Hidraulički motori u seriji nasuprot paralelnom: odabir kruga s dva motora

U serijskom krugu, ulje koje napušta glavni izlaz motora 1 opskrbljuje motor 2. Crpka mora svladati pad tlaka oba motora. Paralelno, spoj razdvaja opskrbu u dvije grane motora. Dodajte njihove zahtjeve za protok prilikom dimenzioniranja crpke. Okretni moment ovisi o gubitku tlaka na svakom motoru; brzina osovine ovisi o protoku koji do nje dolazi. Zasebno provjerite sve zahtjeve za usklađivanje brzina.

Razmotrite rezultate prije crtanja crijeva. Dva odvojena transportera mogu zahtijevati neovisne kontrole brzine. Zajednički remen ograničava njegove valjke, dok upravljanje zahtijeva drugačiji hod kotača u zavoju. Opišite te kretnje i svaku potrebu za zaustavljanjem samo jedne osovine. Uključite usporavanje ako pokretni teret može pokrenuti motor nakon što operater ukloni naredbu.

Za početnu pretragu komponenti, BLINCE's Kategorija hidrauličkog motora pruža dostupne obiteljske upute. Prikladnost serije i dalje ovisi o odabranoj konfiguraciji i njenom krugu. Ni prezime ni fotografija ne utvrđuju dopušteni tlak na izlazu iz motora.

Što se mijenja kada motori dijele pumpu

Za motore fiksnog obujma u stabilnom motornom radu, osnovna usporedba je dolje. Premosnice, regulacijski ventili, curenje i gubici u cjevovodu moraju se dodati stvarnom krugu.

Drugi motor u serijskom krugu prima ulje pod tlakom iz izlaza prvog motora. Može proizvesti okretni moment jer tlak ponovno pada u njegovim radnim komorama. Prvi motor stoga ima pritisak na oba glavna otvora. Njegov okretni moment slijedi razliku između tih tlakova, a ne samo očitanje na pumpi.

Osnovni odnosi pomaka korišteni u nastavku su u skladu s Tehničke informacije o Danfoss General Orbital Motors, stranice 8 i 14–15 . Primjeri su izračuni sastavljeni za ovu usporedbu. To nisu mjere, BLINCE ocjene ili predloženi crtež instalacije.

Protok i pritisak su odvojeni proračuni

Za idealan motor, s zapreminom D u cm³/okretaj i ulaznim protokom Q u L/min:

n = 1000 × Q / D

Ovdje je n brzina osovine u o/min. Odgovarajući idealni moment T u N·m, koristeći pad tlaka motora Δp u barima, je:

T = Δp × D / (20 × π)

Rješavanje jednadžbe zakretnog momenta za tlak daje Δp = 20 × π × T / D. Za pravi motor, uzmite u obzir curenje u procjeni protoka i mehaničke gubitke u procjeni zakretnog momenta. Motorne jednadžbe su Q = D × n / (1000 × ηv) i Δp = 20 × π × T / (D × ηhm), gdje je ηv volumetrijska učinkovitost, a ηhm hidrauličko-mehanička učinkovitost. Uzmite vrijednosti iz krivulja odabranog motora u točki koja se izračunava. Postotak uzet pri drugoj brzini ili pritisku može promijeniti rezultat.

Veza mijenja način na koji ovi pojedinačni zahtjevi dolaze do crpke. U nizu dodajte potrebne razlike tlaka duž glavnog puta protoka. Paralelno dodajte potrebne tokove grananja. Napišite oba proračuna prije usporedbe kapaciteta crpke. Maksimalni tlak i maksimalni protok pumpe nisu automatski dostupni zajedno pri potrebnoj brzini i snazi ​​pogona.

Uspješna usporedba s ista dva motora

Ova hipotetska usporedba ima četiri ulaza:

• Zapremina motora 1: 200 cm³/okretaj

• Zapremina motora 2: 200 cm³/okretaj

• Otporni moment na motoru 1: 200 N·m.

• Otporni moment na motoru 2: 100 N·m.

Nijedno opterećenje ne pokreće svoj motor izvana. Pokretanje, ubrzanje, curenje i gubici ventila ili cijevi isključeni su iz ovog idealnog prvog prolaza.

Za motor 1, 20 × π × 200 / 200 dolazi do 62,83 bara. Prepolovljenje momenta za motor 2 prepolovljuje potrebnu razliku tlaka na 31,42 bara. Zajednički pomak nije izjednačio njihova opterećenja.

