هیدروموتور چیست و چگونه کار می کند ؟
هیدروموتور یا موتور هیدرولیک چیست؟
موتورهای هیدرولیک توسط سیال هیدرولیک تحت فشار تغذیه می شوند و انرژی جنبشی دورانی را به دستگاه های مکانیکی منتقل می کنند. موتورهای هیدرولیک، هنگامی که توسط یک منبع مکانیکی تغذیه می شوند، می توانند در جهت معکوس بچرخند و مانند یک پمپ عمل کنند. محرک های دوار هیدرولیک از سیال تحت فشار برای چرخش اجزای مکانیکی استفاده می کنند.
تاریخچه هیدروموتور ها
یکی از اولین موتورهای هیدرولیک دوار که ساخته شد، توسط ویلیام آرمسترانگ برای پل چرخشی بر روی رودخانه تاین ساخته شد. دو موتور برای قابلیت اطمینان ارائه شد. هر کدام یک موتور سه سیلندر نوسانی تک اثره بود.
آرمسترانگ طیف وسیعی از موتورهای هیدرولیک، خطی و دوار را توسعه داد که برای طیف وسیعی از کارهای مهندسی صنعتی و عمرانی، به ویژه برای اسکله ها و پل های متحرک استفاده می شد.
اولین موتورهای هیدرولیک سکته ثابت ساده این عیب را داشتند که از همان حجم آب صرف نظر از بار استفاده می کردند و به همین دلیل در قدرت جزئی هدر می رفتند.
برخلاف موتورهای بخار، از آنجایی که آب تراکم ناپذیر است، نمی توان آنها را گاز گرفت یا قطع سوپاپ آنها را کنترل کرد.
برای غلبه بر این، موتورهایی با سکته مغزی متغیر توسعه یافتند.
تنظیم سکته مغزی، به جای کنترل سوپاپ های ورودی، اکنون قدرت موتور و مصرف آب را کنترل می کند. یکی از اولین آنها موتور ثبت اختراع آرتور ریگ در سال 1886 بود.
این مکانیزم از یک مکانیسم غیرعادی دوگانه استفاده می کرد، همانطور که در پرس های قدرت ضربه ای متغیر استفاده می شود، برای کنترل طول حرکت یک موتور شعاعی سه سیلندر.
بعداً، موتور swashplate با زاویه قابل تنظیم به روشی محبوب برای ساخت موتورهای هیدرولیک با زمان متغیر تبدیل شد.
انواع هیدروموتور
- هیدروموتور دنده ای
- هیدروموتور پیستونی
- هیدروموتور پره ای
هیدروموتور دنده ای چیست ؟
هیدروموتور دنده ای یک موتور دنده (دنده خارجی) از دو چرخ دنده تشکیل شده است، دنده محرک (که از طریق یک کلید به شفت خروجی متصل می شود و غیره) و چرخ دنده هرزگرد.
روغن فشار قوی به یک طرف چرخ دنده ها منتقل می شود، جایی که در اطراف چرخ دنده ها، بین نوک چرخ دنده ها و محفظه های دیواری که در آن قرار دارد، به درگاه خروجی جریان می یابد. سپس چرخ دنده ها مشبک می شوند و اجازه نمی دهند روغن از سمت خروجی به سمت ورودی برگردد.
برای روانکاری، موتور دنده از مقدار کمی روغن از سمت تحت فشار چرخ دنده ها استفاده می کند، این روغن را از طریق یاتاقان های هیدرودینامیکی (معمولا) تخلیه می کند و همان روغن را یا به سمت فشار کم چرخ دنده ها یا از طریق یک تخلیه اختصاصی تخلیه می کند.
پورت روی محفظه موتور که معمولاً به خطی متصل می شود که فشار کیس موتور را به مخزن سیستم تخلیه می کند. یکی از ویژگی های مثبت موتور دنده این است که خرابی فاجعه بار کمتر از سایر انواع موتورهای هیدرولیک رایج است.
این به این دلیل است که چرخ دنده ها به تدریج محفظه و/یا بوش های اصلی را فرسوده می کنند و بازده حجمی موتور را به تدریج کاهش می دهند تا زمانی که کاملاً بی فایده شود. این اغلب قبل از اینکه سایش باعث گرفتگی یا خراب شدن دستگاه شود، اتفاق می افتد.
