Hydraulische motoren in serie versus parallel: een circuit met twee motoren kiezen

In een seriecircuit levert de olie die de hoofduitlaat van Motor 1 verlaat Motor 2. De pomp moet de drukval van beide motoren opvangen. Parallel scheidt een knooppunt de voeding in twee motortakken. Voeg hun stroomvereisten toe bij het dimensioneren van de pomp. Het koppel hangt af van het drukverlies over elke motor; De assnelheid is afhankelijk van de stroom die deze bereikt. Controleer eventuele vereisten voor het afstemmen van snelheden afzonderlijk.

Houd rekening met de uitgangen voordat u de slangen tekent. Voor twee afzonderlijke transportbanden is mogelijk een onafhankelijke snelheidsregeling nodig. Een gedeelde riem houdt de rollen vast, terwijl het sturen verschillende wielbewegingen in een bocht vereist. Beschrijf deze bewegingen en de eventuele noodzaak om slechts één schacht te stoppen. Voeg vertraging toe als een bewegende last de motor kan aandrijven nadat de operator het commando heeft verwijderd.

Voor een eerste zoektocht naar componenten, BLINCE's De categorie hydraulische motor biedt de beschikbare gezinsrichtingen. De geschiktheid van de serie hangt nog steeds af van de geselecteerde configuratie en het bijbehorende circuit. Noch de familienaam, noch een foto bepalen de toegestane druk bij de uitlaat van een motor.

Wat verandert er als de motoren een pomp delen?

Voor motoren met een vaste cilinderinhoud bij stabiel autorijden vindt u de basisvergelijking hieronder. Bypasses, regelkleppen, lekkages en leidingverliezen moeten aan het eigenlijke circuit worden toegevoegd.

De tweede motor in een serieschakeling ontvangt olie onder druk via de uitlaat van de eerste motor. Het kan koppel produceren omdat de druk weer over zijn eigen werkkamers valt. De eerste motor heeft dus druk op beide hoofdpoorten. Het koppel volgt het verschil tussen deze drukken, in plaats van alleen de aflezing aan de pomp.

De hieronder gebruikte fundamentele verplaatsingsrelaties komen overeen met Technische informatie over algemene orbitale motoren van Danfoss, pagina's 8 en 14–15 . De voorbeelden zijn berekeningen die voor deze vergelijking zijn samengesteld. Het zijn geen metingen, BLINCE-beoordelingen of een voorgestelde installatietekening.

Flow en druk zijn afzonderlijke budgetten

Voor een ideale motor, met cilinderinhoud D in cm³/omw en inlaatstroom Q in l/min:

n = 1.000 × Q/D

Hier is n de assnelheid in rpm. Het overeenkomstige ideale koppel T in N·m, gebruikmakend van de motordrukval Δp in bar, is:

T = Δp × D / (20 × π)

Het oplossen van de koppelvergelijking voor druk levert Δp = 20 × π × T / D op. Voor een echte motor moet u rekening houden met lekkage in de schatting van de stroom en mechanische verliezen in de schatting van het koppel. De autovergelijkingen zijn Q = D × n / (1.000 × ηv) en Δp = 20 × π × T / (D × ηhm), waarbij ηv het volumetrische rendement is en ηhm het hydraulisch-mechanische rendement. Neem de waarden uit de curven van de geselecteerde motor op het punt dat wordt berekend. Een percentage dat met een andere snelheid of druk wordt genomen, kan het resultaat veranderen.

De verbinding verandert de manier waarop deze individuele vereisten de pomp bereiken. Voeg in serie de vereiste drukverschillen toe langs het hoofdstroomtraject. Voeg parallel de vereiste vertakkingsstromen toe. Schrijf beide budgetten op voordat u de pompcapaciteit vergelijkt. De maximale druk en het maximale debiet van een pomp zijn niet automatisch samen beschikbaar bij het vereiste aandrijftoerental en vermogen.

Een uitgewerkte vergelijking met dezelfde twee motoren

Deze hypothetische vergelijking heeft vier inputs:

• Motor 1 cilinderinhoud: 200 cm³/omw.

