Articles and news

hydraulimoottoreiden nopeudensäätö – Osa 1

nopeudensäätöä ei saa sekoittaa hydraulimoottorin nopeudensäätöön. Nopeuden säätelyllä tarkoitetaan Moottorin ei-toivottua hidastumista, kun se ottaa kuormaa vastaan. Se on osoitus siitä, kuinka hyvin moottori toimii muuttuvissa kuormituksissa ja kuinka laaja säädettävä nopeusalue voidaan kattaa tyydyttävästi.

nopeudensäätö ei ole Moottorin kiinteä ominaisuus, joka voidaan luetteloida. Sen sijaan se mittaa Moottorin kykyä vastustaa hidastumista kuormituksen kasvaessa. Se ei johdu ainoastaan moottorin ominaisuudesta vaan piiristä, jossa sitä käytetään. Se riippuu nopeudensäätömenetelmästä,virtauksen säätöventtiilin merkistä tai tyypistä, ja joskus siihen liittyvän pumpun ominaisuudet voivat vaikuttaa nopeuden säätelyyn. Jos jokin näistä tekijöistä muuttuu, myös nopeussäätely muuttuu. Joten, vaikka moottorin sisäinen luisto voi olla vaikuttavin tekijä, muut piirikomponentit tai käyttöolosuhteet voivat myös edistää hyvää tai huonoa nopeuden säätelyä. Hyvä piirisuunnittelu edellyttää ymmärrystä näistä tekijöistä ja miten niiden vaikutus voidaan minimoida, kun on tärkeää saada paras mahdollinen nopeudensäätö. Tämän ja seuraavan kiistakysymyksen tarkoituksena on tarkastella näitä seikkoja.

nopeudensäätö ilmaistaan nopeudenhäviön prosenttiosuutena kuormittamattoman ja täyden kuormituksen välillä, ja se on erilainen jokaisella kuormittamattomalla nopeudella, sillä se on paras suurimmalla nopeudella ja pahenee asteittain kuormittamattoman ·nopeuden pienentyessä. Lopulta siitä tulee niin huono pienillä nopeuksilla, että moottori ei voi enää toimia tyydyttävästi.

0%: n nopeudensäätö tarkoittaisi, ettei nopeus heikkene lainkaan kuormituksen kasvaessa nollasta täyteen. Käytännössä kaikki moottorit kärsivät nopeuden menetyksestä kuormituksen kasvaessa, ja hyvän suunnittelun tarkoituksena on pitää tämä nopeuden menetys hyväksyttävässä minimissä.

100%: n nopeussäätö tarkoittaisi, että moottori sakkaisi kuorman kasvaessa.

kuvituskuva 51_1

kuinka tärkeää on hyvä Nopeussäätely?
tämä riippuu siitä, kuinka tärkeää on, että kyseinen sovellus estää moottorin nopeutta putoamasta alle sallitun vähimmäismäärän kuormaa käytettäessä.

jos moottori pyörittää kuormaa, joka pysyy vakiona tietyllä nopeudella, nopeuden säätelyllä ei ole suurta merkitystä. Hyvä nopeudensäätö voi olla yksi tärkeimmistä suunnittelunäkökohdista sovelluksissa, joissa kuorma voi äkillisesti muuttua aiheuttaen äkillisen nopeuden muutoksen.

Miten Nopeudensäätely Vaikuttaa Nopeusalueeseen?
jos moottori toimii kiinteällä nopeudella, nopeuden säätely on vähemmän tärkeää kuin jos säädettävä nopeusalue on katettava, vaikka se voi silti olla tärkeää.

nopeudensäätö on erittäin tärkeää sovelluksissa, joissa on katettava laaja säädettävä nopeusalue ja joissa kuorma voi muuttua äkillisesti, erityisesti pienemmillä nopeuksilla. Hydraulimoottori on valittava huolellisesti näihin sovelluksiin, mutta nopeudensäätömenetelmä ja nopeudensäätöventtiilin tyyppi ovat kriittisiä.

hakemuksen arviointi
jotta voidaan päättää, kuinka tärkeää nopeuden säätely voi olla tietyssä hakemuksessa, nämä kysymykset on otettava huomioon:

  1. onko hydraulimoottorin kuormitus kohtuullisen vakio vai tapahtuuko siihen suuria äkillisiä muutoksia?
  2. Jos äkillisiä kuormitusmuutoksia voi esiintyä, ovatko ne säännöllinen osa koneen toimintaa tai sykliä vai esiintyykö niitä vain satunnaisesti ja poikkeavissa olosuhteissa?
  3. esiintyykö näitä äkillisiä kuormitusmuutoksia todennäköisemmin vai esiintyykö niitä useammin säädettävän nopeuden ylä-vai alemmalla nopeusalueella?
  4. Jos ja kun näitä äkillisiä kuormitusmuutoksia tapahtuu, kuinka tärkeää nopeusmuutosten minimointi on koneen toiminnan tai valmistettavan tuotteen kannalta?
  5. Jos nopeuden muutos tapahtuu äkillisen kuormituksen muutoksen seurauksena ja jos tämä johtaa moottorin sakkaukseen, kuinka tärkeää tämä olisi?
  6. kuinka laaja säädettävän nopeuden alue on katettava, ja onko suurin osa toiminnasta maksiminopeudella vai huomattavasti alennetulla nopeudella?

kuvituskuva 51_2

moottorin kierrosnopeuden säätelyn illustraatio
yllä olevassa kaaviossa esitetään hypoteettisen hammaspyörätyyppisen hydraulimoottorin suorituskyky kierrosnopeusalueella 0-2000 RPM ja kuormitusalueella 0-100% sen nimellisvääntömomentista (tai hevosvoimasta).