هیدروموتور پیستونی
برای سیستم های محرک دوار با کیفیت بالا معمولاً از موتورهای پیستونی استفاده می شود. در حالی که سرعت پمپ های هیدرولیک بین 1200 تا 1800 دور در دقیقه است، ماشین هایی که توسط موتور هدایت می شوند اغلب به سرعت بسیار کمتری نیاز دارند.
این بدان معناست که وقتی از یک موتور پیستون محوری (حجم جاروب حداکثر 2 لیتر) استفاده می شود، معمولاً به یک گیربکس نیاز است. برای حجم جاروب قابل تنظیم مداوم، از موتورهای پیستونی محوری استفاده می شود.
مانند پمپ های پیستونی ( رفت و برگشتی ) ، متداول ترین طراحی موتور پیستونی ، محوری است.
این نوع موتور بیشترین استفاده را در سیستم های هیدرولیک دارد. این موتورها مانند پمپ های مشابه خود در دو طرح جابجایی متغیر و ثابت موجود هستند. محدوده سرعت چرخشی معمولی (در بازده قابل قبول) از زیر 50 دور در دقیقه تا بالای 14000 دور در دقیقه است. راندمان و حداقل/حداکثر سرعت چرخش به شدت به طراحی گروه دوار بستگی دارد و انواع مختلفی در حال استفاده است.
هیدروموتور پره ای
یک موتور پره ای از محفظه ای با سوراخ خارج از مرکز تشکیل شده است که در آن یک روتور با پره هایی در آن کار می کند که به داخل و خارج می لغزند.
اختلاف نیروی ایجاد شده توسط نیروی نامتعادل سیال تحت فشار روی پره ها باعث می شود روتور در یک جهت بچرخد.
یک عنصر حیاتی در طراحی موتور پره، نحوه ماشینکاری نوک پره ها در نقطه تماس بین نوک پره و محفظه موتور است.
انواع مختلفی از طرح های 'لپ' استفاده می شود و هدف اصلی ایجاد یک مهر و موم محکم بین داخل محفظه موتور و پره و در عین حال به حداقل رساندن سایش و تماس فلز با فلز است.
بیشتر بخوانید : تفاوت هیدروموتور و پمپ هیدرولیک
هیدروموتور پیستون شعاعی
موتورهای پیستونی شعاعی در دو نوع اصلی موجود هستند: پیستون‌هایی که به سمت داخل فشار می‌دهند و پیستون‌هایی که به بیرون فشار می‌دهند.
پیستون ها به سمت داخل فشار می آورند
نوع میل لنگ (مانند موتورهای هیدرولیک Staffa یا SAI) با یک بادامک و پیستون‌هایی که به سمت داخل فشار می‌آورند، اساساً یک طراحی قدیمی است، اما دارای ویژگی‌های گشتاور راه‌اندازی بسیار بالایی است.
آنها در جابجایی از 40 سی سی در دور تا حدود 50 لیتر در دور در دسترس هستند اما گاهی اوقات می توانند در توان خروجی محدود شوند. موتورهای پیستونی شعاعی نوع میل لنگ می توانند در سرعت های خزشی کار کنند و برخی می توانند بدون درز تا 1500 دور در دقیقه کار کنند در حالی که ویژگی های گشتاور خروجی تقریباً ثابتی را ارائه می دهند. این باعث می شود که هنوز هم همه کاره ترین طراحی باشند.
پیستون ها به بیرون فشار می آورند
انواع حلقه‌های بادامک چند لوبی (مانند بلک بروین، رکسروث، درایوهای هاگگلندز، پوکلین، روتاری پاور یا نوع Eaton Hydre-MAC) دارای یک حلقه بادامک با چندین لوب هستند و غلتک‌های پیستون به سمت بیرون در برابر حلقه بادامک فشار می‌آورند. این یک خروجی بسیار نرم با گشتاور راه اندازی بالا ایجاد می کند، اما آنها اغلب در محدوده سرعت بالا محدود می شوند. این نوع موتور در محدوده بسیار وسیعی از حدود 1 لیتر در دور تا 250 لیتر در دور موجود است. این موتورها به ویژه در کاربردهای با سرعت کم خوب هستند و می توانند قدرت بسیار بالایی تولید کنند.
شرکت های اصلی سازنده این نوع موتور های هیدرولیک:
دانفوس danfoss
پارکر parker
ویکرز vickers
هیدرولیک نادری در زمینه فروش این نوع موتور ها بسیار توانمند است.
تعمیرات موتور های هیدرولیک پارکر و تی ار دبیلیو به صورت تخصصی در این مجموعه انجام میشود.
