Motores hidráulicos e bombas hidráulicas são recíprocos em termos de princípios de funcionamento. Quando o líquido entra na bomba hidráulica, seu eixo emite velocidade e torque, que se torna um motor hidráulico.
1. Primeiro conheça a vazão real do motor hidráulico e, em seguida, calcule a eficiência volumétrica do motor hidráulico, que é a relação entre a vazão teórica e a vazão de entrada real;
2. A velocidade do motor hidráulico é igual à razão entre a vazão de entrada teórica e o deslocamento do motor hidráulico, que também é igual à vazão de entrada real multiplicada pela eficiência volumétrica e depois dividida pelo deslocamento;
3. Calcule a diferença de pressão entre a entrada e a saída do motor hidráulico, e você pode obtê-la conhecendo a pressão de entrada e a pressão de saída respectivamente;
4. Calcule o torque teórico da bomba hidráulica, que está relacionado à diferença de pressão entre a entrada e saída do motor hidráulico e o deslocamento;
5. O motor hidráulico apresenta perda mecânica no processo de trabalho real, portanto o torque de saída real deve ser o torque teórico menos o torque de perda mecânica;
Classificação básica e características relacionadas de bombas de êmbolo e motores hidráulicos de êmbolo
As características de trabalho da pressão hidráulica móvel exigem que os componentes hidráulicos tenham alta velocidade, alta pressão de trabalho, capacidade de carga externa completa, baixo custo de ciclo de vida e boa adaptabilidade ambiental.
As estruturas das peças de vedação e dispositivos de distribuição de fluxo de vários tipos, tipos e marcas de bombas hidráulicas e motores usados em acionamentos hidrostáticos modernos são basicamente homogêneas, com apenas algumas diferenças nos detalhes, mas os mecanismos de conversão de movimento são muitas vezes muito diferentes.
Classificação de acordo com o nível de pressão de trabalho
Na moderna tecnologia de engenharia hidráulica, várias bombas de êmbolo são usadas principalmente em média e alta pressão (bombas de série leve e média, pressão máxima 20-35 MPa), alta pressão (bombas de série pesada, 40-56 MPa) e ultra-alta pressão (bombas especiais, >56MPa) é usado como elemento de transmissão de energia. O nível de estresse no trabalho é uma de suas características de classificação.
De acordo com a relação de posição relativa entre o êmbolo e o eixo de acionamento no mecanismo de conversão de movimento, a bomba e o motor do êmbolo são geralmente divididos em duas categorias: bomba/motor de pistão axial e bomba/motor de pistão radial. A direção de movimento do primeiro êmbolo é paralela ou intercepta o eixo do eixo de acionamento para formar um ângulo não superior a 45°, enquanto o êmbolo deste último se move substancialmente perpendicular ao eixo do eixo de acionamento.
No elemento de êmbolo axial, ele é geralmente dividido em dois tipos: o tipo de placa oscilante e o tipo de eixo inclinado de acordo com o modo de conversão de movimento e a forma do mecanismo entre o êmbolo e o eixo de acionamento, mas seus métodos de distribuição de fluxo são semelhantes. A variedade de bombas de pistão radial é relativamente simples, enquanto os motores de pistão radial possuem várias formas estruturais, por exemplo, podem ser subdivididos de acordo com o número de ações
Classificação básica de bombas hidráulicas tipo êmbolo e motores hidráulicos para acionamentos hidrostáticos de acordo com mecanismos de conversão de movimento
As bombas hidráulicas de pistão são divididas em bombas hidráulicas de pistão axial e bombas hidráulicas de pistão axial. As bombas hidráulicas de pistão axial são ainda divididas em bombas hidráulicas de pistão axial de placa oscilante (bombas de placa oscilante) e bombas hidráulicas de pistão axial de eixo inclinado (bombas de eixo inclinado).
As bombas hidráulicas de pistão axial são divididas em bombas hidráulicas de pistão radial de distribuição de fluxo axial e bombas hidráulicas de pistão radial de distribuição de face final.
Os motores hidráulicos de pistão são divididos em motores hidráulicos de pistão axial e motores hidráulicos de pistão radial. Os motores hidráulicos de pistão axial são divididos em motores hidráulicos de pistão axial de placa oscilante (motores de placa oscilante), motores hidráulicos de pistão axial de eixo inclinado (motores de eixo inclinado) e motores hidráulicos de pistão axial multiação.
