Động cơ thủy lực hiện nay được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như xây dựng, khai thác mỏ, sản xuất và nông nghiệp. Chúng đóng vai trò ứng dụng công nghiệp và vai trò quan trọng trong hệ thống thủy lực. Khi sử dụng động cơ thủy lực không thể bỏ qua hai thông số quan trọng: ' mô-men xoắn và tốc độ .' Mô-men xoắn xác định áp suất mà động cơ thủy lực có thể chịu được, còn tốc độ xác định tốc độ quay của động cơ. Một số người dùng muốn tăng tốc độ của động cơ trong khi vẫn giữ mô-men xoắn không đổi. Làm thế nào chúng ta có thể tăng tốc độ quay mà không cần thay đổi động cơ? blince Hydrainics sẽ cho bạn biết.
Động cơ thủy lực là gì?
Trước tiên chúng ta hãy hiểu khái niệm về động cơ thủy lực. Một động cơ thủy lực chuyển đổi năng lượng thủy lực (dưới dạng áp suất và dòng chảy) thành năng lượng cơ quay. Năng lượng thủy lực được truyền đến hệ thống thông qua một máy bơm, máy bơm này sử dụng lực cơ học làm nguồn năng lượng đầu vào. Máy bơm đẩy chất lỏng thủy lực, từ đó đẩy các bánh răng, cánh gạt hoặc piston của động cơ thủy lực. Nguyên lý động cơ thủy lực rất đơn giản: bơm đẩy dầu và dầu đẩy động cơ.
Các loại động cơ thủy lực
Động cơ thủy lực được phân loại theo hai loại quy tắc: một theo cấu trúc và một theo tốc độ quay của chúng.
Phân loại theo cấu tạo: Động cơ bánh răng, động cơ cánh gạt, động cơ Piston.
Động cơ bánh răng : Đúng như tên gọi, động cơ bánh răng chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học thông qua chuyển động chia lưới của bánh răng. Chất lỏng áp suất cao đẩy các bánh răng quay, tạo ra mô-men xoắn. Ưu điểm của động cơ bánh răng bao gồm chi phí ban đầu thấp và khả năng chống nhiễm bẩn cao.
Động cơ cánh gạt : Loại động cơ thủy lực này có một lỗ lệch tâm trên vỏ. Rôto chạy trong lỗ lệch tâm và các cánh gạt trượt bên trong lỗ lệch tâm. Dầu thủy lực đi vào động cơ rồi chảy vào các cánh gạt hình chữ nhật. Trục đầu ra chính được nối với rôto trung tâm. Dầu thủy lực tác động lên các cánh gạt làm cho trục ra quay. Hai ưu điểm chính của động cơ cánh gạt là thiết kế đơn giản và độ ồn thấp.
Động cơ pít-tông : Thường được chia thành loại pít-tông hướng tâm và loại pít-tông hướng trục, chúng chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động quay thông qua chuyển động tịnh tiến của pít-tông được đẩy bởi dầu thủy lực. Đến lượt mình, các piston chuyển đổi điều này thông qua trục khuỷu hoặc cơ cấu lệch tâm. Động cơ piston mang lại lợi ích về mô-men xoắn đầu ra cao và hiệu suất cao. Chúng có thể chịu được áp suất cao và tải nặng, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng nặng.
Hai đặc điểm quan trọng của động cơ thủy lực: Mô-men xoắn và tốc độ
Hai đặc điểm của động cơ thủy lực là khả năng mô-men xoắn và tốc độ.
Mô-men xoắn động cơ thủy lực : động cơ thủy lực Mô-men xoắn là lực quay do động cơ thủy lực tạo ra và nó là một chỉ số quan trọng về khả năng thực hiện công của động cơ thủy lực. Độ lớn của mô-men xoắn phụ thuộc vào độ dịch chuyển và áp suất làm việc của động cơ thủy lực. càng lớn động cơ thủy lực Mô-men xoắn thì lực quay mà động cơ thủy lực có thể cung cấp càng lớn và tải trọng nó có thể truyền động càng lớn.
Tốc độ động cơ thủy lực : Tốc độ động cơ thủy lực là tốc độ quay của trục đầu ra của động cơ thủy lực và nó là chỉ số quan trọng cho biết tốc độ hoạt động của động cơ thủy lực. Độ lớn của tốc độ phụ thuộc vào độ dịch chuyển và tốc độ dòng chảy của động cơ thủy lực. càng cao động cơ thủy lực Tốc độ thì động cơ thủy lực hoạt động càng nhanh, cho phép tốc độ đầu ra cao hơn.
