Hydrauliske motorer i serie kontra parallelle: Velge en to-motors krets

I en seriekrets forsyner olje som forlater motor 1s hoveduttak motor 2. Pumpen må overvinne begge motorers trykkfall. Parallelt deler et knutepunkt forsyningen i to motorgrener. Legg til strømningskravene deres når du dimensjonerer pumpen. Dreiemoment avhenger av trykket tapt over hver motor; akselhastigheten avhenger av strømmen som når den. Sjekk eventuelle krav til matchende hastigheter separat.

Vurder utgangene før du trekker slangene. To separate transportører kan trenge uavhengige hastighetskontroller. Et delt belte begrenser rullene, mens styring krever ulik hjulvandring rundt en sving. Beskriv disse bevegelsene og eventuelle behov for å stoppe en aksel alene. Inkluder retardasjon hvis en bevegelig last kan drive motoren etter at operatøren har fjernet kommandoen.

For et første komponentsøk, BLINCE's kategorien hydraulisk motor gir de tilgjengelige familieretningene. Seriens egnethet avhenger fortsatt av den valgte konfigurasjonen og dens krets. Verken familienavnet eller et fotografi fastslår det tillatte trykket ved motorens uttak.

Hva endres når motorene deler en pumpe

For motorer med fast slagvolum i jevn motordrift er den grunnleggende sammenligningen nedenfor. Bypass, reguleringsventiler, lekkasje og rørtap må legges til selve kretsen.

Den andre motoren i en seriekrets mottar trykksatt olje fra den første motorens utløp. Den kan produsere dreiemoment fordi trykket faller igjen over dets egne arbeidskamre. Den første motoren har derfor trykk på begge hovedportene. Dreiemomentet følger forskjellen mellom disse trykkene, i stedet for avlesningen ved pumpen alene.

De grunnleggende forskyvningsforholdene som brukes nedenfor er i samsvar med Danfoss's General Orbital Motors teknisk informasjon, side 8 og 14–15 . Eksemplene er beregninger satt sammen for denne sammenligningen. De er ikke mål, BLINCE-vurderinger eller en foreslått installasjonstegning.

Flyt og trykk er separate budsjetter

For en ideell motor, med forskyvning D i cm³/rev og innløpsstrøm Q i L/min:

n = 1000 × Q/D

Her er n akselhastighet i rpm. Det tilsvarende ideelle dreiemomentet T i N·m, ved bruk av motortrykkfall Δp i bar, er:

T = Δp × D / (20 × π)

Løsing av dreiemomentligningen for trykk gir Δp = 20 × π × T / D. For en ekte motor, ta hensyn til lekkasje i strømningsestimatet og mekaniske tap i dreiemomentestimatet. De motoriske ligningene er Q = D × n / (1000 × ηv) og Δp = 20 × π × T / (D × ηhm), hvor ηv er volumetrisk virkningsgrad og ηhm er hydraulisk-mekanisk virkningsgrad. Ta verdiene fra den valgte motorens kurver på punktet som beregnes. En prosentandel tatt ved en annen hastighet eller trykk kan endre resultatet.

Tilkoblingen endrer hvordan disse individuelle kravene når pumpen. I serie, legg til de nødvendige trykkforskjellene langs hovedstrømningsbanen. Parallelt legger du til de nødvendige grenstrømmene. Skriv begge budsjettene før du sammenligner pumpekapasiteten. En pumpes maksimale trykk og maksimale strømning er ikke automatisk tilgjengelig sammen ved nødvendig kjørehastighet og kraft.

En fungert sammenligning med de samme to motorene

Denne hypotetiske sammenligningen har fire innganger:

• Motor 1 slagvolum: 200 cm³/rev.

• Motor 2 slagvolum: 200 cm³/rev.

• Motstandsmoment ved motor 1: 200 N·m.

• Motstandsmoment ved motor 2: 100 N·m.

Ingen av lastene driver motoren eksternt. Start, akselerasjon, lekkasje og tap av ventiler eller rør er utelukket fra denne ideelle første passeringen.

For motor 1 kommer 20 × π × 200 / 200 til 62,83 bar. Halvering av dreiemomentet for Motor 2 halverer den nødvendige trykkforskjellen, til 31,42 bar. Den delte forskyvningen har ikke gjort deres belastninger like.