Os motores hidráulicos de pistão radial são divididos em motores hidráulicos de pistão radial de ação simples e motores hidráulicos de pistão radial de ação múltipla
(motor de curva interna)
A função do dispositivo de distribuição de fluxo é fazer com que o cilindro do êmbolo de trabalho se conecte aos canais de alta e baixa pressão no circuito na posição e tempo de rotação corretos, e garantir que as áreas de alta e baixa pressão no componente e no circuito estão em qualquer posição de rotação do componente. e sempre são isolados por fita de vedação apropriada.
De acordo com o princípio de funcionamento, o dispositivo de distribuição de fluxo pode ser dividido em três tipos: tipo de ligação mecânica, tipo de abertura e fechamento de pressão diferencial e tipo de abertura e fechamento de válvula solenóide.
Atualmente, as bombas hidráulicas e os motores hidráulicos para transmissão de energia em dispositivos de acionamento hidrostático utilizam principalmente ligação mecânica.
O dispositivo de distribuição de fluxo do tipo ligação mecânica é equipado com uma válvula rotativa, uma válvula de placa ou uma válvula corrediça ligada de forma síncrona ao eixo principal do componente, e o par de distribuição de fluxo é composto por uma parte estacionária e uma parte móvel.
As partes estáticas são fornecidas com ranhuras públicas que são conectadas respectivamente às portas de óleo de alta e baixa pressão dos componentes, e as partes móveis são fornecidas com uma janela de distribuição de fluxo separada para cada cilindro de êmbolo.
Quando a parte móvel é fixada à parte estacionária e se move, as janelas de cada cilindro se conectarão alternadamente às ranhuras de alta e baixa pressão da parte estacionária, e o óleo será introduzido ou descarregado.
O modo de movimento sobreposto de abertura e fechamento da janela de distribuição de fluxo, o espaço de instalação estreito e o trabalho de fricção deslizante relativamente alto tornam impossível arranjar uma vedação flexível ou elástica entre a parte estacionária e a parte móvel.
É completamente selado pela película de óleo de espessura de nível mícron no espaço entre os "espelhos de distribuição" rígidos, como planos de ajuste preciso, esferas, cilindros ou superfícies cônicas, que é a vedação do espaço.
Portanto, existem requisitos muito elevados para a seleção e processamento do material duplo do par de distribuição. Ao mesmo tempo, a fase de distribuição da janela do dispositivo de distribuição de fluxo também deve ser coordenada com precisão com a posição reversa do mecanismo que promove o êmbolo para completar o movimento alternativo e ter uma distribuição de força razoável.
Estes são os requisitos básicos para componentes de êmbolo de alta qualidade e envolvem tecnologias básicas de fabricação relacionadas. Os principais dispositivos de distribuição de fluxo de ligação mecânica usados em componentes hidráulicos de êmbolo modernos são distribuição de fluxo de superfície final e distribuição de fluxo de eixo.
Outras formas, como o tipo de válvula deslizante e o tipo de giro do munhão do cilindro, raramente são usadas.
A distribuição da face final também é chamada de distribuição axial. O corpo principal é um conjunto de válvula rotativa tipo placa, que é composto por uma placa de distribuição plana ou esférica com dois entalhes em forma de meia-lua fixados na face final do cilindro com um orifício de distribuição em formato lenticular.
Os dois giram relativamente no plano perpendicular ao eixo de transmissão, e as posições relativas dos entalhes na placa da válvula e as aberturas na face final do cilindro são organizadas de acordo com certas regras.
Para que o cilindro do êmbolo no curso de sucção de óleo ou de pressão de óleo possa se comunicar alternadamente com as ranhuras de sucção e descarga de óleo no corpo da bomba, e ao mesmo tempo possa sempre garantir o isolamento e vedação entre as câmaras de sucção e descarga de óleo;
A distribuição de fluxo axial também é chamada de distribuição de fluxo radial. Seu princípio de funcionamento é semelhante ao do dispositivo de distribuição de fluxo de face final, mas é uma estrutura de válvula rotativa composta por um núcleo de válvula relativamente giratório e uma luva de válvula, e adota uma superfície de distribuição de fluxo rotativa cilíndrica ou ligeiramente cônica.
A fim de facilitar a correspondência e manutenção do material da superfície de atrito das peças do par de distribuição, às vezes um revestimento ou bucha substituível é colocado nos dois dispositivos de distribuição acima.
