بسیاری از افراد اهل صنعت، موتورهای الکتریکی را شبیه به پمپ های هیدرولیکی می دانند اما فرایند کار در این دو وسیله کاملا با یکدیگر متفاوت است به طوری که عمل در موتورهای هیدرولیکی کاملا عکس عمل در پمپ های هیدرولیکی است. روند کار در موتورهای هیدرولیکی به این صورت است که انرژی از سیال یا همان روغن هیدرولیک گرفته می شود و به انرژی دورانی تبدیل میشود. در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع هیدروموتور پرداخته و کاربرد آنها را بیان کنیم.
انواع هیدروموتور و عملکرد آنها
هیدروموتورها به دلیل متفاوت بودن در عملکردشان به سه دسته مهم تقسیم می‌شوند. این ۳ دسته عبارتند از:
۱. هیدروموتور دندهای
این نوع از موتورها، دارای یکسری چرخ دندههای داخلی و خارجی درگیر با هم بوده که در واقع اندازه این چرخدندهها مهمترین عامل تاثیرگذار در سرعت چرخش آنها است. به‌طوریکه هرچه اندازه چرخدنده بزرگتر باشد سرعت نهایی، به دلیل ایجاد گشتاور بیشتر، کاهش پیدا خواهد کرد و هرچه چرخدنده کوچک‌تر باشد، گشتاور کمتر شده و سرعت بیشتر میشود.
در واقع گشتاور و سرعت (سرعت زاویه‌ای) رابطه عکس با یکدیگر دارند. بیشترین سرعتی که هیدروموتورهای دندهای میتوانند تحمل کنند، هزار دور در دقیقه است. در هیدروموتورهای به منظور تبدیل به نیروهای بیشتر، شافت خروجی دستگاه به طور مستقیم به گیربکس‌های کاهش‌دهنده سرعت و افزاینده قدرت نصب میشود و برای جهت‌های چرخشی از خروجی گیربکس استفاده میشود.
از جمله مزیت‌های این نوع هیدروموتور میتوان به تجهیزات بازدهی و راندمان کاری بالا، استحکام بالای یاتاقان‌ها نسبت به فشار نیروهای محوری و شعاعی، اشغال فضای کمتر به علت اندازه کوچک، عملکرد نرم و آرام و سرعت بالای آنها اشاره کرد که باعث ایجاد محبوبیت زیادی برای این دستگاه‌ها در بین مصرف‌کنندگان شده است.
این نوع از موتورهای هیدرولیک (هیدروموتورها) از نظر مکانیزم و ساختمان داخلی بسیار شبیه به پمپ‌های دندهای بوده و سرعت دورانی این پمپ‌ها رابطه مستقیمی با میزان حجم ورودی سیال به آنها دارد، به‌طوریکه تغییر در میزان این جریان باعث تغییر در میزان سرعت آن میشود. برای ایجاد بالانس در یک هیدروموتور، یک مسیر از قسمت ورودی به قسمت خروجی باز میکنند که به این جهت نیروهای فشاری قسمت‌های کم فشار و پرفشار در کنار یکدیگر قرار میگیرند تا بتوان سرعت و قدرت یکنواخت را ایجاد کرد.
۲. هیدروموتور پیستونی
اساس کار این نوع موتورها، حرکت پیستون‌ها بوده بدین صورت که حرکت رو به جلو و عقب پیستون‌ها، سیلندرها را به کار میاندازد. از جمله مزیت‌های این تجهیزات میتوان به طول عمر بسیار بالا، سرعت مناسب، گشتاور و شتاب بالا اشاره کرد. این موتورها بیشتر در دستگاه‌های تزریق پلاستیک، دستگاه‌های نورد و دستگاه‌های حفاری مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین دارای توان خروجی بالا و سرعت حدود 5 هزار دور در دقیقه هستند.
به منظور بالا بردن گشتاور، کم شدن سرعت و نرم و یکنواخت شدن سرعت میتوان تعداد پیستون‌ها را بالا برد. با توجه به پیچیدگی ساختمان داخلی این موتورها جهت باز کردن و تعمیر این موتورها به دوره‌های خاصی نیاز است. از جمله مزیت‌های این مدل هیدروموتور میتوان به چرخش در دو جهت چپ و راست (پاد ساعتگرد و ساعتگرد) با جریان عبوری سیال اشاره کرد.
۳. هیدروموتورهای پرهای
ساختمان این نوع موتور به گونه‌ای است که تعداد فردی از پیستون‌ها روی بدنه و شفت خروجی آن قرار دارد و حرکت رفت و برگشت پیستون‌ها باعث ایجاد گشتاور در انتهای پیستون و فشار گشتاور به شفت بیرونی باعث چرخش آن میشود. نحوه عملکرد دستگاه به این صورت است که حرکت سیال باعث ایجاد فشار زیادی به تیغه‌ها و پره‌ها و افزایش سرعت کلی موتور میشود.