• Motor 2 cilinderinhoud: 200 cm³/omw.

• Weerstandskoppel bij motor 1: 200 N·m.

• Weerstandskoppel bij motor 2: 100 N·m.

Geen van beide belastingen drijft de motor extern aan. Starten, acceleratie, lekkage en klep- of leidingverliezen zijn uitgesloten van deze ideale eerste doorgang.

Voor Motor 1 komt 20 × π × 200 / 200 op 62,83 bar. Door het koppel voor Motor 2 te halveren, wordt het vereiste drukverschil gehalveerd tot 31,42 bar. De gedeelde verplaatsing heeft hun ladingen niet gelijk gemaakt.

Stel de pompopbrengst voor de eerste vergelijking in op 40 l/min. Voor parallel: neem aan dat een regeling de aftakkingsstromen op elk 20 l/min houdt en rekening houdt met de overdruk in de lichtere aftakking. Vervang de inlaatstroom van elke motor door 1.000 × Q / 200 om de snelheden van de tafel te verkrijgen. De gelijke verdeling is een opgelegde controlevoorwaarde; er is geen deelnauwkeurigheid toegewezen aan een tee.

Gebruik voor de rest van het voorbeeld een gemeenschappelijk doel van 100 tpm. Voor een serie is dus 20 l/min nodig voor het paar, en voor een gecontroleerde parallel is er in totaal 40 l/min nodig. De weerstandsbelastingen blijven op hun oorspronkelijke waarden. Dit levert een gemeenschappelijke output voor de druk- en vermogensvergelijking.

Voor de pompvergelijking is een punt op een curve nodig: levering bij de vereiste druk en aandrijfsnelheid. Voeg efficiëntieverbeteringen en padverliezen toe om het te lokaliseren. Als de documentatie slechts twee onafhankelijke maxima vermeldt, verkrijg dan de ontbrekende bedrijfsgegevens voordat u het motorpaar selecteert.

Lees een serieschakeling als een drukkaart

Gebruik hetzelfde hypothetische paar bij 100 tpm. Voeg een veronderstelde druk van 6 bar toe tussen de uitlaat van de tweede motor en het reservoir. Negeer voor deze vereenvoudigde drukkaart het verlies in de korte verbinding tussen motoren.

Vanaf het reservoiruiteinde zijn de bedragen 6 + 31,42 = 37,42 bar bij de kruising en 37,42 + 62,83 = 100,25 bar bij de eerste inlaat. Nog een hypothetische 6 bar in het toevoer-regelpad brengt de pompafvoer op 106,25 bar.

Trek bij Motor 1 de twee poortwaarden af: 100,25 − 37,42 geeft de 62,83 bar die wordt gebruikt bij de koppelberekening. Alleen al het gebruik van de inlaatwaarde zou het koppel overschatten. Ondertussen moet de 37,42 bar aan de uitlaat worden vergeleken met de toegestane uitlaatdruk van de geselecteerde constructie voor deze snelheid en belasting.

Als de belasting van Motor 2 toeneemt, neemt de vereiste drukval toe. De druk bij de uitlaat van Motor 1 stijgt mee, en de pomp moet het grotere totaal leveren als beide koppels behouden moeten blijven. Een meter aan de pomp kan niet laten zien hoe dat totaal wordt verdeeld. Twee werkpoortmetingen bij elke motor geven de lokale verschillen weer die nodig zijn voor de beoordeling.

Voor omgekeerde werking tekent u een tweede kaart met de pijlen omgekeerd. De motor die zich voorheen aan de tankzijde bevond, kan nu als eerste de pompstroom ontvangen. Controleer beide haventaken, inclusief eventuele remvrijgave-, spoel- en terugslagkleppaden. Kopieer de poortnamen van elke motortekening en bepaal de asrotatie vanuit de aangegeven kijkrichting.