O tipo de abertura e fechamento de pressão diferencial também é chamado de dispositivo de distribuição de fluxo do tipo válvula de sede. É equipado com uma válvula de retenção tipo válvula de sede na entrada e saída de óleo de cada cilindro do êmbolo, de modo que o óleo só possa fluir em uma direção e isolar a alta e a baixa pressão. cavidade de óleo.
Este dispositivo de distribuição de fluxo possui estrutura simples, bom desempenho de vedação e pode trabalhar sob pressão extremamente alta.
Porém, o princípio de abertura e fechamento por pressão diferencial faz com que este tipo de bomba não tenha a reversibilidade de conversão para a condição de funcionamento do motor, não podendo ser utilizada como bomba hidráulica principal no sistema de circuito fechado do dispositivo de acionamento hidrostático.
O tipo de abertura e fechamento da válvula solenóide de controle numérico é um dispositivo avançado de distribuição de fluxo que surgiu nos últimos anos. Ele também define uma válvula de bloqueio na entrada e saída de óleo de cada cilindro do êmbolo, mas é acionada por um eletroímã de alta velocidade controlado por um dispositivo eletrônico, e cada válvula pode fluir em ambas as direções.
O princípio básico de funcionamento da bomba de êmbolo (motor) com distribuição de controle numérico: as válvulas solenóides de alta velocidade 1 e 2 controlam respectivamente a direção do fluxo do óleo na câmara de trabalho superior do cilindro do êmbolo.
Quando a válvula ou válvula é aberta, o cilindro do êmbolo é conectado ao circuito de baixa pressão ou alta pressão respectivamente, e sua ação de abertura e fechamento é a fase de rotação medida pelo dispositivo de ajuste de controle numérico 9 de acordo com o comando de ajuste e a entrada (saída) sensor de ângulo de rotação do eixo 8 Controlado após resolução.
O estado mostrado na figura é a condição de funcionamento da bomba hidráulica na qual a válvula está fechada e a câmara de trabalho do cilindro do êmbolo fornece óleo ao circuito de alta pressão através da válvula aberta.
Como a tradicional janela de distribuição de fluxo fixo é substituída por uma válvula solenóide de alta velocidade que pode ajustar livremente a relação de abertura e fechamento, ela pode controlar com flexibilidade o tempo de fornecimento de óleo e a direção do fluxo.
Ele não só tem as vantagens da reversibilidade do tipo de ligação mecânica e baixo vazamento do tipo de abertura e fechamento com diferença de pressão, mas também tem a função de realizar variável contínua bidirecional, alterando continuamente o curso efetivo do êmbolo.
A bomba de êmbolo do tipo distribuição de fluxo controlada numericamente e o motor composto por ela têm excelente desempenho, o que reflete uma importante direção de desenvolvimento de componentes hidráulicos de êmbolo no futuro.
Obviamente, a premissa da adoção da tecnologia de distribuição de fluxo de controle numérico é configurar válvulas solenóides de alta velocidade e baixo consumo de energia e software e hardware de dispositivo de ajuste de controle numérico altamente confiável.
Embora não haja, em princípio, nenhuma relação de correspondência necessária entre o dispositivo de distribuição de fluxo do componente hidráulico do êmbolo e o mecanismo de acionamento do êmbolo, acredita-se geralmente que a distribuição da face final tem melhor adaptabilidade a componentes com pressão de trabalho mais alta. A maioria das bombas de pistão axial e motores de pistão amplamente utilizados agora usam distribuição de fluxo na face final. Bombas e motores de pistão radial usam distribuição de fluxo de eixo e distribuição de fluxo de face final, e também existem alguns componentes de alto desempenho com distribuição de fluxo de eixo. Do ponto de vista estrutural, o dispositivo de distribuição de fluxo com controle numérico de alto desempenho é mais adequado para componentes de êmbolo radial. Alguns comentários sobre a comparação dos dois métodos de distribuição de fluxo frontal e distribuição de fluxo axial. Para referência, motores hidráulicos de engrenagem cicloidal também são mencionados aqui. A partir dos dados da amostra, o motor hidráulico de engrenagem cicloidal com distribuição de face final tem desempenho significativamente superior à distribuição de eixo, mas isso se deve ao posicionamento deste último como um produto barato e adota o mesmo método no par de malha, eixo de suporte e outros componentes. Simplificar a estrutura e outras razões não significa que haja uma lacuna tão grande entre o desempenho da distribuição do fluxo da face final e a própria distribuição do fluxo do eixo.
Horário da postagem: 21 de novembro de 2022