Postavite isporuku pumpe na 40 L/min za prvu usporedbu. Za paralelno, pretpostavimo da kontrola održava protok grane na 20 L/min svaki i uzima u obzir višak tlaka u lakšoj grani. Zamijenite ulazni protok svakog motora s 1000 × Q / 200 da dobijete brzine iz tablice. Jednaka podjela je nametnuti kontrolni uvjet; nikakva točnost dijeljenja nije dodijeljena tee.

Za ostatak primjera koristite uobičajeni cilj od 100 o/min. Serija dakle uzima 20 L/min kroz par, a kontrolirana paralela ukupno 40 L/min. Otporna opterećenja ostaju na svojim izvornim vrijednostima. Ovo daje zajednički izlaz za usporedbu tlaka i snage.

Za usporedbu pumpi potrebna je točka na krivulji: isporuka pri potrebnom tlaku i brzini pogona. Uključite učinkovitosti i gubitke puta da biste ga locirali. Ako dokumentacija daje samo dva neovisna maksimuma, nabavite podatke o radu koji nedostaju prije odabira para motora.

Čitajte serijski krug kao kartu tlaka

Koristite isti hipotetski par pri 100 o/min. Dodajte pretpostavljenih 6 bara između izlaza drugog motora i spremnika. Za ovu pojednostavljenu kartu tlaka zanemarite gubitak u kratkom spoju između motora.

Počevši od kraja rezervoara, zbrojevi su 6 + 31,42 = 37,42 bara na spoju i 37,42 + 62,83 = 100,25 bara na prvom ulazu. Drugih hipotetskih 6 bara na putu upravljanja dovodom dovodi do pražnjenja crpke na 106,25 bara.

Kod motora 1 oduzmite dva očitanja priključka: 100,25 − 37,42 daje 62,83 bara korištenih u izračunu zakretnog momenta. Korištenje samog ulaznog očitanja pretjeralo bi okretni moment. U međuvremenu, 37,42 bara na izlazu mora se provjeriti u odnosu na dopušteni izlazni tlak odabrane konstrukcije za ovu brzinu i rad.

Ako se opterećenje motora 2 poveća, njegov potreban pad tlaka se povećava. Tlak na izlazu motora 1 raste s njim, a crpka mora opskrbiti veći ukupni tlak ako se oba zakretna momenta žele održati. Mjerač na pumpi ne može pokazati kako je taj ukupni iznos raspoređen. Dva očitanja radnog otvora na svakom motoru daju lokalne razlike potrebne za procjenu.

Za obrnuti rad, nacrtajte drugu kartu s obrnutim strelicama. Motor koji je prije bio na kraju spremnika sada može prvi primiti protok pumpe. Provjerite obje dužnosti priključka, uključujući sve puteve otpuštanja kočnice, ispiranja i povratnog ventila. Kopirajte nazive otvora sa svakog crteža motora i uspostavite rotaciju vratila iz navedenog smjera gledanja.

Izlazni tlak i tlak kućišta trebaju vlastita ograničenja

Vivoilova smjernice o korištenju njegovih motora u seriji navode njegovu verziju s vanjskim odvodom i odgovarajući odvodni priključak niskog tlaka. Taj zahtjev pripada dokumentiranoj konstrukciji Vivoila.

Držite odvojene unose vrijednosti za ulazni tlak, izlazni tlak, diferencijalni tlak i tlak kućišta ili brtve osovine. Zabilježite trajanje i uvjete uz njih. Vanjski odvod ne mijenja vrijednosti radnog priključka. Na primjer, izlazna granica je potrebna za procjenu izračunatih 37,42 bara.

Dijagrami na stranicama 19–20 od Podaci o Danfossovim orbitalnim motorima pokazuju kako su različiti unutarnji rasporedi povezani s brtvom vratila. Na predloženom crtežu stroja zasebno označite radni povrat, odvod kućišta i priključak kočnice. Odvodni priključak u međuradni vod bi vidio pritisak tog voda.

The Dokument Danfoss L i K okvira motora, stranica 13 , uvjetuje serijski rad ograničenjima sustava, punjenja i tlaka u kućištu te poziva pomoć pri primjeni jer to utječe na životni vijek ležaja. Držite ta ograničenja specifična za model priložena pregledu konfiguracije.

Pratite snagu kroz par

Za navedeno opterećenje od 100 o/min, zbroj otpornih momenta je 300 N·m. Snaga osovine je:

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

Hidraulički kW se može pronaći množenjem bara s L/min i dijeljenjem sa 600. Idealni serijski unos je 94,25 × 20 / 600 = 3,14 kW. Opskrba paralelne mreže konstantnog tlaka s 40 L/min pri razlici dovod-povrat od 62,83 bara daje 4,19 kW. U tom primjeru, prigušnica u lakšoj grani apsorbira 31,42 bara pri 20 L/min, što je ekvivalentno 1,05 kW. Odaberite drugu arhitekturu upravljanja i njezini gubici morali bi se izračunati iz vlastitih putanja protoka i tlaka.

