Mesin hidrolik piston aksial banyak digunakan dalam penggerak hidrolik, yang dijelaskan oleh sejumlah keunggulannya: dimensi radial yang lebih kecil, massa, dimensi keseluruhan, dan momen inersia massa yang berputar; kemampuan untuk bekerja pada banyak revolusi; kemudahan instalasi dan perbaikan.
Pompa piston aksial terdiri dari blok silinder 8 (Gbr. 3.8) dengan piston (plunger) 4, batang penghubung 7, cakram dorong 5, switchgear 2, dan poros penggerak 6.
Gambar 3.8. Diagram skema pompa piston aksial:
1 dan 3 - jendela; 2 - sakelar; 4 - piston;
5 - cakram dorong; 6 - poros penggerak; 7 - batang penghubung; 8 - blok silinder
a - dengan cardan lanau; b - dengan cardan non-daya;
di - dengan sentuhan titik piston; g - tipe tanpa kartu
Selama pengoperasian pompa, saat poros berputar, blok silinder juga ikut berputar. Dengan posisi miring dari piringan dorong (lihat Gambar 3.8, a, c) atau blok silinder (lihat Gambar 3.8, b, d), piston, selain berputar, juga melakukan gerakan aksial bolak-balik (sepanjang sumbu rotasi blok silinder). Saat piston didorong keluar dari silinder, terjadi pengisapan, dan saat didorong masuk, piston dipompa. Melalui jendela 1 dan 3 di switchgear 2, silinder dihubungkan secara bergantian ke saluran hisap atau ke saluran hidrolik tekanan. Untuk mengecualikan koneksi saluran hisap dengan kepala tekanan, blok silinder ditekan dengan kuat ke switchgear, dan di antara jendela perangkat ini terdapat jembatan penyegelan, yang lebarnya B diameter lebih besar d ke bukaan saluran penghubung di blok silinder. Untuk mengurangi guncangan hidrolik saat silinder melewati jembatan penyegelan, yang terakhir memiliki alur throttle dalam bentuk antena kecil, sehingga tekanan fluida di dalam silinder meningkat secara merata.
Ruang kerja pompa piston aksial adalah silinder yang terletak secara aksial relatif terhadap sumbu rotor, dan piston adalah pemindah. Menurut jenis transfer gerakan ke pemindah, pompa piston aksial dibagi menjadi pompa dengan blok miring (lihat Gambar 3.8, b, d) dan dengan cakram miring (lihat Gambar 3.8, a, c). Desain pompa piston aksial yang diketahui dibuat berdasarkan empat konsep berbeda.
Pompa power cardan(lihat Gbr.3.8, a) poros penggerak dihubungkan ke cakram miring dengan power cardan, dibuat dalam bentuk sambungan universal dengan dua derajat kebebasan. Piston terhubung ke cakram dengan batang penghubung. Dengan skema ini, torsi dari mesin penggerak disalurkan ke blok silinder melalui sambungan universal dan cakram miring. Penekanan awal blok silinder ke distributor disediakan oleh pegas, dan selama pengoperasian pompa oleh tekanan fluida. Transmisi torsi ke blok silinder diperlukan untuk mengatasi gaya gesek antara permukaan ujung blok silinder dan switchgear.
Di pompa dengan cardan non-daya ganda(lihat Gbr.3.8, b) sudut antara sumbu poros perantara dan sumbu poros penggerak dan penggerak diambil sama dan sama dengan 1 \u003d 2 \u003d / 2. Dengan skema seperti itu, putaran poros penggerak dan penggerak akan praktis sinkron, dan cardan akan sepenuhnya diturunkan, karena torsi dari mesin penggerak disalurkan ke blok silinder melalui cakram 5, yang diproduksi secara integral dengan poros 6 .
Pompa dengan piston pelat swash kontak titik(lihat Gambar 3.8, c) memiliki desain paling sederhana, karena tidak ada batang penghubung dan poros cardan. Namun, agar mesin dapat beroperasi dalam mode pompa, piston perlu dipaksa keluar dari silinder untuk menekannya ke permukaan penyangga cakram miring (misalnya, dengan pegas yang ditempatkan di dalam silinder). Menurut skema ini, motor hidrolik tipe G15-2 paling sering diproduksi (Gbr. 3.9). Mesin ini diproduksi dengan daya rendah, tk. tegangan tinggi dibuat pada titik kontak antara piston dan cakram, yang membatasi tekanan fluida.
Mesin piston aksial tipe cardan (lihat Gambar 3.8, d) blok silinder dihubungkan ke poros penggerak melalui washer dan batang piston. Dibandingkan dengan mesin hidrolik dengan sambungan cardan, mesin tipe cardan lebih mudah dibuat, lebih andal dalam pengoperasian, dan memiliki ukuran blok silinder yang lebih kecil. Menurut skema ini, industri dalam negeri memproduksi sebagian besar mesin piston aksial seri 200 dan 300 (Gbr. 3.10).