Sett pumpeleveransen til 40 l/min for den første sammenligningen. For parallell, anta at en kontroll holder grenstrømmene på 20 L/min hver og tar hensyn til overskuddstrykket i den lettere grenen. Bytt ut hver motors innløpsstrøm med 1000 × Q / 200 for å oppnå tabellens hastigheter. Likdelingen er en pålagt kontrollbetingelse; ingen delingsnøyaktighet er tilordnet en tee.

For resten av eksemplet, bruk et felles mål på 100 rpm. Serien tar derfor 20 L/min gjennom paret, og kontrollert parallell tar totalt 40 L/min. De motstandsdyktige belastningene forblir på sine opprinnelige verdier. Dette gir en felles utgang for trykk- og effektsammenligning.

Pumpesammenligningen trenger et punkt på en kurve: levering ved nødvendig trykk og kjørehastighet. Inkluder effektivitetsgevinster og banetap for å finne den. Hvis dokumentasjonen bare gir to uavhengige maksima, innhent de manglende driftsdataene før du velger motorpar.

Les en seriekrets som et trykkkart

Bruk det samme hypotetiske paret ved 100 rpm. Legg til en antatt 6 bar mellom den andre motorens utløp og reservoaret. For dette forenklede trykkkartet, se bort fra tapet i den korte forbindelsen mellom motorer.

Fra reservoarenden er summene 6 + 31,42 = 37,42 bar ved krysset og 37,42 + 62,83 = 100,25 bar ved første innløp. En annen hypotetisk 6 bar i forsyningskontrollbanen bringer pumpeutslippet til 106,25 bar.

Ved motor 1 trekker du fra de to portavlesningene: 100,25 − 37,42 gir 62,83 bar som ble brukt i dreiemomentberegningen. Å bruke innløpsavlesningen alene vil overdrive dreiemomentet. I mellomtiden må 37,42 bar ved utløpet kontrolleres mot den valgte konstruksjonens tillatte utløpstrykk for denne hastigheten og bruken.

Hvis motor 2s belastning øker, øker det nødvendige trykkfallet. Trykket ved motor 1s utløp stiger med det, og pumpen må levere den største summen hvis begge dreiemomentene skal opprettholdes. En måler ved pumpen kan ikke vise hvordan denne summen er fordelt. To arbeidsportavlesninger ved hver motor gir de lokale forskjellene som trengs for vurderingen.

For omvendt operasjon, tegn et andre kart med pilene omvendt. Motoren tidligere ved tankenden kan nå motta pumpestrøm først. Kontroller begge havneoppgaver, inkludert eventuell bremsefrigjøring, spyling og tilbakeslagsventilveier. Kopier portnavnene fra hver motortegning og etablere akselrotasjon fra den angitte visningsretningen.

Utløpstrykk og hustrykk trenger sine egne grenser

Vivoils veiledning om bruk av motorene i serie spesifiserer dens eksternt dreneringsversjon og en passende lavtrykksavløpstilkobling. Det kravet tilhører den dokumenterte Vivoil-konstruksjonen.

Hold separate klassifiseringsoppføringer for innløpstrykk, utløpstrykk, differensialtrykk og hus eller akseltetningstrykk. Registrer varighet og forhold ved siden av dem. Det eksterne avløpet endrer ikke arbeidsportens klassifiseringer. For eksempel er det nødvendig med en utløpsgrense for å vurdere de beregnede 37,42 bar.

Diagrammene på side 19–20 i Danfoss sin orbital-motorinformasjon viser hvordan ulike interne arrangementer kobles til akseltetningen. På den foreslåtte maskintegningen, merk den fungerende returen, koffertavløpet og bremsetilkoblingen separat. En drenering inn i den mellomliggende arbeidsledningen vil se trykket på den ledningen.

De Danfoss L og K Frame motordokument, side 13 , gjør seriedrift betinget av system-, ladnings- og kasse-trykkgrenser, og krever applikasjonsassistanse fordi lagrenes levetid påvirkes. Hold de modellspesifikke begrensningene knyttet til konfigurasjonsgjennomgangen.