Uitlaatdruk en kastdruk hebben hun eigen limieten nodig

Viviil's richtlijnen voor het seriematig gebruik van de motoren specificeren de versie met externe afvoer en een geschikte lagedrukafvoeraansluiting. Die eis hoort bij de gedocumenteerde Vivoil-constructie.

Houd afzonderlijke gegevens bij voor de inlaatdruk, uitlaatdruk, verschildruk en druk van de behuizing of asafdichting. Registreer de duur en voorwaarden ernaast. De externe afvoer verandert niets aan de werkpoortwaarden. Voor het voorbeeld is een uitstroomlimiet nodig om de berekende 37,42 bar te kunnen beoordelen.

De diagrammen op pagina's 19–20 van De orbitaalmotorinformatie van Danfoss laat zien hoe verschillende interne opstellingen aansluiten op de asafdichting. Markeer op de voorgestelde machinetekening de werkretour, de afvoer van de behuizing en de remaansluiting afzonderlijk. Een afvoer die in de tussenliggende werkleiding wordt aangesloten, zou de druk van die leiding kunnen meten.

De Het Danfoss L- en K-framemotordocument, pagina 13 , stelt serieproductie afhankelijk van systeem-, vul- en behuizingsdruklimieten, en vraagt ​​om hulp bij de toepassing omdat de levensduur van de lagers hierdoor wordt beïnvloed. Houd deze modelspecifieke beperkingen gekoppeld aan de configuratiebeoordeling.

Traceer de kracht door het paar

Voor het aangegeven toerental bij 100 tpm bedraagt ​​de som van de weerstandskoppels 300 N·m. Asvermogen is:

P-schacht = (200 + 100) × 2 × π × 100 / 60.000 = 3,14 kW

Hydraulische kW kan worden gevonden door bar te vermenigvuldigen met l/min en te delen door 600. De ideale serie-invoer is 94,25 × 20 / 600 = 3,14 kW. Het leveren van een parallel netwerk met constante druk van 40 l/min bij een toevoer-naar-retourverschil van 62,83 bar levert 4,19 kW op. In dat voorbeeld absorbeert een gasklep in de lichtere tak 31,42 bar bij 20 l/min, wat overeenkomt met 1,05 kW. Als u een andere regelarchitectuur kiest, zouden de verliezen ervan moeten worden berekend op basis van de eigen stroom- en drukpaden.

Neem de eerder gebruikte veronderstelde gemeenschappelijke aanvoer- en retourverliezen van 12 bar op. Bij 20 l/min voegen deze verliezen 0,40 kW toe in het serievoorbeeld. Bij een totaal van 40 l/min in het parallelle circuit voegt dezelfde veronderstelde 12 bar 0,80 kW toe. De resulterende vergelijking is:

De vaste 12 bar is ter illustratie. Gebruik voor de selectie de werkelijke verliescurve van elke slang, fitting en koeler. Controleer opnieuw de paden bij de stroom die elke optie zou voeren, inclusief het effect van de motor- en pompefficiëntie op de aandrijfinput. De duur van elke bedrijfstoestand is nodig om de verliesschatting om te zetten in een warmtebeoordeling.

Voor onafhankelijke afstelling of foutherstel kan de parallelle optie nog steeds nodig zijn. De controles moeten worden beoordeeld op basis van die taak. Inclusief perioden waarin één motor onbelast of gestopt is; ze kunnen veel meer diensten in beslag nemen dan de zwaarste gelijktijdige dienst. Het bovenstaande aftakverliescijfer van 1,05 kW is alleen van toepassing op het genoemde smoorvoorbeeld.

Waarom gelijke stroom geen gelijke beweging garandeert

Vergelijk twee hypothetische ideale verplaatsingen:

Serieleidingen behouden de verplaatsingsverhouding. Gelijke snelheid parallel vereist verschillende vertakte stromen, zoals hierboven weergegeven.

Voor de laatste rij werden de ideale inlaateisen gedeeld door een veronderstelde ηv van 0,92. De totale inlaatvraag wordt 48,91 l/min. Gelijke veronderstelde efficiënties behouden de verhouding. Voor een feitelijk onderzoek naar de verdelers zijn de curven bij de relevante olietoestand en -druk nodig; de twee motoren kunnen daar verschillende lekkages hebben.