Uključite pretpostavljene zajedničke dovodne i povratne gubitke od 12 bara korištene ranije. Pri 20 L/min ti gubici dodaju 0,40 kW u serijskom primjeru. Uz ukupnih 40 L/min paralelnog kruga, istih pretpostavljenih 12 bara dodaje 0,80 kW. Rezultirajuća usporedba je:

Fiksnih 12 bara je ilustracija. Za odabir koristite krivulju stvarnih gubitaka svakog crijeva, priključka i hladnjaka. Ponovno provjerite putanje protoka koje bi nosila svaka opcija, uključujući učinak učinkovitosti motora i pumpe na ulaz pogona. Trajanje svakog radnog stanja potrebno je kako bi se procjena gubitka pretvorila u procjenu topline.

Paralelna opcija još uvijek može biti potrebna za neovisno podešavanje ili oporavak od greške. Njegove kontrole moraju se procijeniti u odnosu na taj posao. Uključite razdoblja s jednim neopterećenim ili zaustavljenim motorom; mogu zauzeti puno više smjene nego najteža istodobna dužnost. Gornji iznos od 1,05 kW gubitka grane odnosi se samo na navedeni primjer prigušenja.

Zašto jednak protok ne jamči jednako kretanje

Usporedite dva hipotetska idealna pomaka:

Serijski vodovod čuva omjer pomaka. Jednaka brzina u paraleli zahtijeva različite tokove grana, kao što je prikazano gore.

Za zadnji red, idealni ulazni zahtjevi podijeljeni su s pretpostavljenim ηv od 0,92. Ukupna ulazna potražnja postaje 48,91 L/min. Jednake pretpostavljene učinkovitosti čuvaju omjer. Za stvarni upit razdjelnika potrebne su krivulje pri relevantnom stanju i tlaku ulja; dva motora tamo mogu imati različito curenje.

Usmjeravanje curenja mijenja ravnotežu protoka serije. Za poseban primjer, dodijelite 20 L/min ulazu motora 1 i 0,6 L/min njegovom vanjskom odvodu. Bez drugih ogranaka, glavnom izlazu ostaje 19,4 L/min, smanjenje od 3%. Propuštanje koje dospije do radnog izlaza ostaje u nizvodnom dovodu. Nacrtajte odredište prije nego što ga oduzmete, tako da se ulje ne računa dva puta kao vanjski gubitak.

Provjerite promjer valjka kao i broj okretaja osovine. Uzmite dva hipotetska valjka dimenzija 100 i 102 mm na njihovim efektivnim površinama. Pri 100 okretaja u minuti, vrijeme broja okretaja u minuti daje 31,42 i 32,04 m/min. Ostavite ih bez mehaničkog spajanja i relativni hod bi dosegao oko 3,14 m za pet minuta. Izračunata razlika je 0,63 m/min na površinama. Zajednički pojas sprječava to slobodno nakupljanje; sile, klizanje ili stvarna brzina moraju se promijeniti kako bi se prilagodili ograničenju.

Navedite kontroliranu količinu u toleranciji. Brzina površine valjka, broj okretaja osovine i kutni položaj mogu zahtijevati različite korekcije. Uključite promjene intervala i opterećenja. Proces koji prihvaća varijacije brzine od 5% daje dizajneru prostor koji fiksni kutni odnos tijekom ponovljenih pokretanja ne daje.

Odaberite kontrolu grananja oko potrebnog kretanja

Nekontrolirana paralelna veza prikladna je samo tamo gdje je prihvatljivo stvarno ponašanje protoka. Ako jedna grana nudi lakši put protoka, dodjela se može mijenjati s promjenama opterećenja. Jednake duljine crijeva ili odgovarajući nazivni zapremnine motora ne uspostavljaju kontrolirano razdvajanje. Odredite koji uređaj uspostavlja protok svake grane preko radnog raspona.

Tehnički savjeti za razdjelnike protoka tvrtke Sun Hydraulics, stranice 1–2 , razlikuju dijeljenje u jednom smjeru od dijeljenja i kombiniranja za dvosmjerne zadatke motora. Oni također upozoravaju da rad ispod specificiranog raspona protoka može izgubiti namjeravanu podjelu i da mehanički spojeni izlazi trebaju obratiti pozornost na kavitaciju, blokadu i povećanje tlaka. Ove karakteristike pripadaju odabranom uređaju i krugu; oznaka '50:50' ne opisuje svako stanje.

