Sistemele hidraulice sunt utilizate pentru acționarea mașinilor de construcții, cum ar fi utilajele de terasament, precum și a mașinilor industriale, a utilajelor agricole și chiar a sistemelor marine. Două elemente importante ale structurii unor astfel de sisteme includ pompele hidraulice și motoarele hidraulice.
Deși similare și funcționând în același circuit, ele îndeplinesc funcții complet diferite. Cunoașterea distincției dintre un motor hidraulic și o pompă hidraulică ajută o persoană din profesia de inginer, tehnician sau cumpărător să ia o decizie eficientă, sigură și pe termen lung privind performanța.
Pentru a trasa o comparație între cele două, cel mai bine este să stabilim cum contribuie fiecare aspect la întregul proces hidraulic.
O pompă hidraulică transformă energia mecanică în energie hidraulică. Aceasta transformă puterea de rotație furnizată de un motor principal, de exemplu, un motor electric sau un motor cu ardere internă, în energie de curgere a fluidului. Acest flux generează presiune numai în cazurile în care apare rezistență în sistem.
Pur și simplu, pompa nu transportă sarcini, ci fluid. Presiunea creată este un produs al rezistenței aplicate sistemului, mai degrabă decât pompei.
O pompă face inversul unui motor hidraulic. Transformă energia hidraulică în energie mecanică și generează cuplu și energie de rotație. Pe măsură ce fluidul hidraulic este introdus în motor, acesta forțează componentele interne să facă arborele să se rotească și să funcționeze.
Motoarele hidraulice nu sunt aplicabile atunci când este necesară controlul mișcării motorizate, de mare putere, cum ar fi rotirea unui transportor, acționarea unui troliu sau acționarea unui sistem de roți sau șine.
Deși ambele componente funcționează cu fluid hidraulic și pot avea designuri similare, ele au funcții foarte diferite și au caracteristici de performanță diferite.
Cea mai fundamentală diferență este dimensiunea în direcția de conversie a energiei. Un motor hidraulic transformă fluxul de fluid în putere mecanică, iar un motor hidraulic transformă puterea mecanică de intrare în flux de fluid, așa cum este cazul unei pompe și al unui motor hidraulic.
O pompă pornește acțiunea sistemului, iar un motor acționează ca răspuns la această acțiune efectuând un lucru mecanic util.
Pompele sunt reglate astfel încât debitul să fie constant. Există o optimizare a motoarelor pentru a asigura controlul cuplului și al vitezei. Acest lucru face ca motoarele să fie aplicabile în aplicații în care rezistența la sarcină nu este previzibilă, dar este necesară o mișcare lină.
Pompele și motoarele se pot prezenta ca fiind similare la exterior, dar și designul intern poate fi diferit în funcție de rolurile lor.
Motoarele hidraulice sunt fabricate folosind rulmenți cu articulații înalte și suporturi pentru arbori pentru a rezista la forțe de sarcină constante. Fluidul se deplasează către pompe, iar acestea se opun cu greu cuplului de sarcină; prin urmare, pompele au o sarcină mecanică internă mai mică. Această discrepanță influențează posibilitățile de durabilitate, durata de viață și nevoile de întreținere.
Scurgerile interne sunt normale atât la pompe, cât și la motoare, deși motoarele sunt proiectate astfel încât scurgerile să nu afecteze puterea cuplului. Cu toate acestea, în pompe se utilizează jocuri interne strânse pentru a asigura eficiența volumetrică.
Acesta este unul dintre motivele pentru care o pompă este probabil să fie utilizată ca motor fără a se lua în considerare un design adecvat sau, în consecință, să devină ineficientă, cu pierderi de performanță sau defecțiuni.
Câteva pompe hidraulice pot fi utilizate ca motoare, în special pompele cu angrenaje. Acestea se pot roti și pot genera o putere mecanică, cu condiția ca fluidul sub presiune să fie forțat prin ele. Totuși, acest lucru nu implică faptul că sunt înlocuitori potriviți.
Motoarele sub formă de pompe tind să fie destul de ineficiente, generează căldură și sunt predispuse la deteriorarea rulmenților. Cuplul de ieșire continuu și sarcinile laterale pe arbore nu sunt proiectate să fie preluate de acestea. Un motor hidraulic special conceput este mai sigur, mai eficient și mai fiabil în majoritatea aplicațiilor industriale și mobile.
Cunoștințele despre diferențele de performanță sunt utile în explicarea ce componentă trebuie aplicată în anumite situații.
Motoarele hidraulice sunt de obicei mai lente, dar au un cuplu mult mai mare decât sistemele de pompe. Acest lucru le permite să funcționeze bine cu cicluri de funcționare mari, unde viteza nu este la fel de importantă ca mișcarea controlată.
Viteza unui sistem este afectată indirect de pompele hidraulice, care gestionează debitul, și este transformată în viteză de rotație cu ajutorul motoarelor.
Motoarele hidraulice sunt, de asemenea, superioare în sarcinile în care este nevoie de o reglare fină a vitezei sub sarcini de diferite dimensiuni. Acestea mențin o mișcare constantă cu rezistență variabilă, fiind astfel esențiale în mecanismele de tragere, acționare și poziționare.
Nu este vorba de una sau alta, ci mai degrabă de o chestiune de selecție. Cu toate acestea, acest lucru permite înțelegerea specificațiilor acestora pentru a realiza proiectarea corectă a sistemului.
Pompele hidraulice se găsesc oriunde trebuie generată energie hidraulică, inclusiv:
De obicei, acestea sunt instalate lângă sursa de alimentare și funcționează continuu în timpul funcționării.
Atunci când aleg un motor hidraulic, inginerii iau în considerare cuplul de ieșire, intervalul de turație, presiunea nominală și eficiența. În cazul pompelor, debitul, capacitatea de presiune și compatibilitatea cu motorul principal sunt mai importante.
O potrivire corectă a acestor parametri va preveni pierderile de energie și instabilitatea sistemului.
Un sistem hidraulic este mai bun atunci când pompele, motoarele, supapele și actuatoarele sunt proiectate ca o unitate. Atât subdimensionarea, cât și supradimensionarea componentelor ar duce la supraîncălzire, zgomot și uzură prematură.
Forțele de sarcină constante asupra rulmenților și etanșărilor tind să uzeze motoarele hidraulice. Contaminarea și cavitația sunt mai susceptibile de a deteriora suprafețele interne ale pompelor, iar acest lucru se poate întâmpla foarte rapid. Ambele sunt importante pentru a aborda verificările de rutină ale fluidelor și filtrării.
Cuplul de ieșire scade, iar motoarele sunt uneori reparate sau reconstruite. Pe măsură ce debitul se reduce sau nivelul de zgomot crește, pompa este în mod normal înlocuită. Cunoașterea acestor semne permite reducerea la minimum a timpilor de nefuncționare și a întreținerii.
Motoarele hidraulice și pompele hidraulice pot fi utilizate în același sistem; cu toate acestea, ele sunt utilizate în activități total diferite. Pompele creează debit și facilitează presiunea, iar motoarele transformă această presiune în mișcare mecanică regulată.
Înțelegerea modului în care funcționează toate acestea și a destinației lor poate ajuta la realizarea unui proiect eficient, a unei operațiuni valide și a funcționării corecte a sistemului pe termen lung. Nu este vorba doar de o selecție tehnică a motorului sau pompei hidraulice potrivite; este o investiție esențială în performanță și fiabilitate.
Cutie poștală publică:info@changjia.com
Contactaţi-ne