Gambar 3.9. Motor hidrolik piston aksial tipe G15-2:
1 - poros; 2 - manset; 3 - penutup; 4, 9 - tubuh; 5, 16 - bantalan;
6 - bantalan dorong radial; 7 - gendang; 8 - tali; 10 - rotor;
11 - mata air; 12 - lubang drainase; 13 - sakelar;
14 - alur setengah lingkaran; 15 - lubang tekanan; 17 - piston; 18 - kunci; 19 - pendorong
Struktur simbol mesin piston aksial seri 200 dan 300 ditunjukkan pada Gambar 3.11.
Umpan (laju aliran) dari mesin hidrolik piston aksial tergantung pada langkah piston, yang ditentukan oleh sudut γ kemiringan disk atau blok silinder (γ< 25). Если конструкция гидромашины в процессе ее эксплуатации допускает изменение угла γ, то такие машины регулируемые. При изменении угла наклона шайбы или блока цилиндров с + γ до - γ достигается реверсирование направления потока жидкости или вращения ротора гидромашины.
Gambar 3.11. Struktur simbol
mesin hidrolik piston aksial seri 200 dan 300
Umpan untuk mesin dengan penggerak tanpa batang penghubung ditentukan oleh rumus:
dan untuk mesin dengan penggerak batang penghubung
Di mana D- diameter silinder; D Dan D- diameter lingkaran tempat pusat lingkaran silinder berada atau batang penghubung dipasang pada cakram; D tg γ dan D "sin γ - langkah piston saat blok silinder diputar 180; z- jumlah piston ( z = 7, 9, 11).
Torsi motor hidrolik piston aksial ditentukan oleh rumus:
APA ITU MOTOR HYDRO (POMPA HYDRO)?
Selama bertahun-tahun, perangkat hidrolik telah digunakan secara aktif di berbagai bidang aktivitas manusia. Motor hidraulik dan pompa hidraulik dapat ditemukan hampir di semua tempat di mana unit dan mekanisme membutuhkan gaya yang kuat.
Motor hidrolik adalah alat yang dirancang untuk mengubah energi fluida menjadi energi mekanik, dengan dampak selanjutnya pada benda kerja. Biasanya, poros keluaran, yang menerima energi yang dikonversi, bertindak sebagai benda seperti itu. Selanjutnya, gerakan rotasi poros berkontribusi pada pengoperasian seluruh mesin, serta kinerja fungsi teknologi tertentu.
Hidraulik memungkinkan Anda memecahkan masalah di banyak sektor ekonomi. Karena aktivitas manusia sangat luas, motor hidrolik telah menemukan aplikasinya di industri gas dan minyak, industri penerbangan dan luar angkasa, transportasi jalan raya dan derek truk, peralatan konstruksi dan kendaraan utilitas, serta di industri perkeretaapian dan industri kayu.
Mekanisme yang tampaknya kecil ini memungkinkan banyak transformasi yang diperlukan dan memiliki potensi operasional yang tinggi.
Berbagai macam aplikasi hidrolik berkontribusi pada munculnya sejumlah besar model motor hidrolik yang melayani seseorang dalam berbagai mekanisme. Motor hidrolik dianggap sebagai salah satu perangkat hidrolik yang paling kompleks. Oleh karena itu, harus dipahami bahwa operasi bebas kegagalan dari node ini menentukan kualitas keseluruhan dari setiap mesin yang digunakannya. Perlu diingat bahwa perbaikan dan perawatan mesin hidrolik memerlukan kondisi khusus yang tidak dapat dicapai di bengkel biasa. Personil dalam perbaikan dan pemeliharaan perangkat tersebut harus sangat profesional dan memiliki kualifikasi yang sesuai.
Setelah dirilis peralatan hidrolik model baru mencoba untuk memenuhi kondisi kompatibilitas dengan model lama untuk memastikan pertukaran yang baik.
Ada banyak jenis motor hidrolik yang digunakan di berbagai mesin. Mereka dapat digunakan baik di tempat terbuka maupun di dalam sistem tertutup. Secara struktural, setiap simpul tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu, sehingga ia menemukan aplikasi dalam industrinya, di mana faktor-faktor ini dominan. Parameter utama dari setiap pompa hidrolik adalah volume kerja V, tekanan nominal P nom dan kecepatan pengenal n nom, dan turunannya adalah kinerja (aliran) Q nom, konsumsi daya N nom, dan efisiensi total h. Dalam penggerak hidrolik mesin self-propelled, pompa rotari-putar dan rotari-translasional digunakan, yang menurut jenis badan kerja, dibagi menjadi:
- piston;
- gigi;
- gerbang (lamelar).
Menurut sudut antara sumbu balok dan piston, dibedakan:
- piston aksial;
- radial.
Menurut mekanisme transmisi gerakan, pompa hidrolik piston aksial diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:
- dengan balok miring;
- dengan piringan miring (mesin cuci).
Pada gilirannya, pompa hidrolik piston radial dibagi menjadi:
- kamera;
- engkol.
Pompa hidrolik dapat dibuat dengan volume kerja yang tidak diatur dan disesuaikan dan dirancang untuk beroperasi baik dalam mode pompa perpindahan positif maupun dalam mode motor hidrolik perpindahan positif (motor pompa) dengan arah aliran bolak-balik dan tidak-balik.
