Motor cu deplasare variabilă

Un motor cu reglare este un tip special de motor hidraulic, al cărui volum poate fi ajustat în timpul funcționării. Această capacitate de ajustare permite varierea turației și a cuplului motorului la un debit constant. În sistemele hidraulice, motoarele cu reglare sunt utilizate pentru a adapta cu precizie puterea la cerințele variabile, ceea ce duce la o eficiență și flexibilitate ridicate.

Principiile de bază și funcționarea motoarelor reglabile

Motoarele reglabile sunt componente esențiale în multe sisteme de acționare hidraulice. Funcția lor principală este de a transforma energia hidraulică în energie mecanică de rotație, particularitatea lor fiind adaptarea variabilă a volumului de admisie. Volumul de admisie, adică volumul de lichid hidraulic pe care motorul îl absoarbe pe rotație, poate fi modificat continuu sau în trepte.

Structura și principiul reglării

Reglarea volumului de admisie se realizează prin diferite principii de construcție. În cazul motoarelor cu piston axial, acest lucru se realizează, de exemplu, prin modificarea unghiului de pivotare al discului pivotant. Un disc pivotant mai mare duce la un volum de admisie mai mare și invers. În cazul motoarelor cu piston radial, excentricitatea cursei pistonului poate fi modificată pentru a regla volumul de admisie. Aceste reglaje mecanice permit o control precis al puterii motorului.

Avantajele reglabilității

Reglabilitatea volumului de admisie oferă mai multe avantaje:

  • Reglarea turației: la un debit constant, turația motorului poate fi ajustată prin reglarea volumului de admisie. Un volum de admisie mai mic duce la o turație mai mare, iar un volum de admisie mai mare duce la o turație mai mică.
  • Ajustarea cuplului: invers, la o turație constantă, cuplul poate fi influențat prin reglarea volumului de admisie. Un volum de admisie mai mare generează un cuplu mai mare.
  • Creșterea eficienței: prin adaptarea la punctul de funcționare respectiv, motorul poate funcționa întotdeauna în intervalul optim de eficiență, ceea ce reduce consumul de energie.
  • Flexibilitate: Motoarele reglabile permit o adaptabilitate ridicată la diferite stări de sarcină și cicluri de lucru.

Tipuri de motoare reglabile în hidraulică

În hidraulică se utilizează diferite tipuri de motoare reglabile, care diferă în ceea ce privește construcția și domeniile de aplicare specifice. Cele mai comune tipuri sunt motoarele cu piston axial și motoarele cu piston radial.

Motoare cu piston axial

Motoarele cu piston axial sunt foarte răspândite și se caracterizează prin densitatea ridicată a puterii și controlabilitatea bună. La aceste motoare, pistoanele sunt dispuse axial față de arborele de antrenare.

Modul de funcționare al motoarelor cu piston axial

Reglarea volumului de admisie la motoarele cu piston axial se realizează de obicei printr-un disc pivotant. Pistoanele sunt conectate la discul pivotant prin biele. Când lichidul hidraulic curge în cilindri, pistoanele sunt presate împotriva discului pivotant, care se rotește și acționează arborele de transmisie. Unghiul de pivotare al discului pivotant determină volumul de admisie. Un unghi de pivotare mai mare înseamnă o cursă mai lungă a pistoanelor și, prin urmare, un volum de admisie mai mare.

Domenii de aplicare ale motoarelor cu pistoane axiale

Motoarele cu piston axial reglabil se regăsesc în utilaje mobile, cum ar fi excavatoare, încărcătoare pe roți și macarale, dar și în instalații industriale staționare, unde sunt necesare reglaje precise ale turației și cuplului. Exemple în acest sens sunt turbinele eoliene, mașinile de turnare prin injecție și presele.

Motoare cu piston radial

Motoarele cu pistoane radiale sunt cunoscute pentru cuplul lor ridicat la pornire și robustețea lor. La aceste motoare, pistoanele sunt dispuse radial față de arborele de antrenare.

Modul de funcționare al motoarelor cu piston radial

Reglarea volumului de admisie la motoarele cu pistoane radiale se realizează adesea prin modificarea excentricității cursei pistonului. Pistoanele se deplasează într-o carcasă dispusă excentric față de arborele de antrenare. Prin deplasarea carcasei sau a unui inel de comandă, se poate modifica excentricitatea și, astfel, cursa pistonului. O cursă mai mare duce la un volum de admisie mai mare.