Tri radna zahtjeva dovode do različitih kontrolnih provjera:

Jednostavan serijski lanac povezuje glavne tokove zajedno. Zaustavljanje jedne osovine može ograničiti drugu osim ako nije predviđena zaobilaznica ili drugi radni put. Dodajte premosnicu shemi i pratite preostali protok motora s otvorenim, zatvorenim i promjenjivim stanjem. Te tri skice otkrivaju sve promjene u pritisku ili brzini koje uvodi dodatni put.

Uključite zupčanike, lance, zajednički remen i sve povremene kontakte na crtež koji se šalje za odabir kontrole. Čvrsta veza nameće kretanje osovine i može prenijeti moment između izlaza. Kontakt kroz remen ili tlo može nametnuti različita ograničenja tijekom rada stroja. Označite kada se svako ograničenje primjenjuje tako da se predloženi omjer protoka može provjeriti u odnosu na mehaničko kretanje.

Uključite stanja zastoja, pokretanja i zaustavljanja

Označite jednu osovinu blokiranu na kopiji sheme. Na drugom isključite jedan pogon; na trećem obrnite naredbu dok se osovine još uvijek kreću. Pratite zaobilaznice i lokalne pomoćne staze na svakoj kopiji. Podaci koji se normalno izvode ostavljaju te događaje otvorenima za pregled.

Za seriju, usporedite kombinirano opterećenje s raspoloživim tlakom. Jednom kada ta potražnja premaši kapacitet opskrbe, izračun više ne podržava obje tražene radne točke. Upotrijebite stvarno curenje i putanje ventila da istražite rezultirajuće kretanje. Provjerite instaliranu komponentu i ograničenja pogona prije razmatranja bilo kakve promjene postavke rasterećenja.

Za paralelno, pratite postavljenu kontrolu grane s jednom osovinom blokiranom i s uklonjenim teretom. Uključi obrnuti tok. Kontrola prioriteta namjerno raspoređuje opskrbu drugačije od razdjelnika jednakog omjera. Neovisni ventili uvode vlastita naređena stanja. Za pregled su potrebni podaci o proizvođaču za stvarni uređaj i položaj ventila.

Dodajte okretni moment za ponovno pokretanje pod opterećenjem. Ugrađena kočnica treba svoj događaj otpuštanja označiti u nizu, s raspoloživim tlakom u tom događaju. Koristite podatke o pokretanju motora za ovu provjeru. Brojke učinkovitosti trčanja u obrađenom primjeru ostavljaju nedokazane performanse odvajanja.

Tijekom zaustavljanja, rotirajući teret može nastaviti tjerati ulje kroz motor. Označite taj smjer pumpanja na skici stanja zaustavljanja. Neka recenzent kruga identificira puteve dopune i ograničenja tlaka, uključujući prolaze koje ventil može izolirati od rasterećenja pumpe. Zaštita za ovu pohranjenu energiju mora se odabrati odvojeno od normalnog proračuna motora.

Za početni pregled stanja, kratka radna tablica korisnija je od jedne brojke maksimalnog tlaka:

Zamjena jednog motora u postojećem paru

Zadržite puni sufiks postojećeg motora kada uspoređujete zamjene. Uz crtež prirubnice i vratila, usporedite pomak, funkcije priključka, izlaznu vrijednost, raspored odvoda i relevantne krivulje. Drugi motor i njegove kontrole čine dio te usporedbe jer se zamjenom mijenja jedan član radnog para.

Za par nominalno jednakih zamjena, usporedite unose krivulje za ulazni protok pri potrebnoj brzini i zakretnom momentu. Zadržite stanje ulja priloženo tim unosima. Dodajte instalirani omjer razdjelnika, raspon protoka i sposobnost smjera. Ta usporedba može otkriti radnu točku koja nedostaje čak i kada se pomak naslova podudara.

Snimite strujni krug kakav ste pronašli prije naručivanja. Fotografirajte obje oznake modela, iscrtajte glavnu liniju međusobnog povezivanja, identificirajte svaki odvod kućišta i označite bilo koju premosnicu ili sklop križnih otvora. Drugo malo crijevo može biti priključak za otpuštanje kočnice ili ispiranje, pa ga identificirajte prema crtežu motora. Sačuvajte izvorne oznake luka u zapisu; neformalni nazivi kao što je 'povratno crijevo' mogu značiti različite pritiske u serijskom radu.