Spor kraften gjennom paret

For den angitte 100 o/min-driften er summen av motstandsmomenter 300 N·m. Akselkraft er:

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

Hydraulisk kW kan finnes ved å multiplisere bar med L/min og dividere med 600. Den ideelle serieinngangen er 94,25 × 20 / 600 = 3,14 kW. Å tilføre et konstanttrykk parallelt nettverk med 40 L/min ved 62,83 bar forsynings-til-retur-differanse gir 4,19 kW. I det eksemplet absorberer en gass i den lettere grenen 31,42 bar ved 20 L/min, tilsvarende 1,05 kW. Velg en annen kontrollarkitektur og tapene må beregnes ut fra dens egne strømnings- og trykkbaner.

Inkluder antatt felles forsynings- og returtap på 12 bar brukt tidligere. Ved 20 l/min gir disse tapene 0,40 kW i serieeksemplet. Ved parallellkretsens totale 40 L/min gir samme antatte 12 bar 0,80 kW. Den resulterende sammenligningen er:

Den faste 12 baren er en illustrasjon. Bruk hver slange, kobling og kjølers faktiske tapskurve for valg. Kontroller på nytt banene ved strømmen hvert alternativ vil ha, inkludert effekten av motor- og pumpeeffektivitet på drivinngang. Varigheten av hver driftstilstand er nødvendig for å gjøre tapsestimatet om til en varmevurdering.

Det parallelle alternativet kan fortsatt være nødvendig for uavhengig justering eller feilretting. Kontrollene må vurderes mot den jobben. Inkluder perioder med én motor ubelastet eller stoppet; de kan oppta mye mer av et skift enn den tyngste samtidige plikten. Tallet på 1,05 kW grentap ovenfor gjelder kun for det angitte gasseksemplet.

Hvorfor lik flyt ikke garanterer lik bevegelse

Sammenlign to hypotetiske ideelle forskyvninger:

Serier rørleggerarbeid bevarer forskyvningsforholdet. Lik hastighet i parallell krever forskjellige grenstrømmer, som vist ovenfor.

For den siste raden ble de ideelle innløpskravene delt med en antatt ηv på 0,92. Totalt inntaksbehov blir 48,91 L/min. Like antatte effektiviteter bevarer forholdet. En faktisk skillerforespørsel trenger kurvene ved den aktuelle oljetilstanden og -trykket; de to motorene kan ha ulik lekkasje der.

Lekkasjeruting endrer seriestrømsbalansen. For et eget eksempel, tilordne 20 l/min til motor 1s innløp og 0,6 l/min til det eksterne avløpet. Uten andre grener har hoveduttaket 19,4 L/min igjen, en reduksjon på 3 %. Lekkasje som når arbeidsutløpet forblir i den nedstrøms forsyningen. Tegn destinasjonen før du trekker den fra, slik at oljen ikke telles dobbelt som et eksternt tap.

Sjekk valsediameter samt akselomdreininger. Ta to hypotetiske valser som måler 100 og 102 mm på deres effektive overflater. Ved 100 rpm gir omkrets ganger rpm 31,42 og 32,04 m/min. La dem være fri for mekanisk kobling, og den relative bevegelsen vil nå ca. 3,14 m på fem minutter. Beregnet forskjell er 0,63 m/min ved flatene. Et delt belte forhindrer den frie opphopningen; krefter, slipp eller faktisk hastighet må endres for å imøtekomme begrensningen.

Nevn den kontrollerte mengden i toleransen. Rulleoverflatehastighet, akselomdreininger og vinkelposisjon kan kreve forskjellige korreksjoner. Inkluder intervall- og belastningsendringene. En prosess som aksepterer 5 % hastighetsvariasjon gir designerrommet som et fast vinkelforhold over gjentatte starter ikke gjør det.

Velg grenkontroll rundt den nødvendige bevegelsen

En ukontrollert parallellkobling er kun hensiktsmessig der dens faktiske strømningsoppførsel er akseptabel. Hvis en gren tilbyr en enklere strømningsvei, kan allokeringen endres etter hvert som lasten endres. Like slangelengder eller matchende nominelle motorforskyvninger etablerer ikke en kontrollert splitt. Identifiser hvilken enhet som etablerer hver grens flyt over driftsområdet.

Sun Hydraulics' tekniske tips for strømningsdeler, side 1–2 , skiller deling i én retning fra deling og kombinering for toveis motoroppgaver. De advarer også om at drift under det spesifiserte strømningsområdet kan miste den tiltenkte delingen, og at mekanisk koblede utganger trenger oppmerksomhet til kavitasjon, låsing og trykkforsterkning. Disse egenskapene tilhører den valgte enheten og kretsen; en etikett med teksten '50:50' beskriver ikke alle stater.