Prosenttimomenttikuormitus piirretään kuvaajan vasenta puolta pitkin, nopeus pohjaa pitkin. Moottorin kierrosluku on suorassa suhteessa GPM: ään. Vasemmalle ylöspäin kaartuvat linjat osoittavat moottorin suorituskyvyn useilla GPM-virtauksilla eri testeissä. Vasemmalle kaartuvassa kaarteessa nopeus heikkenee vääntökuormituksen kasvaessa. Tämä johtuu sisäisestä liukkaudesta. Huomaa, että kaarevuus kaikki GPM linjat on suunnilleen sama. Tämä osoittaa, että sisäinen luisto GPM: nä pysyy suunnilleen samana kaikilla nopeuksilla, mutta kasvaa kuormituksen kasvaessa ja on suurempi prosenttiosuus pienemmillä kuormittamattomilla nopeuksilla.

kaavion tulkitsemiseksi aloitetaan pisteestä A. Kun moottoriin syötetään 50 GPM: n virtaus, se kulkee kuormittamattomalla nopeudella 2 000 RPM. Koska kuormitus on nostettu 100%: iin (täysi kuormitus), toiminta on kohdassa B. Täydellä kuormalla moottorin kierrosnopeus on laskenut 2 000: sta 1 800 RPM: ään, koska raivausvuoto on aiheuttanut sisäisen työöljyn menetyksen.

tämän levyn vastakkaisella puolella annetun nopeudensäädön määritelmän mukaan sääntely olisi:

200 (nopeuden menetys) ¾ 2000 (kuormittamaton nopeus) = 0.10 tai 10%

yllä olevan kaavion NOPEUDENSÄÄTÖKAAVIO

GPM pisteet ei kuormaa täysi Kuorma nopeuden menetys sääntö
50 A-B 2000 RPM 1800 RPM 200 RPM 10%
40 C-D 1600 RPM 1400 RPM 200 RPM 12½%
30 E-F 1200 RPM 1000 RPM 200 RPM 16 ¾ %
20 G-H 800 RPM 600 RPM 200 RPM 25%
10 J-K 400 RPM 200 RPM 200 RPM 50%
5 L-M 200 RPM 0 RPM 200 RPM 100%

huomaa kaaviosta, että nopeuden menetyksen todellinen määrä, 200 RPM, on likimain vakio kaikilla nopeuksilla. 200 RPM: n menetys ei juurikaan vaikuta moottorin suorituskykyyn sen käydessä 2000 RPM: n nopeudella, mutta sillä on valtava vaikutus suorituskykyyn, kun moottori toimii alle 800 RPM: n nopeuksilla.

hydraulimoottorin nopeusalue
sen osoittamiseksi, miten nopeudensäätö huononee asteittain nopeusalueen alapäässä, sääntö on laskettu kullekin GPM / Nopeusraidalle, ja se näkyy alla olevan kaavion oikeassa sarakkeessa.

jos tarkasteltavana olevalle moottorille on saatavilla edellä kuvatun kaltaisia suorituskykykaavioita tiettyä sovellusta varten, voidaan arvioida sen nopeuden lasku eri kuormituslisäyksissä ja määrittää myös säädettävän nopeuden alue, jolla sen suorituskyky on hyväksyttävä.

pääsääntöisesti moottori on arvioitava suurimmalla kuormitusmuutoksella, joka voi tapahtua vähimmäisnopeudella.

esimerkki: Oletetaan, että tietty sovellus, ja käyttämällä Moottori kuvaaja edellä, että nopeuden menetys 200 RPM on kaikki, mitä voidaan sietää nollasta täyteen kuormitukseen, kun käytetään alennetulla nopeudella 800 RPM. Mikä on suurin säädettävä nopeusalue, jolla tätä moottoria voidaan käyttää hyväksyttävällä suorituskyvyllä?

ratkaisu: koska 800 RPM on tämän moottorin pienin hyväksyttävä nopeus millä tahansa säädettävällä kierrosluvulla ilmoitetuissa olosuhteissa, ainoa tapa saada laajempi säädettävän kierrosluvun alue on nostaa huippunopeutta. 800 minimi – 2000 RPM maksimi on alue 2½:1. 800 – 2400 (jos mahdollista)on vaihteluväli 3: 1 jne.

vaikka moottorin suorituskyky on ensiarvoisen tärkeää hyvän nopeudensäädön aikaansaamiseksi, myös nopeudensäätöpiirin tyyppi ja käytetyn virtauksen säätöventtiilin tyyppi ovat erittäin tärkeitä. Seuraavassa numerossa annamme suosituksia nopeussääntelyn parantamiseksi, kun on katettava mahdollisimman laaja säädettävien nopeuksien valikoima.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.