidaan yksittäinen komponentti erikseen. Tehokas moottori ei pelasta ylimitoitettua vaihdelaatikkoa tai huonoa ohjausstrategiaa, aivan kuten tehokas hydraulimoottori ei pelasta kuristettua, kuumaa, saastunutta piiriä. The hydraulimoottorin mitoitusopas ja alhaisen nopeuden korkean vääntömomentin ohjain tarjoaa hydraulisen kontekstin kyseiselle järjestelmärajalle.
Päätöstaulukko: jossa jokainen arkkitehtuuri alkaa yleensä vahvempana
Päätöstekijä
Hydraulinen moottorijärjestelmä
Sähkömoottorijärjestelmä
Mitä tarkistetaan
Alhaisen nopeuden vääntömomenttitiheys
Usein vahva, erityisesti suorille LSHT-asemille
Yleensä vaatii vaihteiston tai tarkoitukseen rakennetun momenttimoottorin
Jatkuva ja käynnistysmomentti todellisella akselin nopeudella
Shokki ja ajoittainen ylikuormitus
Paineenrajoitus voi suojata piiriä, mutta vapautusvirtauksesta tulee lämpöä
VFD-virtarajat ja moottorin/vaihteiston ylikuormitusarvot säätelevät
Huippujen suuruus, kesto, taajuus ja lämmön palautuminen
Nopeuden tarkkuus
Riippuu vuodosta, paineesta, öljyn lämpötilasta, venttiilityypistä ja takaisinkytkimestä
Usein vahva sopivan VFD:n/servon ja palautteen kanssa
Vaadittu vakaan tilan virhe ja dynaaminen vaste
Moniakseliset koneet
Yksi hydraulinen voimayksikkö voi palvella useita pyöriviä ja lineaarisia akseleita
Jokainen akseli voidaan hajauttaa; jaetut DC-väylät ovat mahdollisia
Samanaikaisuus, monimuotoisuustekijä ja ohjausarkkitehtuuri
Energiatehokkuus
Herkkä pumppu-, venttiili-, linja-, jäähdytys- ja käyttöhäviöille
Usein suotuisa kiinteille jatkuville akseleille, mutta vaihteisto/VFD häviöt säilyvät
Mittaa tai arvioi koko käyttöjakso
Kompakti toimilaitteen kuori
Letkut mahdollistavat sähkön etätuotannon ja kompaktin käyttöpään
Moottori ja vaihdelaatikko/jarru voivat olla tilaa vieviä akselilla
Koko asennettu kuori ja massan jakautuminen
Ympäristö
Kestää kovia, märkiä ja likaisia paikkoja oikeilla tiivisteillä ja nestekäytännöillä
Vaatii oikean kotelon, eristyksen, jäähdytyksen ja vaarallisten alueiden hyväksynnän
Lämpötila, vesi, pöly, kemikaalit, pesu ja alueluokitus
Vuoto ja puhtaus
Ulkoiset vuodot ja nesteen siivous ovat todellisia suunnitteluriskejä
Ei hydrauliöljyä akselilla; vaihteiston voitelu vielä jäljellä
Tuotteen kontaminaatiorajat ja palvelupolitiikka
Pito ja jarrutus
Vastapaino-, jarru- ja kuormanhallintapiirejä voidaan tarvita
Mekaanista jarrua, regeneratiivista käyttövoimaa tai dynaamista jarrutusta voidaan tarvita
Sivuston ominaisuudet, varaosat ja turvalliset eristysmenetelmät
Tämä taulukko on seulontatyökalu, ei yleinen voittaja. Hyvin suunniteltu sähkökäyttö kestää kovia iskuja, ja suljetun kierron hydraulikäyttö voi tuottaa tarkan liikkeen. Nämä ratkaisut voivat lisätä kustannuksia, antureita, jäähdytystä, ohjausta ja käyttöönottoa. Hyödyllinen kysymys on, mikä arkkitehtuuri täyttää spesifikaatiot siirtämättä kohtuutonta taakkaa muualle.
Aloita kuormasta, älä moottoriluettelosta
Ennen kuin avaat luettelon, rakenna käytettävälle akselille momentti-nopeus-käyttöprofiili. Tallenna jatkuva käyttömomentti, irrotusmomentti, kiihdytysmomentti, tukos- tai iskunmomentti, suurin ja pienin nopeus, aika kussakin toimintapisteessä, peruutukset tunnissa, käynnistykset tunnissa ja sallittu pysäytysaika. Jos kuorma voi käyttää moottoria – kuten laskuvinssi, alamäkeen kuljetin, kääntökäyttö tai suuren hitauden omaava rumpu – tunnista ylikulkukvadrantti ja säädettävä energia. The hydraulimoottorin mitoitusopas yhdistää vääntömomentin, nopeuden, siirtymän, paineen ja virtauksen käytännöllinen hydraulimoottorin valintaopas lisää käyttö-, asennus-, öljy- ja piiritarkistuksia.