Lekkageroutering verandert de seriestroombalans. Wijs voor een afzonderlijk voorbeeld 20 l/min toe aan de inlaat van motor 1 en 0,6 l/min aan de externe afvoer. Omdat er geen andere vestigingen zijn, heeft de hoofduitlaat nog 19,4 l/min over, een reductie van 3%. Lekkage die de werkuitlaat bereikt, blijft in de stroomafwaartse toevoer. Teken de bestemming voordat u deze aftrekt, zodat olie niet tweemaal als extern verlies wordt geteld.

Controleer de roldiameter en het astoerental. Neem twee hypothetische rollen van 100 en 102 mm op hun effectieve oppervlak. Bij 100 rpm geeft omtrek maal rpm 31,42 en 32,04 m/min. Laat ze vrij van mechanische koppeling en de relatieve reis zou in vijf minuten ongeveer 3,14 m bedragen. Het berekende verschil bedraagt ​​0,63 m/min aan de oppervlakken. Een gedeelde band voorkomt die vrije accumulatie; krachten, slip of werkelijke snelheid moeten veranderen om aan de beperking te voldoen.

Noem de gecontroleerde hoeveelheid in de tolerantie. De snelheid van het roloppervlak, het toerental van de as en de hoekpositie kunnen verschillende correcties vereisen. Neem het interval en de belastingswijzigingen op. Een proces dat een snelheidsvariatie van 5% accepteert, geeft de ontwerper de ruimte dat een vaste hoekverhouding bij herhaaldelijk starten dat niet doet.

Kies de aftakkingscontrole rondom de gewenste beweging

Een ongecontroleerde parallelle verbinding is alleen geschikt als het daadwerkelijke stroomgedrag ervan acceptabel is. Als één tak een eenvoudiger stroompad biedt, kan de toewijzing veranderen als de belasting verandert. Gelijke slanglengtes of overeenkomende nominale motorverplaatsingen zorgen niet voor een gecontroleerde splitsing. Identificeer welk apparaat de stroom van elke tak over het werkingsbereik vaststelt.

De technische tips voor stroomverdelers van Sun Hydraulics, pagina's 1–2 , maken onderscheid tussen verdelen in één richting en verdelen en combineren voor bidirectionele motortaken. Ze waarschuwen ook dat bij gebruik onder het gespecificeerde stroombereik de beoogde verdeling verloren kan gaan, en dat bij mechanisch gekoppelde uitgangen aandacht moet worden besteed aan cavitatie, blokkering en drukintensivering. Deze kenmerken horen bij het geselecteerde apparaat en circuit; een label met de tekst '50:50' beschrijft niet elke staat.

Drie operationele vereisten leiden tot verschillende controlecontroles:

Een eenvoudige serieketen verbindt de hoofdstroompaden met elkaar. Het stoppen van de ene as kan de andere beperken, tenzij er een ontworpen bypass of ander bedieningspad is voorzien. Voeg de bypass toe aan het schema en traceer de resterende motorstroom met deze open, gesloten en veranderende status. Deze drie schetsen leggen elke verandering in druk of snelheid bloot die het extra pad introduceert.

Vermeld tandwielen, kettingen, de gedeelde riem en eventueel intermitterend contact op de tekening die is verzonden voor controleselectie. Een stijve verbinding zorgt voor beweging van de as en kan koppel tussen uitgangen overbrengen. Contact via een band of de grond kan een andere beperking opleggen terwijl de machine werkt. Markeer wanneer elke beperking van toepassing is, zodat de voorgestelde stroomverhouding kan worden vergeleken met de mechanische beweging.

Inclusief vastgelopen, startende en stoppende staten

Markeer één as geblokkeerd op een kopie van het schema. Schakel op een andere schijf één schijf uit; op een derde keer je het commando om terwijl de schachten nog steeds in beweging zijn. Traceer de bypasses en lokale reliëfpaden op elke kopie. Normaal lopende gegevens laten deze gebeurtenissen open voor beoordeling.

