Zarówno tarcza sterująca, jak i-oś wygięta to jednostkimaszyny tłokowe osiowe. Wykorzystują te same podstawowe części: obracającą się lufę cylindra, tłoki równoległe do osi lufy i płytkę zaworową, która zmienia ciśnienie i ssanie. Różnica polega na tym, gdzie znajduje się kąt i która część przenosi obciążenie.
Ten jeden wybór wpływa na maksymalną prędkość, moment rozruchowy, zakres przemieszczenia, sposób, w jaki wał wytrzymuje obciążenia boczne, koszt i możliwość zamiany jednego modułu na inny.
Gdzie leży kąt i co napędza co
Konstrukcja tarczy sterującej (-w linii).
Wał napędowy i tuleja cylindra mają wspólną oś. Tłoki poruszają się na kapciach po pochyłej płycie. Gdy lufa się obraca, kąt płytki powoduje wsuwanie i wysuwanie każdego skoku tłoka. W silniku tłoki pod ciśnieniem naciskają na nachyloną płytkę, co powoduje obrót lufy, a następnie lufa obraca wał.
Firma Insane Hydraulics podsumowuje kierunek siły w następujący sposób: w silnikach tarczy sterującejlufa napędza wał. (Szalona hydraulika)
Konstrukcja z wygiętą osią-
Lufa cylindra jest pochylona względem wału. Tłoki łączą się z kołnierzem napędowym na wale, więc siła tłoka trafia bezpośrednio na wał. Element synchronizujący sprawia, że lufa obraca się wraz z wałem. Elementem tym może być wał środkowy, same tłoczyska lub koło rozrządu. Tutajwał napędza lufę. (Szalona hydraulika)
Na przykład Parker wykorzystuje mechanizm rozrządu do synchronizacji wału i lufy w swojej serii F11/F12. (Parker Hannifin, katalog MSG30-8249/UK)
Dlaczego kąt ma znaczenie
Skok tłoka wzrasta wraz z kątem. Kąt tarczy sterującej jest zwykle ograniczony do wartości poniżej około 20 stopni, podczas gdy wygięta-jednostka osi może być wygięta do około 40 stopni. (Supermarket hydrauliczny, Brendan Casey) Prawdziwe produkty obejmują ten zakres:
<20°
Typowy limit tarczy sterującej
~40 stopni
Wygięty górny zakres osi-
40 stopni
Parkera F11/F12
32 stopnie
Danfoss H1B
- W stałych zespołach Parkera F11/F12 zastosowano kąt 40 stopni pomiędzy wałem a lufą, co firma uważa za kompaktową i lekką jednostkę. (Parkera Hannifina)
- Silnik osiowy H1B firmy Danfoss z wygiętą-zmienną osią działa pod kątem do 32 stopni. (Danfoss)
Dłuższy skok oznacza większe przemieszczenie z mniejszej lufy i mniej mniejszych części obrotowych. To właśnie stąd bierze się większość zalet-wygiętej osi.
Co dwie jednostki katalogowe pokazują przy tym samym przemieszczeniu
Ogólne porównania łatwiej ocenić na podstawie rzeczywistych danych. W poniższej tabeli przedstawiono obok siebie dwa silniki- Bosch Rexroth o stałej pojemności skokowej o wydajności około 45 cm3/obr., po jednym z każdej konstrukcji. Obydwa dane pochodzą z kart katalogowych producenta. Teoretyczne wiersze oblicza się w sposób wyjaśniony pod tabelą.
| Parametr | A10FM 45 (tarcza sterująca) | A2FM 45 (oś wygięta-) |
| Przemieszczenie Vg | 44,5 cm3/obr | 45,6 cm3/obr |
| Ciśnienie nominalne/maksymalne | 280/350 barów | 400/450 barów |
| Maksymalna prędkość (karta katalogowa) | 4000 obr./min | 5600 obr./min |
| Teoretyczny moment obrotowy przy ciśnieniu nominalnym | 198 Nm | 290 Nm |
| Przepływ teoretyczny przy maksymalnej prędkości | 178 l/min | 255 l/min |
| Teoretyczna moc hydrauliczna (ciśnienie nominalne, prędkość maksymalna) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Źródło | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Jak obliczono wiersze
• Teoretyczny moment obrotowyT=Vg × Δp / (20π), w Nm, z Vg w cm3 i Δp w barach
• PrzepływQ=Vg × n / 1000, w l/min
• MocP = Q × Δp / 600, w kW
Liczby te nie uwzględniają strat objętościowych i mechanicznych. Nie reprezentują one również znamionowej pracy ciągłej, ponieważ jednostka nie jest przeznaczona do jednoczesnej pracy z maksymalną prędkością i ciśnieniem nominalnym przez długi czas.
Jak czytać tabelę:
Przy niemal takim samym przemieszczeniu jednostka z wygiętą-osią jest oceniana na około 40% szybciej (5600 w porównaniu z 4000 obr./min). Odpowiada to ogólnemu stwierdzeniu Caseya, że silnik-z wygiętą osią może pracować znacznie szybciej niż silnik-in-line o takim samym przemieszczeniu.