Penilaian komparatif parameter utama mesin hidrolik dari berbagai jenis menunjukkan bahwa setiap jenis memiliki tertentu fitur desain, yang menentukan area penggunaannya, yang sesuai dari sudut pandang teknis dan ekonomi.
Pompa hidrolik roda gigi banyak digunakan pada mesin bergerak kecil dengan tekanan rendah dan sedang dalam sistem hidrolik. Mereka kurang menuntut kemurnian fluida kerja dan memiliki biaya lebih rendah dibandingkan dengan biaya pompa hidrolik jenis lain, tetapi ditandai dengan sumber daya yang lebih rendah dibandingkan dengan pompa piston aksial.
Penggunaan pompa hidrolik piston aksial paling tepat pada tekanan sedang dan tinggi dalam sistem hidrolik mesin bergerak dan sifat siklus dari perubahan beban eksternal. Perangkat tambahan menyediakan pembalikan aliran dan perubahan umpan.
Motor hidrolik putar diklasifikasikan menurut desain ruang kerja menjadi:
- gigi;
- dapat diputar;
- baut;
- gerbang (lamelar);
- piston,
- memiliki reversibilitas.
Menurut jumlah siklus kerja di setiap ruang per satu putaran poros keluaran, motor hidrolik dibagi menjadi:
- aksi tunggal (satu arah);
- banyak tindakan (multi-pass).
Pompa piston aksial memiliki efisiensi keseluruhan yang lebih tinggi daripada pompa roda gigi dan baling-baling. Efisiensi volumetrik pompa piston aksial mulai berkurang secara nyata hanya ketika viskositas fluida kerja kurang dari 10 mm 2 / s, untuk pompa baling-baling batas viskositas ini adalah 50-80 / s, dan untuk pompa roda gigi - 80 mm 2 / S.
Saat memilih model yang disukai dari desain pompa piston aksial yang paling umum, harus diperhitungkan bahwa, semua hal lain dianggap sama, pompa hidrolik dengan kinematika batang penghubung memiliki keuntungan sebagai berikut:
- kemampuan untuk bekerja dalam mode pemompaan dan motor dalam sistem hidrolik terbuka dan tertutup;
- kapasitas hisap tinggi, memastikan pengisian volume kerja yang memuaskan dengan berbagai perubahan viskositas fluida kerja, yang sangat penting untuk penggerak hidrolik dari mesin self-propelled yang dioperasikan di luar ruangan dengan berbagai perubahan suhu;
- kepekaan yang relatif lebih rendah terhadap kemurnian fluida kerja (mereka dapat bekerja dengan andal dengan kehalusan filtrasi hingga 40 mikron);
- kemungkinan menanamkan pengatur tekanan dan aliran, serta pompa tambahan untuk memasok sistem kontrol dan make-up.
Dalam pompa hidraulik piston aksial dengan blok silinder miring, desain unit pemompaan terpadu digunakan, yang hanya berbeda dalam dimensi keseluruhan.
Dalam penggerak hidrolik mesin self-propelled, motor hidrolik piston aksial dan piston radial yang dapat dibalik ke arah rotasi dengan perpindahan yang tidak diatur dan lebih jarang dengan perpindahan yang dapat disesuaikan paling sering digunakan.
Dalam mesin self-propelled rumah tangga dengan penggerak hidrolik, motor hidrolik aksial-piston dengan volume kerja yang dapat disesuaikan terutama digunakan, yang memberikan perubahan bertahap dalam kecepatan rotasi aktuator dengan kehilangan energi minimal.
Motor hidrolik yang digunakan pada kecepatan tinggi secara kondisional disebut kecepatan sedang atau tinggi (torsi rendah). Motor hidrolik yang dirancang untuk menghasilkan torsi besar pada kecepatan sudut rendah secara konvensional disebut torsi tinggi.
Dalam hal penggerak hidraulik dari mesin self-propelled, roda gigi, piston aksial, piston radial, dan, yang lebih jarang, motor hidraulik baling-baling paling banyak digunakan. Jenis dan desain motor hidrolik dipilih sesuai dengan parameter utama, dengan mempertimbangkan tujuan dan kondisi operasinya.
Para profesional mengatakan bahwa selama pengoperasian motor hidrolik, perlu untuk memantau secara teratur keberadaan kebisingan asing di perangkat, tingkat dan suhu fluida kerja di rakitan, tekanan, dan kekencangan. Semua faktor ini menentukan operasi yang benar dari setiap unit yang menggunakan hidrolika.
Kontrol reguler motor hidrolik akan membantu menghindari kerusakan dan waktu henti keseluruhan
mobil.
Harap dicatat bahwa cairan yang digunakan pada motor hidrolik harus sesuai dengan spesifikasi dan standar perangkat. Kegagalan untuk mematuhi kondisi ini dapat mengakibatkan kegagalan peralatan.
Pada prinsipnya, dengan perawatan dan penggunaan yang tepat, motor hidrolik memiliki masa pakai yang lama dan sangat andal.
| < Précédent |
|---|
Motor hidrolik disebut pembangkit listrik dan mesin yang mengubah energi aliran atau tekanan fluida menjadi energi mekanik.