Älä käytä koneen nimellistä hyötykuormaa akselin vääntömomentin korvikkeena. Muunna voimat rummun säteen, pyörän säteen, välityssuhteen, vivuston geometrian, kitkan, tason ja kiihtyvyyden avulla. Käytä huonointa uskottavaa geometriaa, älä helpointa puolivälikohtaa. Erota yhden sekunnin huippu 40 minuutin toimintapisteestä; molemmilla on merkitystä, mutta ne hallitsevat erilaisia rajoja. The kiertoradan siirtymävertailu osoittaa, miksi siirtymäluku ei yksinään lopeta valintaa, ja momenttihäviöohjain yhdistää kuorman vääntömomentin mittauksiin. Ostaja, joka lähettää vain 'Tarvitaan 500 N·m moottoria' ei ole vielä antanut tarpeeksi tietoa turvalliseen hydrauliikkaan tai puolustettavaan sähkökäyttöiseen valintaan.
Toimii vertailu yhdessä lähtöpisteessä
Seuraava on esimerkki , ei BLINCE-tuotelupaus. Oletetaan, että yksi akseli vaatii:
2,20 kW:n tulos on hyödyllinen jatkuva teho kuorma-akselilla. Se ei ole vaadittu sähkösyöttö eikä vaadittu hydraulisen tehoyksikön syöttö. Häviöt, apulaitteet, kiihtyvyys, huiput, ympäristön lämpötila ja käyttötekijät on vielä lisättävä niiden oikeaan rajaan.
2. Havainnollinen hydraulimoottorin laskenta
Oletetaan esimerkkihydraulimoottorin iskutilavuudesta 200 cm³/kierros, hydraulis-mekaaninen hyötysuhde 0,90 ja tilavuushyötysuhde 0,90 valitussa toimintapisteessä. Todelliset hyötysuhteet tulee saada valitun moottorin tiedoista asiaankuuluvalla paineella, nopeudella, lämpötilalla ja viskositeetilla. Danfoss määrittelee moottorin kokonaishyötysuhteen tilavuuden ja hydraulis-mekaanisen hyötysuhteen tulokseksi; vuodot ja mekaaniset häviöt vaikuttavat nopeuteen ja vääntömomenttiin eri tavalla.
Havainnollinen moottorivaiheen hyötysuhde on 2,20 ÷ 2,71 = 81 % , mikä vastaa arvoa 0,90 × 0,90 . Tämä on vain moottorivaihe. Pumpun, voimanlähteen, venttiilin, linjan ja jäähdyttimen häviöt ovat sen ulkopuolella. 500 N·m aloituspisteelle samat oletukset antavat noin 174,5 baarin eron. Jos paluulinjassa on 15 baarin vastapaine, tuloaukon on oltava noin 137,2 baaria 122,2 baarin käyntieron säilyttämiseksi; 122,2 bar tuloaukossa ei toimittaisi laskettua vääntömomenttia.
Työntötilavuus kuuluu todellisten hidaskäyntisten hydrauliikkaperheiden laajaan valikoimaan, mutta luettelon sopivuus riippuu edelleen jatkuvasta ja ajoittaisesta arvosta, vakaasta vähimmäisnopeudesta, paine-erosta, paluu- ja kotelopaineesta, akselin kuormasta, kiinnityksestä, öljystä ja lämmöstä. Ostajat, jotka vertaavat 200, 250 ja 500 cm³/kierrosvaihtoehtoja, voivat käyttää Orbitaalimoottorin siirtymävertailu nähdäksesi kuinka siirtymä muuttaa virtausnopeuden ja paineen ja vääntömomentin tasapainoa. The BLINCE-kiertoratamoottoriluokka on oikea kaupallinen lähtökohta vasta, kun toiminta-alue on tiedossa.
3. Havainnollistava sähkövaihdemoottorin laskenta
Oletetaan esimerkki 3,0 kW sähkömoottorista 1500 rpm, 25:1 vaihteisto ja vaihteiston hyötysuhde 0,90. Jättäen huomioimatta luiston ja pienet nopeuserot tässä seulontalaskelmassa, lähtönopeus on noin 60 rpm. Likimääräinen ulostulomomentti on:
Tout (N·m) = 9 550 × moottorin teho (kW) × vaihteiston hyötysuhde ÷ lähtönopeus (rpm)
Tout = 9 550 × 3,0 × 0,90 ÷ 60 = 429,8 N·m
Tämä yksinkertaistettu tulos kattaa 350 N·m jatkuvan vääntömomentin jollain numeerisella marginaalilla. Se ei kata automaattisesti 500 N·m käynnistystä. Insinöörin on tarkistettava moottorin ja VFD:n ylikuormituskyky, vaihteiston huoltokerroin, hidaskäyntinen moottorin jäähdytys, kiihdytysaika, käynnistykset tunnissa, jarrutus, akselin ja laakerien kuormitukset, ympäristön kuormitus ja ohjaustila. ABB kuvailee VSD:tä ohjaavana energiavirtaa prosessiin ja erottaa vääntömomentin ja nopeuden säädön; saavutettavissa oleva vaste riippuu valitusta moottorista, taajuusmuuttajasta, takaisinkytkemisestä ja virityksestä pikemminkin kuin pelkän VFD:n läsnäolosta. Vastaavat hydrauliset tarkastukset on järjestetty BLINCE-valintaopas ja moottorin mitoitusopas.