عملکرد این موتورها بسیار شبیه به پمپ‌های پرهای است به‌طوری که این موتورها دارای صفحه‌ای با چندین شیار هستند و داخل هر شیار تیغه‌هایی وجود دارد که در پشت آنها فنرهایی برای هدایت کردن تیغه‌ها به سمت بیرون و خارج از مرکز قرار گرفته است. سیال وارد شده از طریق مجرای ورودی، تیغه‌ها را اطراف محور صفحه حرکت می دهد و هرچه صفحه بیشتر بچرخد نیروی بیشتری به پره‌ها وارد میشود و با سرعت بیشتری می‌چرخند.
کاربرد هیدروموتور در صنایع و ماشین آلات صنعتی
هیدروموتورها به دلیل به‌وجود آوردن حرکت چرخشی بهصورت وسیع در ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. از هیدروموتورها میتوان به صورت اتصال مستقیم، کوپل شده به انواع همزن و اتصال آن به انواع گیربکس خورشیدی، هلیکال و حلزونی استفاده کرد که در این کاربرد با متصل‌شدن به گیربکس و با کاهش سرعت و افزایش قدرت سبب انتقال نیرو به سیستم مکانیکی میشود.
یکی دیگر از کاربردهای هیدروموتور یا همان موتورهای هیدرولیک با تبدیل‌کردن توان سیال در قالب حرکت دورانی به توان مکانیکی است.
نقش ایفا شده توسط موتورها دقیقا برعکس نقش هیدروموتورها است به این دلیل که پمپ‌های الکتریکی وظیفه تبدیل کردن توان مکانیکی به توان سیال را برعهده دارند بنابراین موتورها از لحاظ ساختمانی و ویژگی‌ها شبیه به پمپ‌های الکتریکی هستند. همچنین یک موتور الکتریکی برای ایجاد فشار کاری در دو طرف موتور طراحی میشود.
عوامل موثر در انتخاب هیدروموتور مناسب
به طور معمول برای هر یک از تجهیزات صنعتی تعدادی فاکتور مهم برای تعیین کیفیت و قدرت محصول وجود دارد. عوامل مهمی که در قدرت و عملکرد هیدروموتور تقش دارند، عبارتند از: گشتاور، حجم جابهجایی سیال بر اساس سانتیمتر مکعب، حداکثر دبی مجاز عبوری از موتور و حداکثر سرعت. اگر کسی قصد خرید هر کدام از موتورها را داشته باشد بهتر است این موارد را مدنظر قرار دهد تا بتواند انتخاب خوب و مناسبی را داشته باشد.
گشتاور به معنی حداقل نیروی مورد نیاز برای راه اندازی موتور بوده و کار این گشتاور بر اساس اصطکاک داخلی موتور است و باعث تامین نیروی اولیه جداشونده برای راه اندازی موتور میشود. بازده مکانیکی یک موتور الکتریکی از نسبت گشتاور واقعی به گشتاور نظری به دست می‌آید.
حجم داخلی هیدروموتورها با میزان جابهجایی مایع در آنها رابطه مستقیمی داشته و هر چه حجم هیدروموتور بیشتر باشد، حجم سیال و مایع جابه‌جا شده هم بیشتر میشود. به طوری که میزان روغن وارد شده به موتور نشانگر حجم هیدروموتور بوده که این را میتوان با اضافه کردن حجم موتور، چرخش شافت موتور و جمع کردن روغن بهصورت دستی محاسبه کرد.
میزان حجم روغنی که در یک سرعت ثابت به موتور وارد میشود را دبی جریان گفته که به صورت گالن بر ساعت و یا لیتر در دقیقه بیان میشود. برای اندازه گیری دبی جریان عبوری میتوان از روش‌های دستی، چرخاندن شافت موتور در یک دور و جمع آوری مایع استفاده کرد.
نتیجه‌گیری
یکی از تجهیزاتی که به میزان زیادی در صنایع مختلف از آن استفاده میشود، هیدروموتور است. هیدروموتورها با تبدیل انرژی و ایجاد انرژی مورد نظر ما، کاربرد بسیار زیادی در صنایع پیدا کرده‌اند. در این مقاله سعی کردیم به توضیح و بررسی هیدروموتورها، کاربرد و انواع آنها پرداخته و روش‌هایی برای انتخاب هیدروموتور مناسب بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه‌کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید. برای اطلاعات بیشتر و مشاهده آگهی‌های مربوط به هیدروموتور، کلیک کنید.
887 بازدید
الهه زینالی