Seperti dapat dilihat dari definisinya, motor hidrolik melakukan tugas yang berlawanan dengan pompa hidrolik, yang menyiratkan prinsip reversibilitas, yang menurutnya hampir semua pompa (mengubah energi mekanik menjadi energi aliran) dapat digunakan sebagai motor hidrolik untuk melakukan fungsi sebaliknya.
Sifat reversibilitas mesin hidrolik dalam banyak kasus memungkinkan Anda untuk mengoperasikan mesin hidrolik yang sama, baik dalam mode pompa maupun dalam mode mesin, yaitu membuat pompa dan motor sesuai dengan skema desain umum.
Wajar untuk mengasumsikan bahwa motor hidrolik, seperti pompa hidrolik, dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok: dinamis, yang mengambil energi kinetik dari aliran fluida, dan volumetrik, yang mengubah energi tekanan aliran menjadi energi mekanik.
Kelompok pertama mesin hidrolik mencakup berbagai turbin, mis. berbilah (sentrifugal dan aksial) pompa terbalik (konversi energi aliran menjadi energi mekanik).
Kelompok kedua - motor hidrolik volumetrik, pada prinsipnya dapat diwakili oleh hampir semua jenis desain pompa hidrolik perpindahan positif yang dipertimbangkan sebelumnya - roda gigi, baling-baling, piston putar, diafragma, piston, dll. Namun, hanya motor turbin hidrolik dinamis yang ditemukan aplikasi praktis terbesar dalam teknik mesin dan motor hidrolik volumetrik dengan tinggi efisiensi- motor hidrolik putar aksial dan radial, serta jenis motor hidrolik khusus - silinder hidrolik.
Prinsip pengoperasian motor hidrolik volumetrik didasarkan pada terjadinya gaya yang tidak seimbang pada elemen penggerak ruang kerja saat terkena cairan yang disuplai di bawah tekanan berlebih dari sumber daya. (pompa, akumulator, saluran).
Selama pengoperasian mesin, ruang-ruang yang dipisahkan secara hermetis satu sama lain secara bergantian berkomunikasi dengan tempat pasokan, di mana mereka meningkatkan volumenya dan diisi dengan oli di bawah tekanan, dan pelepasan, di mana, dengan penurunan volume ruang, cairan dipindahkan ke saluran pembuangan.
Elemen bergerak dari ruang kerja dapat dibuat secara struktural dalam bentuk gigi, roda gigi, pelat, pendorong, piston, dll.
Menurut sifat pergerakan tautan keluaran, motor hidrolik dibagi menjadi:
- motor dengan gerak rotasi tak terbatas;
- motor putar dengan sudut putar terbatas (kurang dari 360°);
- silinder dengan gerak reciprocating rectilinear terbatas.
Karakteristik kinerja dan parameter motor hidrolik
Pengoperasian motor hidrolik dengan desain berbeda (serta berbagai pompa hidrolik) ditandai dengan berbagai parameter dan karakteristik kinerja.
Untuk motor hidrolik, parameter utamanya adalah:
Volume kerja - perubahan total volume ruang kerja motor untuk satu putaran rotor atau volume cairan, ketika melewati motor, rotornya akan membuat satu putaran:
V o \u003d V k zk, m 3
Di mana:
V k - perubahan volume ruang kerja motor dalam satu siklus kerja, dihitung menurut dimensi geometrisnya;
z adalah jumlah ruang kerja;
k - multiplisitas aksi, yaitu jumlah siklus kerja yang dilakukan dalam satu putaran poros.
Konsumsi motor teoretis adalah perkiraan volume cairan yang melewati motor per satuan waktu:
Q m \u003d V tentang n, m 3 / s
dimana: n adalah frekuensi putaran poros motor.
aliran fluida yang sebenarnya melalui motor lebih dari teoritis dengan jumlah kerugian volume:
Q f \u003d Q m + ΔQ m, m 3 / s
dimana: ΔQ m - kebocoran oli melalui celah di dalam motor dari rongga suplai ke rongga pembuangan dan kebocoran cairan ke lingkungan.
Berbeda dengan pompa, kebocoran oli di motor diarahkan searah dengan aliran utama.
Efisiensi motor volumetrik:
η o \u003d Q m / Q f \u003d Q m / (Q m + ΔQ m).
Peningkatan kehilangan volume menyebabkan penurunan efisiensi motor.
Kecepatan poros motor:
n \u003d Q m / V o \u003d Q f η o / V o, s -1
Tekanan terukur pH (Pa) - tekanan terbesar fluida kerja di saluran masuk ke motor, di mana mesin hidrolik harus bekerja untuk masa pakai tertentu dengan tetap mempertahankan parameter utama dalam norma yang ditetapkan.
Penurunan tekanan ditentukan oleh perbedaan tekanan oli di saluran masuk dan keluar motor:
Δp = r masuk - r keluar, Pa
Tenaga motor yang berguna (efektif). ditentukan dari ketergantungan:
N n \u003d Mω \u003d 2πMn, W
Di mana:
M adalah torsi pada poros motor;
ω = 2πn adalah kecepatan sudut poros;
n adalah frekuensi putaran poros motor.