BLINCE's raspon orbitalnih motora može se koristiti za pokretanje upita o konfiguraciji. Usporediva obitelj ili raseljena osoba kandidat je za reviziju. Odabrani crtež, radna ograničenja i usporedba sučelja i dalje su potrebni prije nego što ga nazovete zamjenom za bilo koji motor u postojećem paru.

Što poslati s dvomotornim upitom

Koristan upit počinje s označenim krugom i opisom izlaza. Za hipotetski stroj s valjcima to bi moglo glasiti: 'Ciljani 100 okretaja u minuti na oba valjka. Svaki valjak mora se moći zaustaviti sam. Zajednički remen povezuje ih dok su opterećeni.' Posljednja dva zahtjeva moraju se uskladiti u upravljačkom dizajnu, stoga uključite kada je remen uključen i koja su stanja zaustavljanja dopuštena.

Za odabir komponenti priložite:

• Identifikacija: obje motorne oznake ili potpuni predloženi kodovi.

• Dužnost: okretni moment i broj okretaja potrebni za svaku osovinu.

• Opskrba: isporuka pumpe pri predviđenoj brzini pogona i raspoloživom tlaku.

Za postojeću opremu stavite lokaciju priključka i uvjete pored ispitne vrijednosti. Zabilježite položaj ventila, broj okretaja osovine i temperaturu ulja s tlakom kako bi pregledavač mogao locirati radnu točku na krivulji motora.

Dodajte dopuštenu pogrešku brzine ili položaja u navedenom intervalu. Označite rad naprijed i nazad, vanjska pogonska opterećenja i reakciju potrebnu nakon zastoja. Skica odvodne rute i dostupni listovi ograničenja motora mogu upotpuniti tehnički paket. Za upite o zamjeni također su potrebni stari i predloženi crteži sučelja, s identificiranim dimenzijama i funkcijama priključka.

Neka kvalificirani tehničar očita radni otvor i ispust kućišta kroz označene ispitne točke. Slijedite odobreni postupak stroja, osigurajte njegov teret i koristite instrumente namijenjene za strujni krug. Otvaranje hidrauličkog voda pod naponom nije sigurno; držati linije zatvorene tijekom testa.

Pošaljite označeni dvomotorni sklop na BLINCE sa zahtjevom za nacrt motora kandidata i granični list. Zatražite potvrdu izlaza i granica tlaka kućišta te dopuštenog serijskog ili paralelnog rada. Zabilježite bilo koju radnu točku ili stanje ventila koje još treba pregledati prije izdavanja narudžbe motora.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ Email: sales16@blince.com

Web stranica: https://blince.com

Odricanje

Ovaj je članak opći inženjerski vodič. Konačni odabir komponente trebao bi se temeljiti na crtežima stroja, izmjerenim hidrauličkim podacima, radnim uvjetima, sigurnosnim zahtjevima i potvrdi kvalificiranog hidrauličkog inženjera ili dobavljača.

Blince Hydraulic Team

Blince Hydraulic je vodeća tvrtka u industriji posvećena precizno projektiranoj proizvodnji fluidne energije i prilagođenim hidrauličkim rješenjima. Potpomognut desetljećima dubokog stručnog znanja u industrijskim strojevima i tisućama uspješnih globalnih implementacija, naš inženjerski tim u potpunosti se fokusira na proizvodnju hidrauličkih komponenti visokih performansi, uključujući specijalizirani orbitalni motori, visokotlačni pogonski motor , i robusni usmjereni regulacijski ventili . Naša proizvodna infrastruktura koristi vrhunske višeosne CNC obradne sustave i ima potpuni certifikat ISO 9001 koji jamči ponovljivu volumetrijsku točnost u svakoj pojedinačnoj proizvodnoj seriji.

Isporučujemo brza, vrlo pouzdana i troškovno učinkovita hidraulička rješenja distributerima teške industrije, proizvođačima originalne opreme strojeva i timovima za održavanje u više od 150 zemalja. Bilo da vaš aktivni projekt zahtijeva malu seriju prilagođenih profila vratila ili veliku proizvodnju od zupčastu pumpu od lijevanog željeza za teške uvjete rada , konfiguriramo naše fleksibilne proizvodne rasporede kako bismo zadovoljili vaša ciljana vremena isporuke uz potpunu predvidljivost cijena. Partnerstvo s tvrtkom Blince znači osiguranje maksimalne učinkovitosti sustava, elitnu kvalitetu materijala i beskompromisnu profesionalnost fluidne snage.

Da biste saznali više o našoj kompletnoj liniji proizvoda, posjetite našu službenu web stranicu: www.blince.com.