4. Mitä esimerkki todella todistaa
Molemmat arkkitehtuurit voivat olla uskottavia arvoilla 350 N·m ja 60 rpm. Numerot eivät kruunaa voittajaa. Hydraulivaihtoehto tarjoaa suoran hidasreitin, mutta tarvitsee 13,3 l/min noin 122,2 baarin erolla käyntipisteeseen sekä muuhun hydraulijärjestelmään. Sähköinen lisävaruste muuttaa tavallisen nopeamman moottorin hidaskäyntiseksi akseliksi, jossa on 25:1 vaihteisto, mutta sen noin 429,8 N·m teho ei ratkaise käynnistys-, jarrutus-, isku- tai lämpötehoa. Käytä BLINCE hydraulimoottorin valikoima vasta tämän näytön jälkeen, käytä sitten täydellinen moottoriopas hydrauliperheen kaventamiseksi. Oikea seuraava askel on käyttömäärän ja asennettujen järjestelmien vertailu, ei suurempi luettelonumero.
Missä hydraulimoottorit yleensä ansaitsevat paikkansa
Hydraulimoottorit ovat houkuttelevia, kun suuren vääntömomentin on sovittava kompaktille etäakselille, varsinkin jos koneessa on jo hydraulipumppu, säiliö, jäähdytys, säätimet ja huoltokäytäntö. Letkut voivat ohjata virtaa liikkuvan rakenteen ympäri helpommin kuin suuri moottori-vaihteistokokoonpano, ja venttiililohko voi koordinoida sylintereitä ja pyöriviä akseleita yhdestä virtalähteestä. Hitaiden nopeuksien ja korkean vääntömomentin mallit voivat poistaa ulkoisen vaihteiston sopivissa tehtävissä. The hidaskäyntinen korkean vääntömomentin moottoriopas selittää käyttörajoitukset, kun taas BLINCE radiaalimäntämoottoriluokka tarjoaa reitin korkeamman vääntömomentin ja vaativiin keskusteluihin.
Yleisiä ehdokkaita ovat kairat, kaivurit, vinssit, sekoittimet, porauspäät, lakaisukoneet, harvesterit, laivojen kansikoneet, telakäytöt ja kääntölaitteet. Silti 'hydrauliikka' ei ole tarpeeksi tietoa. Orbitaali-, hammaspyörä-, aksiaalimäntä- tai radiaalimäntämoottorilla on erilainen hyödyllinen verhokäyrä. Valitun yksikön jatkuva ja ajoittainen paine, nopeusalue, käynnistysteho, pienin vakaa nopeus, ulkoinen radiaalinen ja aksiaalinen kuorma, peruutus, kotelon tyhjennys, sallittu paluupaine, jarrujen integrointi ja nesteen yhteensopivuus on tarkistettava.
Missä sähkömoottorikäytöt yleensä alkavat eteenpäin
Kiinteässä koneessa, jossa on luotettava sähköteho, puhdas käyttöalue ja yksi itsenäinen pyörimisakseli, sähköpolku on usein yksinkertaisempi järjestelmätasolla. Nykyaikaiset AC-moottorit ja taajuusmuuttajat voivat tarjota toistettavan nopeudensäädön, diagnostiikan, verkkointegroinnin ja suoraviivaisen energianmittauksen. Hydrauliikkaöljypiiriä akselilla ei ole, vaikka vaihteistoöljy, laakerit, jäähdytysreitit, kaapelin suojaus ja sähköeristys vaativat vielä huoltoa. Jatkuvat kuljettimet, puhaltimet, pumput, suulakepuristimet ja monet prosessikoneiden akselit sopivat usein tähän malliin, kun niiden nopeus, vääntömomentti, kotelointi ja vaarallisten alueiden vaatimukset on suunniteltu oikein. Jos hydraulivoimaa on jo olemassa, vertaa samaa tehoa orbitaalimoottoriperhe ja radiaalimäntämoottoriperheen sijaan yleisen hydraulisen vaihtoehdon oletuksena.
Sähkökäytöt tekevät hajautetusta ohjauksesta myös käytännöllisen: jokaisella akselilla voi olla oma moottori ja VFD- tai servokäyttö. Näin voidaan välttää kiertävä hydraulivirtaus, kun mikään toimilaite ei toimi. Alhainen lähtönopeus ja suuri vääntömomentti voivat kuitenkin tehdä vaihteistosta, jarrusta ja tukirakenteesta ratkaisevia. Voimakkaassa iskukäytössä pienintä hyväksyttävää sähkömoottoria voidaan ohjata huippuvirran, inertian, lämpösyklin ja vaihteiston käyttökertoimen avulla jatkuvan kilowatin sijaan.