Torsi pada poros motor ditentukan dengan rumus:
M \u003d N n /ω \u003d Q m Δp / 2πn \u003d V tentang Δp / 2π, Nm
Konsumsi daya motor hidrolik:
N m \u003d Q f Δp \u003d N n / η hm, W
dimana: η hm adalah efisiensi total motor hidrolik.
Total efisiensi motor hidrolik:
η gm \u003d N n / N m atau η gm \u003d η sekitar η m η g,
dimana: η o, η m, η g - efisiensi volumetrik, mekanik dan hidrolik motor, masing-masing.
Dalam desain tipikal penggerak mesin, motor hidrolik dipilih sesuai dengan daya yang berguna (efektif) dan kecepatan poros nominal, yaitu dengan cara yang sama seperti motor listrik.
Motor hidrolik putar dicirikan oleh parameter utama berikut:
Perpindahan per sudut rotasi(270 ° dan kurang), m 3.
Konsumsi minyak sebenarnya pada kecepatan maksimum putaran poros ditentukan dengan rumus:
Q f \u003d zbω (R 2 - r 2) / 2, m 3 / s
Di mana:
z adalah jumlah pelat;
b adalah lebar pelat;
R dan r adalah jari-jari besar dan kecil dari rotor motor putar;
ω adalah kecepatan sudut maksimum rotasi poros.
Torsi poros terukur:
M nom \u003d zbΔp (R 2 - r 2) / 2, Nm
di mana: Δp adalah perbedaan tekanan dalam ruang tekanan dan pembuangan mesin pada tekanan suplai nominal.
Penuh efisiensi pada parameter nominal (untuk tipe motor hidrolik putar standar DPG penuh efisiensi bisa mencapai 95%).
Untuk silinder hidrolik, parameter utamanya adalah:
- diameter piston D ;
- diameter batang d ;
- langkah S piston;
- pnom tekanan nominal di saluran masuk;
- gaya nominal F pada batang;
- kecepatan gerak minimum dan maksimum v.
Area kerja (efektif) piston:
dari sisi rongga tanpa batang:
F 1 \u003d πD 2 / 4, m 2,
dari sisi batang:
F 2 \u003d π (D 2 - d 2) / 4, m 2,
dimana: D adalah diameter piston; d adalah diameter batang.
Gaya nominal pada batang silinder tanpa memperhitungkan gaya gesekan dan inersia:
untuk silinder dengan batang satu sisi:
R \u003d p 1 F 1 - p 2 F 2, N,
untuk silinder ujung ganda:
R \u003d (p 1 - p 2) F 2, H,
di mana p 1 dan p 2 adalah tekanan oli nominal, masing-masing, di ruang tekanan dan saluran pembuangan silinder hidrolik.
Kecepatan piston:
v \u003d Q f / F, m / s,
Di mana:
Q f - konsumsi oli aktual, dengan mempertimbangkan kebocoran;
F adalah luas piston dari sisi ruang tekanan silinder.
Kekuatan silinder:
N = Rv, W
Ekspansi termal silinder:
λ = εLΔt , m ,
Di mana:
ε – koefisien muai panjang (untuk baja ε = 12×10 -6);
L adalah panjang silinder;
Δt adalah kenaikan suhu.
Perpanjangan silinder besar ( λ ≈ 1 mm, pada L = 2 m, Δt = 40˚), oleh karena itu, disarankan untuk membuat salah satu pendukungnya meluncur, dan memperbaiki yang lainnya tidak bergerak.
Perlu ditekankan bahwa lengkap efisiensi silinder hidrolik biasanya melebihi 95%
, yaitu, lebih dari mesin lain yang dikenal.
Motor hidrolik
Seperti disebutkan di atas, mesin hidrolik memiliki sifat reversibilitas. Ini memungkinkan Anda untuk membuat sesuai dengan skema desain yang sama, baik pompa perpindahan positif maupun motor hidrolik.
Pertimbangkan pengoperasian mesin hidrolik, yang diagramnya ditunjukkan pada Gambar 1, dalam mode motor. Mari kita asumsikan bahwa ruang kerja mesin yang terletak di sebelah kanan sumbu vertikal disuplai dengan cairan dari pompa, dan ruang yang terletak di sebelah kiri terhubung ke tangki.
Di bawah pengaruh tekanan berlebih gaya tidak seimbang muncul pada pelat, menciptakan torsi pada poros motor, diarahkan berlawanan arah jarum jam. Ruang-ruang yang terhubung ke tangki dilepaskan dari fluida kerja selama putaran rotor. Jika ring A dipasang pada rumahan motor secara koaksial dengan rotor, maka momen pada poros motor akan menjadi sama dengan nol dan putaran poros akan berhenti.
Demikian pula, kita dapat mempertimbangkan pengoperasian mesin hidrolik piston aksial dalam mode motor.
Saat oli disuplai di bawah tekanan melalui lubang distributor, piston akan ditekan dengan gaya yang cukup besar oleh cairan ke cakram miring.
Akibat interaksi gaya masing-masing piston dengan piringan, akan timbul gaya tangensial yang diarahkan tegak lurus terhadap sumbu piston. Dengan demikian, torsi akan mulai bekerja pada balok dan poros motor hidrolik yang terkait.