Hai tham số này thường có mối quan hệ nghịch đảo: khi mômen tăng thì tốc độ giảm và khi tốc độ tăng thì mômen giảm. Họ có một mối quan hệ nghịch đảo.
Làm thế nào để tăng tốc độ quay động cơ thủy lực?
Trong thế giới 'càng lớn càng tốt' ngày nay, trước tiên bạn có thể nghĩ đến việc sử dụng động cơ thủy lực lớn hơn để làm cho nó chạy nhanh hơn, nhưng điều này thực sự sẽ có tác dụng ngược lại. Hãy chứng minh một cách đơn giản:
Trong cách thiết lập động cơ và máy bơm rất đơn giản, nếu bạn có một máy bơm có dung tích 10cc và động cơ thủy lực có cùng dung tích, thì máy bơm và động cơ bây giờ sẽ quay với cùng tốc độ. Máy bơm quay một vòng, khiến động cơ quay một vòng.
Bây giờ, nếu chúng ta giữ máy bơm ở dung tích 10cc nhưng tăng dung tích của động cơ thủy lực lên 20cc thì lúc này máy bơm sẽ cần quay hai lần để làm cho động cơ quay một lần. Việc tăng kích thước và chuyển vị của động cơ như thế này sẽ tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn nhưng sẽ làm giảm tốc độ của động cơ thủy lực.
Từ ví dụ trên, chúng ta có thể kết luận rằng việc tăng kích thước của động cơ sẽ chỉ tăng mô-men xoắn chứ không phải tốc độ của nó.
Nếu chúng ta giảm độ dịch chuyển của động cơ từ 10cc xuống 5cc thì cứ mỗi vòng quay của bơm, động cơ thủy lực sẽ quay hai lần. Vì vậy, việc giảm kích thước động cơ sẽ làm tăng tốc độ.
Trong khi sử dụng động cơ nhỏ hơn sẽ đạt được tốc độ nhanh hơn, mô-men xoắn khả dụng của động cơ sẽ giảm.
Làm thế nào để tăng tốc độ động cơ thủy lực mà không làm giảm mô-men xoắn？
Vâng, có! Đó là để tăng tốc độ dòng chảy của máy bơm. Lưu lượng đầu ra của bơm càng nhiều thì động cơ thủy lực sẽ quay càng nhanh. Giữ nguyên độ dịch chuyển của động cơ có nghĩa là mô-men xoắn có sẵn cũng sẽ giống nhau. Nói cách khác, việc tăng kích thước máy bơm có thể tăng tốc độ trong khi vẫn duy trì mô-men xoắn.
Công thức tính tốc độ động cơ thủy lực
Tốc độ quay của động cơ thủy lực có thể được tính bằng cách sử dụng tốc độ dòng dầu và chuyển vị của động cơ. Công thức là:
n = Q/V
, trong đó n là tốc độ quay, Q là tốc độ dòng chảy và V là độ dịch chuyển của động cơ.
Theo công thức, chúng ta biết rằng khi tốc độ dòng chảy tăng thì tốc độ quay tăng và ngược lại.
Các yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ quay
Duy trì tình trạng chất lỏng thủy lực tốt: Mức chất lỏng thủy lực không đủ hoặc chất lỏng bị ô nhiễm có thể dẫn đến giảm hiệu suất hệ thống và vận hành chậm hơn. Thường xuyên kiểm tra và duy trì chất lượng cũng như mức độ của chất lỏng thủy lực là rất quan trọng.
Giảm ma sát bên trong hệ thống: Bằng cách lựa chọn các bộ phận thích hợp và đảm bảo bôi trơn thích hợp, tổn thất năng lượng bên trong hệ thống có thể được giảm thiểu một cách hiệu quả, từ đó cải thiện tốc độ vận hành.
Xem xét việc kết hợp tải và áp suất: Việc giảm áp suất vận hành hệ thống một cách thích hợp đôi khi có thể cải thiện hiệu suất, nhưng điều này có thể yêu cầu động cơ phân khối lớn hơn để duy trì công suất mô-men xoắn ban đầu.
Loại bỏ không khí khỏi hệ thống: Sự hiện diện của không khí trong hệ thống có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất thủy lực và tốc độ động cơ. Điều cần thiết là đảm bảo hệ thống được xả hoàn toàn không khí.