Tre driftskrav fører til ulike kontrollkontroller:

En enkel seriekjede binder hovedstrømningsbanene sammen. Stopping av den ene akselen kan begrense den andre med mindre en utformet omkjøringsvei eller annen driftsvei er tilveiebrakt. Legg til bypass til skjemaet og spor den gjenværende motorens strømning med den åpen, lukket og skiftende tilstand. Disse tre skissene avslører enhver endring i trykk eller hastighet som den ekstra banen introduserer.

Inkluder tannhjul, kjeder, det delte beltet og eventuell intermitterende kontakt på tegningen sendt for kontrollvalg. En stiv kobling påfører akselbevegelse og kan overføre dreiemoment mellom utganger. Kontakt gjennom et belte eller bakken kan påføre en annen begrensning når maskinen fungerer. Merk når hver begrensning gjelder slik at det foreslåtte strømningsforholdet kan kontrolleres mot den mekaniske bevegelsen.

Inkluder stopp-, start- og stopptilstander

Merk en aksel blokkert på en kopi av skjemaet. På en annen, slå av en stasjon; på en tredje, reverser kommandoen mens akslene fortsatt er i bevegelse. Spor omkjøringsveiene og lokale avlastningsstier på hver kopi. Normalt løpende data lar disse hendelsene være åpne for gjennomgang.

For serier, sammenligne det kombinerte lastbehovet med tilgjengelig trykk. Når etterspørselen overstiger forsyningskapasiteten, støtter ikke beregningen lenger begge de forespurte driftspunktene. Bruk selve lekkasjen og ventilbanene for å undersøke den resulterende bevegelsen. Kontroller de installerte komponentene og drivgrensene før du vurderer endringer i en avlastningsinnstilling.

For parallell, spor den monterte grenkontrollen med en aksel blokkert og med lasten fjernet. Inkluder omvendt flyt. En prioritetskontroll tildeler med hensikt forsyning annerledes enn en deler med likt forhold. Uavhengige ventiler introduserer sine egne kommanderte stater. Gjennomgangen trenger produsentens informasjon for den faktiske enheten og ventilposisjonen.

Legg til bruddmoment for en belastet omstart. En montert brems trenger utløsningshendelsen merket i sekvensen, med trykket tilgjengelig ved den hendelsen. Bruk motorens startdata for denne kontrollen. Kjøreeffektivitetstallene i det bearbeidede eksemplet lar breakaway-ytelsen være uprøvd.

Under et stopp kan en roterende last fortsette å drive olje gjennom motoren. Merk den pumperetningen på stopptilstandskissen. Få kretskontrolløren til å identifisere etterfyllings- og trykkbegrensningsbanene, inkludert passasjer en ventil kan isolere fra pumpeavlastningen. Beskyttelse for denne lagrede energien må velges separat fra den normale motorberegningen.

For en innledende tilstandsgjennomgang er et kort regneark mer nyttig enn et enkelt maksimumstrykktall:

Bytte ut en motor i et eksisterende par

Behold den eksisterende motorens fulle suffiks når du sammenligner erstatninger. Ved siden av flens- og akseltegningen, sammenlign forskyvning, portfunksjoner, utløpsklassifisering, dreneringsarrangement og de relevante kurvene. Den andre motoren og dens kontroller utgjør en del av den sammenligningen fordi erstatningen endrer ett medlem av et arbeidspar.

For et par nominelt like erstatninger, sammenlign kurveoppføringene for innløpsstrøm ved nødvendig hastighet og dreiemoment. Hold oljetilstanden knyttet til disse oppføringene. Legg til den installerte delerens forhold, strømningsområde og retningsevne. Den sammenligningen kan avsløre et manglende driftspunkt selv når overskriftsforskyvningen stemmer.

Registrer kretsen som funnet før du bestiller. Fotografer begge modellbrikkene, spor hovedforbindelseslinjen, identifiser hver saksavløp og merk eventuelle bypass- eller kryssporter. En annen liten slange kan være en bremsefrigjørings- eller spyleforbindelse, så identifiser den fra motortegningen. Ta vare på originale portetiketter i posten; uformelle navn som 'returslange' kan bety forskjellige trykkoppgaver i seriedrift.