Piston yang tersisa, ruang kerja yang saat ini terhubung ke saluran pembuangan, akan memindahkan oli melalui lubang distributor untuk mengalir ke tangki.
Kelemahan signifikan dari skema yang dipertimbangkan adalah gaya lentur signifikan yang dirasakan oleh piston dan menyebabkan keausan dini serta pelanggaran kekencangan ruang kerja.
Untuk menghilangkan kelemahan ini, digunakan mesin hidrolik jenis ini dengan rotor ganda (Gbr. 2). 
Ketika fluida disuplai melalui distributor ujung tetap 6 ke dalam ruang kerja motor, piston 2 bergerak ke kanan di lubang rotor 1 dan, bekerja pada pendorong 4 , menciptakan gaya F pada cakram miring 8 .
Torsi yang dihasilkan oleh gaya tangensial T ditransmisikan melalui pendorong 4 ke rotor 3 yang terhubung secara kaku ke poros motor 7, dan dengan bantuan pin 5 ke rotor 1 yang berputar bebas pada poros. Dengan demikian, piston 2 tidak merasakan momen lentur dari aksi gaya T.
Dalam penggerak hidrolik mesin pengerjaan logam, motor piston aksial yang tidak diatur terutama digunakan, yang dalam beberapa kasus memiliki keunggulan signifikan dibandingkan motor listrik. (motor hidrolik dengan tenaga yang sama dengan motor listrik rata-rata berukuran enam kali lebih kecil dan berat empat hingga lima kali lebih kecil).
Pada kecepatan poros tertinggi n maks = 50 dtk -1 nilai frekuensi terendah dapat n min = 0,5 sekon -1, dan untuk motor dengan desain khusus - hingga n min = 0,05 sekon -1 dan lebih sedikit, dan kontrol kecepatan stepless mudah disediakan di seluruh rentang.
Waktu akselerasi dan deselerasi poros motor hidrolik tidak melebihi seperseratus detik; kemungkinan mode on dan off yang sering, mundur, ubah kecepatan.
Torsi motor mudah disesuaikan dengan mengubah perbedaan tekanan di saluran masuk dan keluar. Ketika badan kerja mesin mendekati stop, putaran poros motor berhenti, dan torsi yang dihasilkannya tetap tidak berubah. Penuh efisiensi ada di dalam 80...90%
.
Motor hidrolik putar banyak digunakan dalam peralatan mesin dan robot industri untuk menyediakan gerakan bolak-balik (berputar) dari badan kerja atau perangkat bantu. Diagram struktural dari mesin tersebut ditunjukkan pada Gambar 11.
Mesin rotari (Gbr. 13, a) terdiri dari rumahan 1, rotor putar, yang merupakan selongsong 2 dengan satu bilah 3, dinding pemisah tetap 4, segel poros bermuatan pegas 5 dan dua penutup. Poros dipasang pada dua bantalan yang terletak di penutup.
Mesin memiliki dua ruang kerja tertutup. Saat oli disuplai di bawah tekanan ke rongga atas, bilah, bersama dengan poros, berputar searah jarum jam dengan sudut hingga 270°, pada saat yang sama, cairan dipaksa keluar dari rongga bawah ke saluran pembuangan dan kembali ke tangki.
Motor putar multi-bilah (Gbr. 13, b dan c) memungkinkan Anda mendapatkan lebih banyak torsi pada poros daripada motor satu bilah, tetapi ini mengurangi kemungkinan sudut rotasi dan kecepatan sudut poros.
Motor baling-baling tunggal beroperasi pada tekanan pengenal 16 MPa, mengembangkan torsi pengenal hingga 2000 Nm.
Silinder hidrolik
Silinder hidrolik, sebagai jenis motor hidrolik, telah menemukan aplikasi yang luas di bidang teknik dan banyak bidang industri. Kesederhanaan dan keandalan, kenyamanan Pemeliharaan dan pengoperasian menyebabkan penggunaan mesin hidrolik ini dalam berbagai penggerak hidrolik - daya, mekanisme kendali jarak jauh, dll.
Silinder hidrolik juga digunakan dalam peralatan pertanian, otomotif dan jalan.
Silinder yang digunakan dalam penggerak hidrolik peralatan teknologi dibedakan berdasarkan arah aksi fluida kerja (akting tunggal dan ganda) dan sesuai dengan desain ruang kerja (piston dan pendorong).
Dalam silinder kerja tunggal, pergerakan tautan keluaran di bawah aksi fluida kerja hanya dimungkinkan dalam satu arah, dan kembali ke posisi semula terjadi di bawah aksi gaya eksternal, seperti gaya pegas atau gravitasi. Dalam kasus terakhir, silinder ditempatkan secara vertikal.
Dalam silinder kerja ganda, pergerakan tautan keluaran di bawah aksi fluida kerja dimungkinkan dalam dua arah yang saling berlawanan.
Dalam silinder piston, dua ruang kerja dibentuk oleh permukaan bodi dan piston dengan batangnya (satu sisi atau dua sisi).
Dalam silinder pendorong, satu ruang kerja dibentuk oleh permukaan bodi dan pendorong.
