Motor hidraulic cu frână: sisteme de frânare interne vs externe

Sistemele hidraulice necesită adesea o frână pentru a opri și a menține sarcinile în siguranță. Motoarele hidraulice pot fi echipate cu o frână internă (integrată) sau pot utiliza un sistem de frânare extern separat . Blince oferă ambele opțiuni pentru motoarele sale. De exemplu, seria BMR-BK01 sunt Motoare hidraulice frânate cu frâne cu disc încorporate aplicate cu arc, care asigură o reținere „în siguranță” atunci când presiunea este oprită. În schimb, o frână externă este un ansamblu separat disc/frână montat pe arborele motorului. Fiecare abordare are cazuri de utilizare și compromisuri diferite, așa cum se explică mai jos.

Motoare hidraulice de frână interne (integrate).

Un motor hidraulic de frână internă (numit adesea motor de frână) are încorporat un mecanism de frână cu frecare. De obicei, un arc puternic forțează discurile de frecare sau un tambur împreună în jurul arborelui. Când se aplică presiune hidraulică pe pistonul frânei, acesta eliberează arcul și lasă motorul să se rotească. Când presiunea este îndepărtată (de exemplu, oprirea curentului), arcul prinde discurile și blochează arborele. Acest design de siguranță înseamnă că frâna „este activată implicit” pentru siguranță: dacă puterea sau presiunea sunt pierdute, motorul își menține poziția automat.

• Siguranță cu auto-angajare: Frânele aplicate cu arc și eliberate hidraulic se cuplează fără nicio acțiune externă atunci când presiunea este oprită. Acest lucru previne căderea liberă pe macarale sau căderile pe ascensoare, cruciale pentru mașinile mobile și echipamentele grele.

• Cuplu de menținere ridicat: Frânele integrate pot fi proiectate cu arcuri puternice. De exemplu, motoarele din seria BMR de la Blince oferă „cuplu de reținere ridicat” cu o frână de putere într-o dimensiune compactă. Aceste motoare își specifică adesea capacitatea de cuplu statică (de menținere); cumpărătorii trebuie să se asigure că acesta depășește cuplul de sarcină.

• Instalare compactă și simplă: Deoarece frâna se află în interiorul carcasei motorului, instalarea este mai simplă (nu este nevoie de un suport suplimentar de frână). Utilizează circuitul hidraulic al motorului (adesea printr-un port de „eliberare a frânei”) pentru control.

Dezavantajele frânelor interne: Frânele integrate au dimensiuni fizice limitate. În aplicațiile extrem de grele, zona de frecare a acestora poate să nu genereze suficient cuplu, iar piesele lor necesită dezasamblarea motorului pentru service. De asemenea, dacă componentele frânei se uzează sau se gripează, motorul nu poate susține sarcina decât dacă este revizuit.

Motoarele orbitale de la Blince BMR (de exemplu, seria BMR-BK01) ilustrează designul intern al frânei. Pagina produsului notează: „Acest motor are o frână de oprire integrată... cuplu de menținere ridicat, frână de putere, greutate redusă”. Aceste frâne interne sunt ideale pentru încărcături moderate (troliuri, transmisii transportoare, puncte de parcare). Ele strălucesc în aplicațiile în care este necesară o fixare imediată în siguranță, fără piese suplimentare.

Figura: Motor hidraulic Blince (seria BMR) cu frână integrată cu arc pe flanșa din spate. Frâna cu disc încorporată (carcasa verde) fixează arborele pentru o ținere sigură.

Sisteme de frânare externe pentru motoare hidraulice

Un sistem de frânare extern utilizează o unitate de frânare separată montată pe arborele de ieșire al motorului hidraulic sau cuplată la acesta. Acestea pot fi frâne cu disc cu acţionare hidraulică, frâne pneumatice sau electrice. Frânele exterioare nu fac parte din motorul în sine, ci se atașează printr-o flanșă adaptoare.