Vergelijk voor series de gecombineerde belastingvraag met de beschikbare druk. Zodra die vraag de aanbodcapaciteit overschrijdt, ondersteunt de berekening niet langer beide gevraagde bedrijfspunten. Gebruik de daadwerkelijke lekkage en kleppaden om de resulterende beweging te onderzoeken. Controleer de geïnstalleerde component- en aandrijflimieten voordat u een wijziging aan een ontlastingsinstelling overweegt.

Voor parallelle aftakkingen volgt u de gemonteerde aftakkingsleiding met één as geblokkeerd en de belasting verwijderd. Inclusief tegenstroom. Een prioriteitscontrole verdeelt het aanbod opzettelijk anders dan een deler met gelijke verhoudingen. Onafhankelijke kleppen introduceren hun eigen bevelstoestanden. Voor de beoordeling zijn de gegevens van de fabrikant nodig voor het daadwerkelijke apparaat en de kleppositie.

Voeg losbreekkoppel toe voor een belaste herstart. Bij een gemonteerde rem moet de vrijgavegebeurtenis in de volgorde worden gemarkeerd, met de druk die op dat moment beschikbaar is. Gebruik voor deze controle de startgegevens van de motor. De cijfers over de loopefficiëntie in het uitgewerkte voorbeeld laten de ontsnappingsprestaties onbewezen achter.

Tijdens een stop kan een roterende last olie door de motor blijven drijven. Markeer die pomprichting op de schets van de stoptoestand. Laat de circuitrecensent de aanvul- en drukbeperkende paden identificeren, inclusief doorgangen die een klep kan isoleren van de pompontlasting. De bescherming voor deze opgeslagen energie moet afzonderlijk van de normale autoberekening worden geselecteerd.

Voor een eerste staatsoverzicht is een kort werkblad nuttiger dan een enkel maximumdrukcijfer:

Vervanging van één motor in een bestaand paar

Behoud het volledige achtervoegsel van de bestaande motor bij het vergelijken van vervangingen. Vergelijk naast de flens- en astekening de verplaatsing, poortfuncties, uitlaatcapaciteit, afvoeropstelling en de relevante curven. De tweede motor en zijn bedieningselementen maken deel uit van die vergelijking omdat de vervanging één lid van een werkend paar verandert.

Voor een paar nominaal gelijke vervangingen vergelijkt u de curvegegevens voor de inlaatstroom bij de vereiste snelheid en koppel. Houd de olieconditie bij deze vermeldingen. Voeg de verhouding, het stroombereik en de richtingsmogelijkheden van de geïnstalleerde verdeler toe. Die vergelijking kan een ontbrekend werkingspunt aan het licht brengen, zelfs als de verplaatsing van de kop overeenkomt.

Noteer het circuit zoals gevonden voordat u bestelt. Fotografeer beide modeltags, traceer de belangrijkste verbindingslijn, identificeer elke case drain en markeer eventuele bypass- of cross-port-assemblages. Een tweede kleine slang kan een remontkoppelings- of spoelaansluiting zijn, dus identificeer deze aan de hand van de motortekening. Bewaar originele poortlabels in het record; informele namen zoals 'retourslang' kunnen bij seriebedrijf verschillende druktaken betekenen.

BLINCE's Het orbitale motorbereik kan worden gebruikt om een ​​configuratieaanvraag te starten. Een vergelijkbaar gezin of ontheemding komt in aanmerking voor beoordeling. De geselecteerde tekening, bedrijfslimieten en interfacevergelijking zijn nog steeds nodig voordat we het een vervanging voor een van beide motoren in een bestaand paar kunnen noemen.

Wat moet u meesturen bij een tweemotorige aanvraag?