Viisi kompromissia, jotka muuttavat vastauksen
1. Tehokkuus on verrattava syklin aikana
Sähkömoottorilla voi olla korkea hyötysuhde, mutta järjestelmän todellinen suorituskyky sisältää VFD:n, moottorin, vaihteiston ja käyttökuorman. Hydraulinen käyttö sisältää voimanlähteen, pumpun, venttiilit, putket, moottorin ja jäähdytyksen. Kiinteätilavuuksinen pumppu, joka kiertää paine- tai kuristusventtiilin poikki, voi tuhlata huomattavia energiaa; muuttuva pumppu, akku tai parempi ohjausarkkitehtuuri voi vähentää tätä häviötä. Samoin ylimitoitettu kevyesti kuormitettu sähkömoottori tai huono vaihteistovalinta voi luopua osan näennäisestä edustaan. The kotelon tyhjennyspaineen ohjain ja lämpötilashokkiopas näyttää kaksi hydraulihäviötä ja luotettavuusrajaa, jotka vain komponenttien vertailussa ohitetaan. Käytä mahdollisuuksien mukaan mitattuja käyttöpisteitä ja painota jokaista pistettä ajan mukaan sen sijaan, että vertaisit yhtä huipputehokkuuslukua.
2. Hitaan nopeuden ohjaus ei ole sama asia kuin hitaiden käyntinopeuksien vääntömomentti
Hydraulimoottori voi tuottaa suuren vääntömomentin alhaisella nopeudella, mutta nopeus voi poiketa vuotojen, kuormituksen, öljyn lämpötilan ja venttiilin käyttäytymisen vuoksi. Suljetun silmukan palaute voi parantaa sitä monimutkaisemmalla. Induktiomoottori, jossa on VFD, voi säädellä nopeutta hyvin, mutta pitkäkestoinen hidaskäynti voi vähentää akseliin asennettua tuulettimen jäähdytystä ja saattaa tarvita erillisen tuuletuksen tai toisen moottorin. Vaihteisto lisää välystä ja vääntömukavuutta. Määrittele todellinen vaatimus: vakio vääntömomentti, tasainen ryömintä, ±1 % nopeus, paikannustarkkuus, synkronointi tai yksinkertaisesti 'käännät hitaasti'. alhaisen nopeuden korkean vääntömomentin ohjain ja kiertoradan siirtymäopas näyttää, miksi 'matala nopeus' tarvitsee edelleen määritellyn virtaus-, kuormitus- ja tehokkuuspisteen.
3. Ylikuormitussuoja siirtää lämpöä jonnekin
Hydraulinen varoventtiili voi rajoittaa painetta tukoksen aikana, mutta virtaus venttiilin läpi kuumenee nopeasti. Toistuva jumiutuminen ei ole vapaa suoja. Sähkökäyttö voi rajoittaa virtaa tai laukaisua ylikuormituksen yhteydessä, mutta moottorilla, VFD:llä, jarruvastuksella ja vaihteistolla on kullakin ajasta riippuvaiset rajat. Oikea suunnittelu määrittää huipun, keston, toistotaajuuden, hyväksyttävän pysäytyskäyttäytymisen ja uudelleenkäynnistyskäytännön. Siinä tulee myös ilmoittaa, pitääkö koneen pitää kuorma tehonmenetyksen jälkeen.
4. Sähkönjakelu ja toimilaitteen pakkaus on yhdistetty
Hydrauliikka voi keskittää pumpun ja jakaa tehon letkujen kautta useille kompakteille toimilaitteille. Tämä auttaa nivelletyissä tai siirrettävissä laitteissa, etenkin kun sylinterit hallitsevat arkkitehtuuria. Sähköjärjestelmät jakavat kaapelit ja sijoittavat moottorit, vaihteistot ja joskus jarrut jokaiselle akselille; ne voivat poistaa pitkiä nestelinjoja, mutta siirtää massaa ja verhoa ajettavaan kohtaan. Vertaa asennettua reititystä, taivutussäteitä, letkun liikettä, kaapelin pidikkeitä, liittimiä, jäähdytysilmaa, pääsyä ja suojausta – ei vain moottorin ääriviivapiirroksia.