Domenii de aplicare ale motoarelor cu piston radial

Motoarele cu piston radial reglabil sunt utilizate frecvent în aplicații care necesită un cuplu ridicat la turații mici, cum ar fi troliile, benzile transportoare, mixerele și sistemele hidraulice navale. Capacitatea lor de a furniza un cuplu ridicat chiar și la turații mici le face ideale pentru aceste domenii de aplicare.

Comanda și reglarea motoarelor cu piston radial

Controlul și reglarea precise ale motoarelor cu piston radial sunt esențiale pentru performanța și eficiența acestora în sistemele hidraulice. Sistemele moderne utilizează adesea comenzi electronice pentru a optimiza reglarea volumului de admisie.

Comandă hidraulică și electrohidraulică

Reglarea volumului de admisie poate fi realizată în mod pur hidraulic sau electrohidraulic. În cazul comenzii hidraulice, mecanismul de reglare este acționat direct de presiunea sistemului sau de o presiune de comandă. Sistemele electrohidraulice utilizează semnale electrice pentru a comanda supape proporționale sau servosupape, care la rândul lor influențează mecanismul de reglare hidraulic. Acest lucru permite o reglare mai fină și mai precisă.

Strategii de reglare

Pentru a atinge turația sau cuplul dorit, se utilizează diferite strategii de reglare:

  • Reglarea turației: în acest caz, volumul de admisie este ajustat astfel încât turația motorului să urmeze o valoare nominală prestabilită, indiferent de fluctuațiile de sarcină.
  • Reglarea cuplului: în cazul acestei strategii, volumul de admisie este reglat astfel încât motorul să furnizeze un cuplu constant.
  • Reglarea puterii: această reglare are ca scop menținerea constantă a puterii furnizate de motor, variind atât turația, cât și cuplul în anumite limite.

Întreținerea și reparația motoarelor de reglare

Întreținerea și reparația periodică a motoarelor de reglare sunt esențiale pentru durabilitatea și fiabilitatea acestora. O întreținere atentă previne defecțiunile și asigură funcționarea optimă a sistemului hidraulic.

Piese de uzură tipice și verificarea acestora

Piesele tipice de uzură din motoarele de reglare includ garnituri, rulmenți și suprafețele de alunecare ale pistoanelor și discurilor pivotante. Verificarea periodică a acestor componente pentru a detecta uzura, fisurile sau scurgerile este esențială.

Garnituri

Garniturile, cum ar fi inelele O și inelele de etanșare ale arborelui, împiedică scurgerea lichidului hidraulic și pătrunderea impurităților. Acestea trebuie verificate periodic pentru a detecta fragilizarea, fisurile sau deformările și trebuie înlocuite dacă este necesar.

Rulmenți

Rulmenții arborelui de transmisie și ai pistonului sunt supuși unor solicitări ridicate. Verificarea jocului, a zgomotelor sau a temperaturilor ridicate poate indica un început de deteriorare a rulmenților.

Suprafețe de alunecare

Suprafețele de alunecare ale pistoanelor și ale discului pivotant (la motoarele cu pistoane axiale) sau ale inelului de control (la motoarele cu pistoane radiale) sunt decisive pentru eficiența motorului. Semnele de uzură, cum ar fi zgârieturile sau pittingul, pot duce la pierderi de putere.

Importanța lichidului hidraulic

Calitatea și curățenia lichidului hidraulic au o influență semnificativă asupra duratei de viață a unui motor de reglare. Contaminarea poate duce la o uzură crescută a pieselor mobile și poate afecta funcționarea supapelor de control.

Filtrarea

Prin urmare, filtrarea eficientă a lichidului hidraulic este de o importanță capitală. Controlul și înlocuirea periodică a elementelor de filtrare sunt esențiale pentru a asigura puritatea lichidului.

Intervale de schimbare a uleiului

Respectarea intervalelor de schimbare a uleiului recomandate de producător este importantă, deoarece lichidul hidraulic își poate pierde proprietățile în timp, de exemplu din cauza îmbătrânirii sau a solicitării termice.

Evoluții viitoare în domeniul motoarelor de reglare

Dezvoltarea în domeniul motoarelor de reglare avansează constant, impulsionată de nevoia de eficiență mai mare, construcții mai compacte și opțiuni de control mai inteligente.

Integrarea senzorilor și actuatoarelor

Se preconizează că viitoarele motoare de reglare vor fi integrate și mai puternic cu senzori și actuatori. Acest lucru permite o monitorizare și mai precisă a stării de funcționare și o reglare mai rapidă și mai adaptabilă. Senzorii ar putea, de exemplu, să înregistreze presiunea, temperatura sau turația direct la motor și să transmită aceste date către un sistem de control superior.