Een nuttig onderzoek begint met het gemarkeerde circuit en een beschrijving van de uitgangen. Voor een hypothetische rollenmachine zou dat kunnen luiden: 'Streef naar 100 tpm bij beide rollen. Elke rol moet afzonderlijk kunnen stoppen. Een gemeenschappelijke riem verbindt ze terwijl ze belast zijn.' De laatste twee vereisten moeten in het besturingsontwerp op elkaar worden afgestemd, dus houd rekening met wanneer de riem is ingeschakeld en welke stoptoestanden zijn toegestaan.

Voeg voor de componentselectie toe:

• Identificatie: zowel motortags als volledige voorgestelde codes.

• Duty: het vereiste koppel en toerental op elke as.

• Aanvoer: pompopbrengst bij het beoogde aandrijftoerental en beschikbare druk.

Bij bestaande apparatuur zet u de havenlocatie en -omstandigheden naast de testwaarde. Registreer de kleppositie, het astoerental en de olietemperatuur samen met de druk, zodat de recensent dat werkpunt op de motorcurve kan lokaliseren.

Voeg de toegestane snelheids- of positiefout toe over een aangegeven interval. Noteer de voorwaartse en achterwaartse werking, externe rijbelastingen en de reactie die nodig is na een stilstand. Een schets van het afvoertraject en de beschikbare motorlimietbladen kunnen het technische pakket compleet maken. Voor vervangingsaanvragen zijn ook de oude en voorgestelde interfacetekeningen nodig, met de afmetingen en poortfuncties geïdentificeerd.

Laat een gekwalificeerde technicus de werkpoort- en behuizingsafvoermetingen uitvoeren via de aangewezen testpunten. Volg de goedgekeurde procedure van de machine, zet de lading vast en gebruik instrumenten die geschikt zijn voor het circuit. Het openen van een bekrachtigde hydraulische leiding is onveilig; houd de lijnen tijdens de test gesloten.

Stuur het gemarkeerde tweemotorige circuit naar BLINCE met verzoek om de tekening en het limietblad van de kandidaat-motor. Vraag om bevestiging van de uitlaat- en kastdruklimieten en het toegestane serie- of parallelbedrijf. Noteer elk bedrijfspunt of klepstatus die nog moet worden beoordeeld voordat u de motororder vrijgeeft.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

Website: https://blince.com

Vrijwaring

Dit artikel is een algemene technische gids. De definitieve componentselectie moet gebaseerd zijn op machinetekeningen, gemeten hydraulische gegevens, werkomstandigheden, veiligheidseisen en bevestiging door een gekwalificeerde waterbouwkundige of leverancier.

Het hydraulische team van Blince

Blince Hydraulic is een toonaangevend bedrijf dat zich toelegt op nauwkeurig ontworpen vloeistofkrachtproductie en op maat gemaakte hydraulische oplossingen. Gesteund door tientallen jaren diepgaande expertise op het gebied van industriële machines en duizenden succesvolle wereldwijde implementaties, richt ons engineeringteam zich volledig op de productie van hoogwaardige hydraulische componenten, waaronder gespecialiseerde orbitale motoren, hogedrukreizen drijven motor aan, en robuuste directionele regelkleppen . Onze productie-infrastructuur maakt gebruik van de modernste meerassige CNC-bewerkingssystemen en is volledig ISO 9001-gecertificeerd om herhaalbare volumetrische nauwkeurigheid bij elke afzonderlijke productierun te garanderen.

Wij leveren snelle, zeer betrouwbare en kostenefficiënte hydraulische oplossingen aan distributeurs in de zware industrie, OEM's van machines en onderhoudspersoneel in meer dan 150 landen. Of uw actieve project nu een kleine batch op maat gemaakte asprofielen vereist of een grootschalige productierun zware gietijzeren tandwielpomp , configureren we onze flexibele productieschema's om aan uw beoogde doorlooptijden te voldoen met totale voorspelbare prijzen. Samenwerken met Blince betekent het garanderen van maximale systeemefficiëntie, hoogwaardige materiaalkwaliteit en compromisloze professionaliteit op het gebied van vloeistofkracht.

Bezoek onze officiële website voor meer informatie over ons volledige productassortiment: www.blince.com.