5. Huoltoriski on erilainen
Hydraulijärjestelmät tarvitsevat saastumisen hallinnan, oikean viskositeetin, vuotojen hallinnan, letkujen tarkastuksen, suodatinkäytännön ja paine-/virtausdiagnostiikkaa. Sähköjärjestelmät tarvitsevat turvallisen sähköeristyksen, johtojen ja liittimien tarkastuksen, laakerien hoidon, jäähdytyspolun puhtauden, VFD-vikatietoisuuden ja vaihteistohuollon. Työmaa, jossa on erinomaisia sähköasentajia, mutta ei nestevoiman testauslaitteita, voi suosia yhtä polkua; liikkuva kalusto, jossa on vakiintuneet hydrauliset varaosat ja teknikot, voivat suosia muita. The kotelon tyhjennyspaineen ohjain ja vääntömomenttihäviödiagnostiikka havainnollistaa hydrauliikan puolella tarvittavia instrumentteja ja havaintoja. Elinkaarikustannusten tulee sisältää koulutus, vian eristysaika, vaihdon läpimenoaika, suunniteltu huolto, energia, jäähdytys ja tuotantohävikki.
Hydraulisen moottorin valinta vaatii edelleen moottoriperheen päätöksen
Jos arkkitehtuuriseula suosii hydrauliikkaa, seuraava kysymys on, mikä moottoriperiaate sopii. Orbitaalimoottorit ovat yleisiä hitaisiin ja keskinopeisiin, suuren vääntömomentin mobiili- ja teollisuustehtäviin, joissa kompaktuudella ja arvolla on merkitystä. Vaihteistomoottorit ovat yksinkertaisia ja sopivat korkeampiin nopeisiin, kohtalaisen vääntömomentin tehtäviin. Aksiaalimäntämoottorit voivat palvella korkeapaineisia, suurempitehoisia, muuttuvatilavuuksisia tai mobiilikäyttöisiä sovelluksia sarjasta riippuen. Radiaalimäntämoottorit sopivat erittäin pieninopeuksisiin, suuren vääntömomentin ja vaativiin suorakäyttöihin. The BLINCE aksiaalimäntämoottoriluokka ja BLINCE-vaihdemoottoriluokka tuo perheerot näkyväksi, mutta valittu sarjakäyrä pysyy hallitsevana.
Ajo- tai vinssikäyttöä varten älä päättele soveltuvuutta pelkästään siirtymän ja paineen perusteella. Tarkista jarrun vapautus, huuhtelu, kotelon tyhjennys, kavitaation esto, kuorman pito, alennusaste, akselin liitäntä, käynnistys-pysäytystaajuus ja alamäkeen tai laskuun. A julkaistu BLINCE HMS02/HMSE02 radiaalisen männän liikemoottorin nopeus on 172–348 cm³/kierros, jopa 400 baaria, jopa 1 800 N·m ja 0–650 rpm kyseiselle tuoteperheelle. Nämä ovat julkaistuja perhesivun arvoja, eivät samanaikaista taattua suorituskykyä jokaisella siirrolla tai yleistä lupausta kaikille hydraulimoottoreille.
Paluupaine, kotelon tyhjennys ja lämpö voivat kaataa hydrauliikan valinnan
Hydraulisen moottorin vääntömomentti seuraa paine-eroa moottorissa, ei pelkästään tulopainetta. Paluuvastapaine pienentää käytettävissä olevaa eroa, ellei tulopaine nouse. Se voi myös kuormittaa akselitiivisteitä tai koteloita tavoilla, jotka riippuvat moottorin rakenteesta ja tyhjennysreitityksestä. Pitkät paluuletkut, jäähdyttimet, suodattimet, venttiilit ja rajoittavat liittimet voivat huonontaa ulostulon tilaa kylmäkäynnistyksen tai suuren virtauksen aikana. The hydraulimoottorin kotelon tyhjennyspaineen opas selittää, miksi tyhjennysreititys on luotettavuuden raja, kun taas lämpötila-iskuohjain kattaa nopeat öljyn ja kotelon lämpötilaerot.
Lämpötasapainon on katettava koko sykli. Moottorin vuodot, painehäviöt, venttiilin kuristus, kevennystoiminta, pumpun tehottomuus ja linjahäviöt ovat kaikki lämpöä. Lyhyt laskelma akselilla ei pysty todistamaan, että säiliö ja jäähdytin ovat riittäviä. Tallenna ympäristön lämpötila, öljylaatu, odotettu öljyn määrä, kylmäkäynnistyksen viskositeetti, käyttöaika, viileämpi ilmavirta tai vesiolosuhteet ja lämpötila, jossa koneen on säilytettävä suorituskyky.
Jarrutus- ja yliajokuormat ansaitsevat oman laskelman
Taajuusmuuttaja, joka nostaa kuormaa, ei ole automaattisesti turvallinen sitä laskettaessa. Hydrauliset vinssit, ajokäytöt ja kääntöjärjestelmät saattavat tarvita jousivoimaista jarrua, vastapainoa tai ylikeskiventtiiliä, lisäöljyä, risteyskevennystä ja kavitaatiota estäviä varusteita. Venttiilin ajoitus ja jarrun vapautuspaine on sovitettava yhteen. Sähkökäyttö voi käyttää regeneratiivista jarrutusta, jarruvastusta, tasavirtaväylää tai mekaanista pitojarrua. Sen vaihteiston ja kytkimen on kestettävä peruutusmomentti ja hitaus. The matka-versus-slew -opas ja radiaalimäntämoottoriperhe osoittaa, miksi liikkuvia jarru- ja alennusjärjestelyjä ei voida yleistää pelkästä vääntömomentista. Kummassakaan järjestelmässä 'pysähtyy, kun virta katkeaa' ei ole eritelmä.