• Capacitate de cuplu mai mare: Frânele de sine stătătoare pot fi mult mai mari decât cele integrate. Frânele cu disc cu cuplu mare (de exemplu, seria Danfoss BK) pot oferi sute până la mii de Nm cuplu de menținere. Acest lucru permite oprirea și menținerea sarcinilor de depășire pe care numai frânele interne nu le pot. Într-adevăr, un motor hidraulic are scurgeri în mod inerent în interior și nu poate susține o sarcină grea doar prin blocarea fluidului. După cum notează un expert: „Toate motoarele hidraulice… nu pot fi niciodată folosite pentru a opri și a menține o sarcină de depășire… când este necesar să opriți și să mențineți un motor hidraulic… este necesară o frână externă.” Frânele exterioare se ocupă de astfel de cazuri grele.

• Întreținere mai ușoară: Deoarece frâna este în afara motorului, întreținerea este mai simplă. Plăcuțele/discurile de frână pot fi inspectate sau înlocuite fără a demonta carcasa motorului. În cazurile de modernizare, la un motor existent poate fi adăugată o frână externă pentru o capacitate suplimentară de reținere.

• Versatilitate: Frânele externe sunt disponibile în modele hidraulice, pneumatice sau electrice. Ele pot fi reglate cu arc și eliberate hidraulic (sau pneumatic), combinând funcționarea în siguranță cu un cuplu ridicat. Mai multe discuri de frână pot fi stivuite pentru a crește cuplul.

Dezavantajele frânelor externe: adaugă spațiu, greutate și complexitate. Este necesar un cilindru/supapă de frână pentru a elibera frâna. Dacă frâna își pierde alimentarea (sau arcul este slab), este posibil să nu rețină (deci este încă necesar un control fiabil). Sistemele externe introduc, de asemenea, mai multe componente care necesită întreținere (furtunuri, pompă, etanșări).

Aplicațiile pentru frânele externe includ utilaje foarte grele și situații critice pentru siguranță. De exemplu, macaralele mari, troliurile, instalațiile de foraj sau palanele folosesc adesea frâne cu disc externe. În echipamentele de minerit sau forestier, o frână externă cu disc cu arc (sau chiar frâne duble) asigură menținerea sarcinii pe teren abrupt. Datorită cuplului lor ridicat și designului modular, frânele externe sunt comune în proiectele Belt & Road (minier rusesc, silvicultură chiliană etc.) unde echipamentele trebuie să facă față sarcinilor extreme.

Seria de motoare Blince cu frâne (BMR, BMS, BMV)

Blince oferă mai multe serii de motoare care pot funcționa cu setări de frâne integrate sau externe:

• Seria BMR (motoare cu angrenaje/orbita): familia BMR include modele cu frâne cu arc încorporate (seria BMR-BK01). Acestea sunt motoare cu angrenaje (gerotor) similare cu motoarele Danfoss OMR. După cum sa menționat, unitățile BMR-BK01 au o „frână de oprire integrată” și sunt compacte, dar cu un cuplu ridicat. Acestea servesc aplicații cu sarcină moderată (mașini din plastic, măturătoare, trolii mici) unde este nevoie de un motor cu frână.

• Seria BMS (motoare orbitale mici): seria BMS (uneori etichetată OMS sau OMSY pe produsele Blince) sunt motoare orbitale pentru sarcini mai ușoare. Acestea pot fi comandate cu frâne opționale – de exemplu, variantele Blince BMSY/BMSYB au frâne cu arc integrate pentru susținerea sarcinilor. Aceste motoare se potrivesc utilizărilor cu viteză mică și cuplu ridicat, cum ar fi manipularea materialelor sau antrenările agricole, cu o versiune de frână care oferă siguranță pentru cuplarea automată.

• Seria BMV (Motoare cu orbită mare): Seria BMV include motoare gerotor foarte mari (de exemplu, 630cc–1000cc) construite pentru sarcini grele. Aceste motoare nu vin cu frâne interne în mod implicit (datorită dimensiunilor și utilizării tipice), dar pot fi asociate cu frâne cu disc externe dacă este necesar. În contextele în care motoarele BMV manipulează sarcini grele (de exemplu, instalații de foraj, trolii mari), inginerii montează adesea o frână cu disc hidraulică sau electrică pe arbore sau folosesc un sistem de frânare auxiliar pentru siguranță.

Fiecare model de motor Blince face referire la caracteristica sa de frânare în numele și descrierea produsului. De exemplu, pagina BMR-BK01 spune în mod explicit „motor hidraulic cu frână... frână de oprire integrată”. Când selectați un motor Blince, verificați dacă există o opțiune de frână (de exemplu, modelele care se termină cu „B” sau în descriere) și verificați cuplul nominal al acestuia.