Silinder teleskopik (akting tunggal dan ganda) memiliki ruang kerja yang juga dibentuk oleh permukaan bodi dan pendorong.
Jenis silinder utama yang digunakan dalam teknik mesin ditunjukkan pada Gambar 3.
Badan silinder hidrolik piston kerja ganda dengan batang satu sisi (Gbr. 3, a) dipasang dengan kaku ke rangka mesin, dan batang dihubungkan ke badan kerja yang bergerak. Jika jumlah oli yang sama memasuki silinder selama langkah maju (kanan) dan mundur (kiri), maka dengan diameter batang kecil, area F 1 dan F 2 dan kecepatan v 1 dan v 2 besarnya dekat, dan dengan peningkatan diameter batang, kecepatan v 2 menjadi jauh lebih besar dari v 1 .
Kesetaraan kecepatan v 1 dan v 2 dapat dipastikan dengan inklusi diferensial silinder, di mana F 1 = 2F 2 . Dalam hal ini, saat bergerak ke kanan, kedua rongga (bilik) silinder dihubungkan ke garis tekanan, dan saat bergerak mundur (ke kiri), rongga batang terus dihubungkan ke garis tekanan, dan piston terhubung ke saluran pembuangan.
Dengan batang dua sisi (Gbr. 3,b), area F piston biasanya sama, oleh karena itu kecepatan v1 dan v2 juga sama. Kerugian dari silinder tersebut adalah panjangnya yang bertambah dan perlunya segel kedua untuk batang.
Kadang-kadang, karena alasan desain, lebih mudah untuk memperbaiki batang silinder, dan menghubungkan badannya dengan badan mesin yang dapat digerakkan (Gbr. 3, c dan 3, d). Dalam kasus ini, oli disuplai ke silinder melalui lubang di batang atau melalui selang (selang) bertekanan tinggi yang fleksibel.
Untuk mekanisme penjepitan dan penguncian, silinder kerja tunggal banyak digunakan (Gbr. 3, e). Silinder pendorong (Gbr. 3, f) hanya mampu menggerakkan benda kerja yang terletak secara vertikal ke atas; gerakan ke bawah terjadi di bawah pengaruh gravitasi.
Dengan bantuan beberapa silinder pendorong (Gbr. 3, g), dimungkinkan untuk memastikan pergerakan badan kerja mesin di kedua arah.
Silinder pendorong lebih mudah dibuat, karena tidak perlu pemrosesan yang melelahkan Permukaan dalam silinder, bagaimanapun, memiliki langkah yang lebih kecil. Untuk menghindari pukulan piston pada penutup, disarankan untuk menggunakan silinder dengan langkah yang sedikit lebih besar dari langkah badan kerja mesin.
Harus diingat bahwa dalam banyak kasus silinder hidrolik tidak memungkinkan beban radial pada batang.
Salah satu elemen utama dari sistem hidrolik adalah pompa hidrolik. Ada banyak jenis perangkat ini. Prinsip operasinya terletak pada perpindahan fluida kerja saat poros diputar. Penggunaan pompa roda gigi memungkinkan untuk menggerakkan beberapa elemen instalasi hidrolik saat terhubung secara bersamaan ke satu pompa. Pembagi ini digunakan dalam mesin:
- industri;
- pertanian;
- konstruksi.
Selain itu, bersama dengan pompa penggerak, pompa hidrolik sering kali dapat digunakan. pompa tangan. Mereka diperlukan untuk menduplikasi instalasi utama pemompaan selama terjadinya keadaan darurat. Selama penggunaan pompa tangan, dimungkinkan untuk pemberhentian darurat menggerakkan badan kerja. Pompa tangan juga digunakan dalam kasus di mana diperlukan untuk mendapatkan peningkatan tekanan dalam waktu singkat, sambil menghabiskan sedikit energi.
Motor hidrolik adalah jenis motor hidrolik yang mengubah energi hidrolik menjadi energi mekanik. Motor hidrolik memungkinkan poros untuk melaporkan gerakan rotasi. Motor hidrolik ditransmisikan ke input fluida kerja, dan torsi disuplai dari poros keluaran. Gerakan poros dapat dikontrol dengan memutar badan peralatan kerja.
Ada beberapa jenis motor hidrolik, harga untuk berbagai jenis motor hidrolik juga bervariasi. Yang paling umum adalah:
- piston aksial;
- gigi;
- gerolera;
- piston radial;
- gerotor;
- pipih.
Cakupan setiap jenis motor hidrolik secara langsung bergantung pada karakteristik pengoperasian perangkat hidrolik yang diperlukan. Misalnya, piston aksial digunakan jika poros membutuhkan kecepatan putaran tinggi, dan piston radial, sebaliknya, jika kecepatan putaran kecil diperlukan. Contoh utama penggunaan motor hidrolik piston radial adalah penggerak penggiling jalan. Dalam sistem hidraulik sederhana dengan tingkat tekanan rendah, motor hidraulik gir digunakan. Dalam sistem hidrolik peralatan mesin, sebagai aturan, motor hidrolik baling-baling digunakan.