Määritä suurin kineettinen ja potentiaalinen energia, haluttu pysäytysaika, hätäpysäytyskäyttäytyminen, pitoaika, sallittu palautus, uudelleenkäynnistyskäyttäytyminen ja mitä tapahtuu, jos letku, kaapeli, anturi tai ohjaussignaali epäonnistuu. Jos ihmiset pääsevät vaara-alueelle tai riippuva kuorma voi pudota, koneen riskiarviointi, sovellettavat standardit ja pätevä turvallisuustekniikka hallitsevat ratkaisua.
Sovellusreitit
Reitti A: kiinteä kuljetin tai sekoitin yhdellä paikallisakselilla
Aloita sähkövaihdemoottorilla, kun vakaa verkkoteho on saatavilla, asennus on puhdas tai siinä voidaan käyttää sopivaa kotelointia, nopeudensäätö- ja energianvalvontamateriaalia ja akseli toimii pitkiä aikoja. Tarkista käynnistysmomentti, vaihteiston käyttökerroin, VFD-säätötila, moottorin jäähdytys miniminopeudella, jarrutus ja pesu- tai vaara-aluevaatimukset. Hydrauliikka voi silti olla perusteltua, jos laitoksella on jo lähellä voimayksikkö tai prosessi vaatii useita hydrauliakseleita.
Reitti B: siirrettävä kaira, kaivuri, vinssi tai telatoiminto
Aloita hydrauliikasta, kun voimakone jo käyttää pumppua, toimilaitteen tulee olla kompakti etä- tai liikkuvassa liitoksessa ja sykli sisältää iskun, suunnanvaihdon tai useita sylintereitä ja moottoreita. Tarkista käytettävissä oleva virtaus ja paine samanaikaisessa kysynnässä, paluu- ja kotelopaine, saastumisen hallinta, jäähdytys, letkun reititys, jarrutus ja hidaskäynti. The hydraulimoottorin vääntömomentin häviöopas näyttää, miksi järjestelmän painelukemat on sidottava virtaukseen ja kuormaan matka-moottori vs. kääntömoottori -ohjain auttaa estämään kahta mobiilitoimintoa käsittelemästä keskenään vaihdettavina.
Reitti C: sähköistetty kone, jossa on monia nestevoimaakseleita
Harkitse hybridiarkkitehtuuria: sähkömoottori ja käyttövoima muuttuvassa hydraulipumpussa, kun taas venttiilit, sylinterit ja hydraulimoottorit käsittelevät hajautettua liikettä. Tämä voi säilyttää kompaktit toimilaitteet ja keskitetyn kuormanhallinnan välttäen samalla moottorikäyttöistä pumppua. Se ei poista hydraulisia häviöitä tai huoltoa; se muuttaa energian toimitusta ja hallintaa. Simuloi samanaikainen kysyntä, valmiustilan häviöt, pumpun ohjaus, akkustrategia, jäähdytys, sähköinen huippukuorma ja turvallinen sammutus.
Yhdeksän vertailuvirhettä vältettäväksi
Paljaan sähkömoottorin vertaaminen täydelliseen hydraulimoottoripiiriin – tai päinvastoin.
Vertaamalla nimelliskilowatteja vaaditun ulostulon vääntömomentin nopeusverhokäyrän sijaan.
Käsitellään enimmäis- tai huippuluetteloarvoja jatkuvina arvoina.
Käynnistystehokkuuden, irtoamiskuorman ja vaihteiston huoltokertoimen huomioimatta jättäminen.
Tulopaineen käyttö moottorin paine-eron sijaan.
Paluuvastapaineen, kotelon paineen, kylmäöljyn ja lämpötasapainon huomioimatta jättäminen.
Olettaen, että VFD takaa alhaisen vääntömomentin tai tarkkuusvaatimuksen.
Jätetään pois jarrutus, kuorman pito ja tehonmenetyskäyttäytyminen.
Valinta ostohinnan mukaan ilman energia-, jäähdytys-, huolto-, seisokki- ja jälkiasennuskustannuksia.