BLINCE sine orbital motorområde kan brukes til å starte en konfigurasjonsforespørsel. En sammenlignbar familie eller fordrivelse er en kandidat for vurdering. Den valgte tegningen, driftsgrensene og grensesnittsammenlikningen er fortsatt nødvendig før du kaller det en erstatning for en av motorene i et eksisterende par.

Hva du skal sende med en tomotors forespørsel

En nyttig forespørsel begynner med den merkede kretsen og en beskrivelse av utgangene. For en hypotetisk valsemaskin kan det lyde: 'Mål 100 rpm ved begge valser. Hver av valsene må kunne stoppe alene. Et felles belte forbinder dem mens de er lastet.' De to siste kravene må forenes i kontrolldesignet, så ta med når beltet er koblet inn og hvilke stopptilstander som er tillatt.

For komponentvalg, legg ved:

• Identifikasjon: både motorbrikker eller komplette foreslåtte koder.

• Drift: dreiemoment og turtall som kreves ved hver aksel.

• Tilførsel: pumpelevering ved tiltenkt kjørehastighet og tilgjengelig trykk.

For eksisterende utstyr, sett havnens plassering og betingelser ved siden av testverdien. Registrer ventilposisjon, akselomdreininger og oljetemperatur med trykket slik at kontrolløren kan finne det driftspunktet på motorens kurve.

Legg til tillatt hastighet eller posisjonsfeil over et angitt intervall. Merk forover- og reversdrift, ekstern kjørebelastning og responsen som kreves etter en stopp. En dreneringsruteskisse og tilgjengelige motorgrenseark kan fullføre den tekniske pakken. Forespørsler om erstatning trenger også de gamle og foreslåtte grensesnitttegningene, med dimensjoner og portfunksjoner identifisert.

Få en kvalifisert tekniker til å ta avlesningene fra arbeidsporten og kofferten gjennom de angitte testpunktene. Følg maskinens godkjente prosedyre, sikre lasten og bruk instrumenter som er klassifisert for kretsen. Å åpne en strømførende hydraulikkledning er utrygt; hold linjene lukket gjennom hele testen.

Send den merkede tomotorskretsen til BLINCE med en forespørsel om kandidatmotorens tegning og grenseark. Be om bekreftelse av utløps- og hustrykkgrenser og tillatt serie- eller parallelldrift. Registrer ethvert driftspunkt eller ventiltilstand som fortsatt trenger gjennomgang før du frigir motorordren.

Tlf.: +86 132 4232 1601

✉️ E-post: sales16@blince.com

Nettsted: https://blince.com

Ansvarsfraskrivelse

Denne artikkelen er en generell teknisk veiledning. Endelig komponentvalg bør være basert på maskintegninger, målte hydrauliske data, arbeidsforhold, sikkerhetskrav og bekreftelse fra en kvalifisert hydraulikkingeniør eller leverandør.

Blince Hydraulic Team

Blince Hydraulic er et bransjeledende selskap dedikert til presisjonskonstruert væskekraftproduksjon og tilpassede hydrauliske løsninger. Støttet av flere tiår med dypfeltekspertise innen industrimaskiner og tusenvis av vellykkede globale distribusjoner, fokuserer ingeniørteamet vårt utelukkende på produksjon av hydrauliske komponenter med høy ytelse, inkludert spesialiserte orbitalmotorer, høytrykkskjøring driver motor , og robuste retningsreguleringsventiler . Produksjonsinfrastrukturen vår bruker toppmoderne multi-akse CNC-maskinering og er fullt ISO 9001-sertifisert for å garantere repeterbar volumetrisk nøyaktighet på tvers av hver eneste produksjonskjøring.

Vi leverer raske, svært pålitelige og kostnadseffektive hydrauliske løsninger til tungindustridistributører, maskin-OEM-er og vedlikeholdsmannskaper i mer enn 150 land. Enten ditt aktive prosjekt krever et lite volum med tilpassede akselprofiler eller en storskala produksjon av kraftig støpejernsgirpumpe , vi konfigurerer våre fleksible produksjonsplaner for å møte dine målleddetider med total prisforutsigbarhet. Å samarbeide med Blince betyr å sikre maksimal systemeffektivitet, elitær materialkvalitet og kompromissløs profesjonalitet med flytende kraft.

For å lære mer om hele produktutvalget vårt, besøk vår offisielle nettside: www.blince.com.