Saat ini tidak sulit untuk membeli motor hidrolik dari berbagai jenis. Anda hanya perlu memahami untuk tujuan apa itu akan digunakan dan apa yang dibutuhkan darinya. DI DALAM peralatan Industri dan teknologi biasanya menggunakan motor listrik. Motor hidrolik digunakan bila penggunaannya memiliki kelebihan. Misalnya, motor hidrolik memiliki bobot dan dimensi yang jauh lebih kecil daripada motor listrik dengan tenaga yang sama. Seperti perangkat apa pun dengan sakelar listrik, motor listrik sangat penting untuk menghidupkan dan mematikan secara intensif. Untuk motor hidrolik, tindakan seperti itu tidak menimbulkan bahaya.
Sebagian besar jenis motor hidrolik dan pompa rotari yang relevan memiliki perangkat yang sama, sehingga mesin ini dapat diklasifikasikan menurut fitur umum: menurut perangkat - piston, gerbang geser, roda gigi, putar, sekrup; jika memungkinkan, ubah volume kerja - tidak diatur dan dapat disesuaikan; jika memungkinkan, ubah arah rotasi - tidak dapat dibalik dan dapat dibalik; sesuai dengan jumlah siklus yang dilakukan di setiap ruang kerja per satu putaran poros - tindakan tunggal dan ganda. Di dalam kelompok-kelompok ini ada subkelompok umum. Jadi, motor piston dibagi menjadi motor piston aksial dan motor radial-piston, dan motor sliding gate dibagi menjadi motor lamellar dan motor gate berpola 1.
Banyak pompa putar dengan distribusi cairan tanpa katup (lihat § 8.1) dapat digunakan tanpa mengubahnya, seperti motor hidrolik, yang nyaman saat menyelesaikan sistem hidrolik dan terutama dalam kasus ketika mesin hidrolik yang sama beroperasi baik dalam mode pemompaan maupun motor (sebagai motor pompa).
Namun, untuk penggunaan universal pompa dan motor hidrolik, ada batasan penting karena spesifikasi tindakannya. Di pompa, beban besar pada permukaan kontak berkembang hanya setelah digerakkan,
_____________________
1 Klasifikasi penuh motor hidrolik diberikan dalam lampiran GOST 17752 - 72 "Penggerak hidrolik volume dan penggerak pneumatik".
dan mesin memiliki torsi maksimum dan tekanan serta gaya gesek yang sesuai pada permukaan pendukung yang sudah di start-up.
Untuk meningkatkan sifat start motor hidrolik, sangat penting untuk mengganti sliding dengan rolling dan mempertahankan lapisan pelumas pada permukaan gosok selama start-up. Secara khusus, untuk menggunakan pompa roda gigi sebagai motor hidrolik, jarak bebas pada bantalan perlu dikurangi, sehingga memberikan jarak bebas radial antara roda gigi dan rumahan untuk mencegahnya bersentuhan saat memulai dengan beban.
Prinsip pengoperasian motor hidrolik jenis apa pun mirip dengan prinsip pengoperasian motor hidrolik putar (lihat Gambar 10.3, A). Di bawah tekanan fluida pada tautan masukan (piston, pelat, gigi roda gigi, sekrup atau elemen bergerak lainnya), timbul gaya, komponen tangensial T yang menimbulkan momen terhadap sumbu rotasi rotor. Torsi dari setiap tautan input bergantung pada posisi yang terakhir, oleh karena itu, momen sesaat total dari semua gaya tangensial berdenyut seperti pasokan cairan total ketika mesin yang sama beroperasi dalam mode pompa.
Ekspresi untuk nilai rata-rata torsi dapat diperoleh dalam bentuk umum, menggunakan, misalnya, diagram motor hidrolik cam piston radial lima kali lipat (Gbr. 10.4, A) atau motor hidrolik piston aksial dengan blok miring (Gbr. 10.4, B).
Beras. 10.4. Motor hidrolik piston
Untuk satu setengah siklus di ruang kerja, momen gaya tangensial T positif, dan untuk babak kedua - negatif. Oleh karena itu, seperti halnya dalam silinder pompa bolak-balik, kerja indikator di setiap bilik motor hidrolik dalam satu siklus dapat direpresentasikan sebagai hasil dari tekanan indikator rata-rata dan volume kerja bilik. DI DALAM z kamar motor Saya- kerja indikator multi aksi per putaran rotor sama dengan atau , Di mana Q- volume kerja total motor hidrolik.
Mempertimbangkan momen gaya gesekan M T kita memiliki kesetaraan
. (10.3)
Mari kita perkenalkan konsep efisiensi hidromekanis:
.
Ekspresi (10.3) akan mengambil bentuk berikut:
. (10.4)
Aliran fluida sebenarnya di motor hidrolik Q melebihi geometrik qn karena kehilangan volume (mengalir melalui celah). Efisiensi volumetrik motor hidrolik
Pada laju aliran tertentu, kecepatan poros
Rumus yang diperoleh menunjukkan bahwa dengan peningkatan volume kerja karena jumlah ruang dan banyaknya aksi, pertama, torsi meningkat pada tekanan yang sama dan, kedua, penurunan kecepatan poros dicapai (pada fluida konstan laju aliran).