Kenen ei kannata vielä ostaa moottoria
Älä tilaa hydrauli- tai sähkömoottoria, jos käytettävissä olevat tiedot ovat vain teho, likimääräinen kierrosluku tai vanha asennuskehys. Pysäytä hankintavaihe, kun kuorman vääntömomenttia ei tunneta, käynnistys- tai tukosmomenttia ei ole erotettu jatkuvasta vääntömomentista, käyttöjakso puuttuu, ylikäytävällä kuormalla ei ole jarrutuksen määritelmää, teholähde on epävarma tai ympäristö- ja huoltorajoitteet ovat dokumentoimattomia. The Käytännön valintaoppaassa on lueteltu vähimmäishydraulipanokset ja Mitoitusopas selittää, miksi vääntömomentti, nopeus, paine ja virtaus on yhdistettävä. Fyysisesti sopiva varaosa voi silti käydä liian hitaasti, ylikuumentua, epäonnistua käynnistyksessä, ylinopeuttaa kuormaa, ylikuormittaa vaihteistoa, nostaa paluupainetta tai aiheuttaa vaarallisen pysähtymistilanteen.
Älä osta hydraulimoottoria vain siksi, että koneessa on jo letkut. Varmista, että voimayksikössä on käyttökelpoinen paine ja virtaus samanaikaisesti, mukaan lukien muut käyttöakselit. Älä osta sähkömuunninta vain siksi, että moottorin hyötysuhde on houkutteleva. Vahvista tila moottorille, vaihteistolle, jarrulle ja jäähdytykselle; sähköinen huippukapasiteetti; valvonta integraatio; rakenteelliset kuormat; ja hätäpysäytyskäyttäytyminen.
Tarjouspyyntöön sisällytettävät tiedot
Lähetä yksi käyttötietopaketti pelkän mallinumeron sijaan:
koneen toiminnan ja käyttökuorman kuvaus;
jatkuva, käynnistys-, huippu- ja jarrutusmomentti kuorma-akselilla;
pienin, normaali ja suurin kierrosluku;
aika kussakin toimintapisteessä, käynnistykset tunnissa, peruutukset ja päivittäiset kokonaistunnit;
inertia, kiihtyvyys/hidastusaika ja voiko kuorma ylittää;
käytettävissä oleva sähkönsyöttö tai hydraulipaine, virtaus, paluupaine ja kotelon tyhjennystila;
ympäristön lämpötila ja käyttölämpötila, öljyn tyyppi/viskositeetti, pöly, vesi, korroosio, huuhtelu tai vaarallisten alueiden luokitus;
sallittu toimilaitteen vaippa, massa, kiinnitys, akseli, säteittäinen/aksiaalinen kuorma ja olemassa oleva vähennyssuhde;
vaadittu nopeustarkkuus, paikannus, palaute, viestintä ja vikavastaus;
jarrutus- ja hätäpysäytysvaatimukset;
nykyinen mallikoodi, piirustukset, valokuvat, vikahistoria ja tavoitekäyttöikä.
BLINCE voi tarkastella paketin hydraulista puolta: moottorin periaatetta, iskualuetta, odotettua paine-eroa ja virtausta, nopeusrajoituksia, tyhjennys- ja paluuolosuhteet, akselin ja kiinnitysliitännät, jarru- tai alennustarpeet sekä sen, onko hydraulinen lähestymistapa teknisesti järkevä. Jos käyttötiedot suosivat sähkövaihteista vetoa, niin vertailun tulee sanoa ennen kuin hydrauliosa pakotetaan sovellukseen.
FAQ
Onko hydraulimoottori vahvempi kuin sähkömoottori?
Ei yleismaailmallisena lausumana. Vahvuus riippuu vaaditusta vääntömomentista, nopeudesta, kestosta, paketista ja täydellisestä käyttöjärjestelmästä. Hydraulimoottori voi tuottaa suuren vääntömomentin kompaktista toimilaitteesta ja voi ajaa hitaasti ilman ulkoista vaihdelaatikkoa. Sähkömoottori, jossa on oikein mitoitettu vaihteisto, voi tuottaa saman vääntömomentin. Vertaa jatkuvaa ja huippuvääntömomenttia kuorma-akselilla, ei moottorin rungon kokoa.
Kumpi on tehokkaampi, hydraulimoottori vai sähkömoottori?
Komponenttitasolla monilla sähkömoottoreilla on korkea hyötysuhde. Hyödyllinen päätös on järjestelmän tehokkuus käyttöjakson aikana. Sisällytä VFD- ja vaihteistohäviöt sähköpuolella ja voimanlähteen, pumpun, venttiilin, linjan, moottorin ja jäähdytyshäviöt hydraulipuolella. Arkkitehtuurilla ja ohjausmenetelmällä voi olla merkitystä useammalla kuin yhdellä luettelon tehokkuusarvolla.
Voiko hydraulimoottori toimia jatkuvasti?
Kyllä, jos valittu sarja on mitoitettu jatkuvasti vaaditulla paine-erolla, virtauksella, nopeudella, vääntömomentilla, lämpötilalla, viskositeetilla, kotelon paineella, akselikuormalla ja käyttömäärällä. Luettelon huippua tai katkonaista pistettä ei voida pitää jatkuvana. Jäähdytysjärjestelmän on hylättävä koko järjestelmän tasainen lämpökuormitus.