Progrese în știința materialelor

Progresele în știința materialelor conduc la materiale mai robuste și mai rezistente la uzură pentru pistoane, cilindri și garnituri. Acest lucru contribuie la prelungirea duratei de viață a motoarelor și la extinderea intervalelor de întreținere.

  • Ce este un motor cu cilindree variabilă și care este funcția sa principală?
    Un motor cu cilindree variabilă este un tip special de motor hidraulic a cărui cilindree poate fi reglată în timpul funcționării. Funcția sa principală este de a converti energia hidraulică în energie mecanică de rotație, adaptabilitatea permițând controlul precis al vitezei și cuplului la un debit volumic constant și adaptând astfel puterea de ieșire la cerințele în schimbare.
  • Cum se reglează volumul de deplasare al unui motor cu cilindree variabilă?
    Volumul de deplasare este reglat diferit în funcție de construcție. În cazul motoarelor cu piston axial, de exemplu, acest lucru se realizează prin modificarea unghiului de pivotare al plăcii de pivotare. La motoarele cu piston radial, excentricitatea cursei pistonului poate fi modificată pentru a regla cilindreea.
  • Care sunt avantajele motoarelor cu cilindree variabilă?
    Cilindreea variabilă oferă mai multe avantaje: Permite controlul precis al turației la un debit volumic constant, reglarea cuplului la o turație constantă, creșterea randamentului prin funcționarea în intervalul optim de randament și flexibilitate ridicată în cazul schimbării condițiilor de sarcină și a ciclurilor de lucru.
  • Care sunt principalele tipuri de motoare cu cilindree variabilă în hidraulică?
    Cele mai comune tipuri de motoare cu cilindree variabilă în hidraulică sunt motoarele cu cilindree variabilă cu piston axial și motoarele cu cilindree variabilă cu piston radial, care diferă în ceea ce privește proiectarea și domeniile specifice de aplicare.
  • Unde sunt utilizate de obicei motoarele cu cilindree variabilă cu piston axial?
    Motoarele cu deplasare variabilă cu piston axial sunt utilizate pe scară largă și se găsesc adesea în utilaje mobile, cum ar fi excavatoarele, încărcătoarele pe roți și macaralele. Ele sunt, de asemenea, utilizate în echipamente industriale staționare, cum ar fi turbinele eoliene, mașinile de turnare prin injecție și presele, unde este necesar un control precis al vitezei și cuplului.
  • Unde sunt utilizate de obicei motoarele cu deplasare variabilă cu piston radial?
    Motoarele cu deplasare variabilă cu piston radial sunt adesea utilizate în aplicații care necesită un cuplu ridicat la viteze mici. Acestea includ trolii, benzi transportoare, mixere și aplicații în hidraulica marină.
  • Cum sunt controlate și reglate motoarele cu cilindree variabilă?
    Controlul și reglarea motoarelor cu cilindree variabilă pot fi pur hidraulice sau electrohidraulice. Sistemele electrohidraulice utilizează semnale electrice pentru a controla supapele proporționale sau servovalvele, ceea ce permite un control mai fin și mai precis.
  • Ce strategii de control sunt utilizate pentru motoarele cu cilindree variabilă?
    Strategiile de control comune sunt controlul vitezei, în care viteza urmează un punct de referință, controlul cuplului, în care se furnizează un cuplu constant, și controlul puterii, care are ca scop menținerea puterii de ieșire constantă.
  • Ce aspecte sunt deosebit de importante la repararea și întreținerea motoarelor cu turație variabilă?
    Inspecția regulată a pieselor tipice de uzură, cum ar fi garniturile, rulmenții și suprafețele de alunecare, este esențială pentru longevitate și fiabilitate. La fel de importante sunt calitatea și curățenia fluidului hidraulic, care trebuie asigurate prin filtrare eficientă și respectarea intervalelor de schimbare a uleiului.
  • La ce evoluții viitoare ne putem aștepta pentru motoarele cu cilindree variabilă?
    Evoluțiile viitoare includ o mai mare integrare a senzorilor și actuatorilor pentru o monitorizare mai precisă și un control adaptiv. În plus, progresele în știința materialelor vor conduce la obținerea unor materiale mai robuste și mai rezistente la uzură, ceea ce va prelungi durata de viață a motoarelor.
Înapoi la prezentarea generală