Comparație: argumente pro și contra

Avantaje și dezavantaje: Un motor de frână intern precum un Blince BMR este ușor de instalat și menține întotdeauna sarcina dacă presiunea scade. Cu toate acestea, cuplul său de frânare este limitat de dimensiunea proprie a motorului. O frână externă poate oferi un cuplu mult mai mare și poate fi întreținută separat, dar adaugă complexitate. De exemplu, pentru a opri o instalație de foraj grea, o frână cu disc externă (sau un motor de frână secundar) este adesea preferată pentru forța de reținere suplimentară.

Cazuri practice de utilizare

• Blince BMR cu frână internă: Folosit în fabrici, mașini și echipamente mobile din Rusia și Kazahstan, unde designul compact și siguranța sunt cheia. Exemple: transmisii transportoare, măturătoare sau mini-macarale unde sarcinile sunt moderate. Frâna integrată asigură blocarea automată a sarcinilor.

• Blince BMS cu frână: Ideal pentru utilaje agricole sau mici de construcții (de ex. basculante, plantatoare) din Mexic sau Kazahstan. Frâna cu arc într-un motor BMS oferă reținere fără supape suplimentare.

• Frâne externe cu BMV sau altele: În mineritul chilian sau în construcțiile grele (fundații, tuneluri), echipamentele necesită adesea un cuplu de reținere foarte mare. Un motor mare BMV cuplat cu o frână hidraulică externă poate asigura sarcini grele pe pante abrupte. În multe proiecte grele Belt & Road, adăugarea unei frâne cu disc pe arborele motorului (de exemplu seria Danfoss BK sau AB) oferă cuplul necesar.

În general, dacă aplicația dvs. necesită ca motorul să oprească o masă în rotație sau să mențină o sarcină mare pe termen nelimitat , se recomandă o frână externă sau o supapă de reținere suplimentară. Pentru sarcini mai ușoare, critice din punct de vedere al siguranței, un motor Blince cu frână integrată (un adevărat „motor de frână hidraulică”) oferă simplitate și o reținere sigură.

FAQ

Î: Ce tip de frână este cel mai bun pentru echipamentele de construcții din Rusia?
R: Mașinile de construcții rusești (macarale, încărcătoare etc.) folosesc adesea frâne hidraulice cu arc încorporate în motor pentru o ținere sigură. Motoarele din seria BMR de la Blince cu frâne interne sunt populare pentru echipamentele compacte. Cu toate acestea, dacă echipamentul suportă sarcini foarte mari sau lucrează pe pante, proiectanții pot adăuga o frână cu disc externă pentru a crește cuplul. Alegerea depinde de dimensiunea sarcinii: pentru sarcini extreme, o frână hidraulică externă oferă o putere suplimentară de reținere.

Î: Ce frână ar trebui să folosesc la mașinile agricole din Kazahstan?
R: Pentru echipamentele agricole tipice (pompe de irigare, semănătoare), o frână hidraulică internă a motorului (cum ar fi Blince BMS/BMR cu frână cu arc) este de obicei suficientă. Se blochează automat când motorul este oprit. Dacă tractorul sau instrumentul este foarte greu sau pe teren abrupt, se poate folosi și o supapă de contrabalansare sau o frână auxiliară. În general, potriviți cuplul de frânare la sarcină: mașinile mai mici pot folosi frâna internă a motorului, în timp ce instrumentele mai mari pot avea nevoie de o frână sau o supapă externă pentru siguranță.

Î: Care serie de motoare Blince are cele mai puternice frâne?
R: Blince nu specifică „cuplul de frânare” pe toate motoarele, dar în general serii mai mari plus frânele externe câștigă. Seria BMR (de dimensiuni mici până la mijlocii) oferă frâne integrate într-o formă compactă. Motoarele din seria BMV (630–1000 cmc) fac față sarcinilor mai grele, dar au nevoie de o frână externă pentru un cuplu maxim. Pe scurt, pentru cel mai mare cuplu de reținere, utilizați o frână externă cu un motor mare BMV sau BMS. Pentru nevoi moderate, un motor cu frânare (BMR/BMS) este mai simplu.