Tarvitseeko sähkömoottori aina vaihteiston alhaisella nopeudella?
Ei. Suoravetoisia momentimoottoreita ja muita tarkoitukseen suunniteltuja ratkaisuja on olemassa. Tavallinen nopeampi teollisuusmoottori tarvitsee kuitenkin usein vaihteiston tuottaakseen kymmeniä kierroksia hyödyllisellä vääntömomentilla. Vaihteiston välityssuhde, hyötysuhde, välys, käyttökerroin, voitelu, laakerien kuormitukset ja jarrujen järjestely tulevat osaksi vetolaitteen valintaa.
Mikä on suurin virhe hydraulimoottorin vääntömomentin laskennassa?
Tulopaineen käyttäminen ikään kuin se olisi paine-ero. Vääntömomentti riippuu moottorin painehäviöstä ja hydraulis-mekaanisesta tehokkuudesta. Paluuvastapaine pienentää eroa. Teoreettisen 100 %:n hyötysuhdearvon käyttäminen ja aloitusehtojen huomioimatta jättäminen ovat kaksi muuta yleistä virhettä.
Milloin hybridisähköhydraulijärjestelmää kannattaa harkita?
Se kannattaa seuloa, kun konetta sähköistetään, mutta siinä on silti paljon sylintereitä, kompakteja kaukotoimilaitteita tai voimakkaita ajoittaisia toimintoja. Sähkömoottori voi käyttää ohjattua hydraulipumppua. Vertaa koko sykliä, huippusähkön tarvetta, valmiushäviöitä, akkuvaihtoehtoja, jäähdytystä, säätimiä ja huoltoa ennen päätöksentekoa.
Lopullinen valintasääntö
Valitse käyttö, joka täyttää saman lähtöakselivaatimuksen pienimmällä ei-hyväksyttävällä järjestelmällä. Puhtaalle, kiinteälle, jatkuvalle yksiakselille, joka usein osoittaa sähkömoottoriin, vetolaitteeseen ja vaihteistoon. Kompaktissa liikkuvassa akselissa, jossa on olemassa oleva hydrauliikkasyöttö, iskukuorma ja useita nestetehotoimintoja, se viittaa usein hydraulimoottoriin. Sähköistetyssä moniakselikoneessa se voi viitata hybridiin.
BLINCE-hydraulimoottorin seulomiseksi lähetä vääntömomentti-nopeus-käyttöprofiili, huippu- ja jarrutusolosuhteet, käytettävissä oleva paine ja virtaus, paluu- ja kotelopaine, öljy ja lämpötila, asennus- ja akselikuormat, ohjausvaatimukset ja asennuskuori. Ensimmäisen vastauksen pitäisi olla, sopiiko hydraulinen arkkitehtuuri – ei vain sitä, mikä moottori voidaan mainita.
Tämä artikkeli on yleinen suunnitteluopas. Lopullisen komponentin valinnan tulee perustua koneen piirustuksiin, mitattuihin hydrauliikkatietoihin, työolosuhteisiin, turvallisuusvaatimuksiin ja pätevän hydrauliinsinöörin tai toimittajan vahvistukseen.
Blince Hydraulic Team
Blince Hydraulic on alan johtava yritys, joka on omistautunut tarkasti suunniteltuun nestevoiman valmistukseen ja räätälöityihin hydrauliratkaisuihin. Vuosikymmenten syvän alan asiantuntemuksen ja tuhansien menestyksekkäiden maailmanlaajuisten käyttöönottojen tukemana suunnittelutiimimme keskittyy kokonaan korkean suorituskyvyn hydraulikomponenttien valmistukseen, mukaan lukien erikoistuneet orbitaalimoottorit, korkeapaineajo käyttää moottoria ja kestävät suuntasäätöventtiilit . Tuotantoinfrastruktuurimme hyödyntää huippuluokan moniakselisia CNC-työstöjärjestelmiä ja on täysin ISO 9001 -sertifioitu takaamaan toistettavan tilavuustarkkuuden jokaisella valmistusajolla.
Toimitamme nopeita, erittäin luotettavia ja kustannustehokkaita hydrauliratkaisuja raskaan teollisuuden jakelijoille, koneiden OEM-valmistajille ja huoltohenkilöille yli 150 maahan. Vaatiipa aktiivinen projektisi pienen erän räätälöityjä akseliprofiileja tai suuren mittakaavan tuotantoa kovaan käyttöön tarkoitettu valurautainen hammaspyöräpumppu , konfiguroimme joustavat tuotantoaikataulumme vastaamaan tavoitteesi toimitusaikoja ja hinnoittelun ennakoitavuutta. Kumppanuus Blincen kanssa tarkoittaa järjestelmän maksimaalisen tehokkuuden, huippumateriaalien laadun ja tinkimättömän virtausammattimaisuuden varmistamista.
Saat lisätietoja täydellisestä tuotevalikoimastamme vierailemalla virallisella verkkosivustollamme: www.blince.com.