Obydwa arkusze danych umieszczają rodziny w różnych klasach ciśnienia. Przy wyższym ciśnieniu i większej prędkości zespół-z wygiętą osią wytrzymuje około dwukrotnie większą teoretyczną moc hydrauliczną przy podobnej klasie wyporności.
W arkuszu danych tarczy sterującej podany jest moment rozruchowy przy 0 obr./min. i 280 barach wynoszący 170 Nm dla rozmiaru 45. Jego teoretyczny moment obrotowy wynosi 198 Nm, więc zapewnia około 86% przy zerwaniu. Dla mniejszego rozmiaru 23 stosunek jest niższy: 75 z 105 Nm, około 71%. (Bosch Rexroth RE 91172) Arkusz danych A2FM jako cechę wymienia „dobrą skuteczność rozruchu”, ale w recenzowanym wydaniu nie podaje tabeli momentu zerwania. Casey ocenia przewagę-odrywania z osią wygiętą na około 5% w porównaniu z silnikiem rzędowym-liniowym o tej samej pojemności.
To dwie rodziny produktów jednego producenta, a nie prawo fizyki. Na przykład niektóre pompy tarczy sterującej pracują przy wyższych ciśnieniach niż A10FM. Skorzystaj z tabeli, aby zobaczyć, jakich różnic należy szukać, a następnie sprawdź rzeczywiste arkusze danych swoich urządzeń.
Kompromisy,-które zmieniają decyzję
| Czynnik | Tarcza sterująca | Wygięta-oś |
| Maksymalny kąt | Zwykle < 20 stopni | Do około 40 stopni |
| Prędkość przy zadanym przemieszczeniu | Niżej | Wyższy |
| Moment rozruchowy / moment obrotowy przy niskiej-prędkości | Niżej; dalej spada w przypadku małych rozmiarów (patrz tabela powyżej) | Około 5% więcej (Casey) |
| Zmienny zakres przemieszczenia | Węższy | Około dwukrotnie większy współczynnik skoku (Casey) |
| Przechodzenie do zerowego przemieszczenia | Wspólny | Niektóre modele mogą, nie wszystkie |
| Zewnętrzne promieniowe obciążenie wału | Sprawdź arkusz danych; często ograniczone | Zaprojektowane do tego ciężkie łożyska wałeczkowe |
| Napęd-dla pomp tandemowych | Szeroko oferowane (np. A10VSO) | Potwierdź według modelu |
| Koszt zakupu | Niżej | Wyższy, często znacząco (Casey) |
Źródła: kąt, współczynnik skoku, moment zrywający i koszt pochodzą zSupermarket hydrauliczny. Przemieszczenie zerowe i łożyska omówiono w poniższych punktach.
Kilka z tych wierszy wymaga więcej kontekstu:
Często mówi się, że tylko silniki liniowe- mogą osiągnąć zero, co w przypadku niektórych napędów wymaga wybiegu lub przełączania trybów. Casey sformułował ostrożniej: nie wszystkie silniki osi-ze zmiennym wygięciem mogą przejść do zera. Danfoss oferuje silnik o zmiennej osi-z wygiętą osią i możliwością pracy w zerowym-stopniu. (Danfoss H1B) Jeśli Twój dysk wymaga zerowego przemieszczenia, wpisz to w specyfikacji i potwierdź dla dokładnego modelu. Nie zakładaj tego na podstawie typu projektu.
W przypadku-zespołu z wygiętą osią siła tłoka trafia bezpośrednio na wał, więc łożyska wału przenoszą duże obciążenia. Casey zauważa, że te łożyska są bardziej podatne na wczesne awarie niż-łożyska wałów rzędowych. Według serwisu Mobile Hydraulic Tips prawdopodobieństwo wymiany łożysk w przypadku pompy z wygiętą-osią jest większe. (Mobilne końcówki hydrauliczne)
Dzięki tym samym dużym łożyskom stożkowym zespoły-z wygiętymi osiami dobrze znoszą zewnętrzne obciążenia boczne. Firma Parker twierdzi, że jej-łożyska wałeczkowe do dużych obciążeń pozwalają na znaczne zewnętrzne obciążenia osiowe i promieniowe wału. W rozwiązaniu Mobile Hydraulic Tips oś wygięta-jest dobrym wyborem w przypadku pomp napędzanych za pomocą kół zębatych lub kół pasowych. Rexroth dodaje, że ustawienie kierunku siły promieniowej może zmniejszyć obciążenie łożyska i wydłużyć jego żywotność. (Bosch Rexroth RE 91001)
Ponieważ wał musi obracać ciężką lufę, element synchronizujący podlega cyklicznemu skręcaniu. Firma Insane Hydraulics łączy powtarzające się synchronizujące-pęknięcia wału ze zmęczeniem wynikającym z częstego, gwałtownego przyspieszania i zwalniania. (Szalona hydraulika) Traktuj to jako wzór awarii zaobserwowany w terenie, a nie wymierny wskaźnik awaryjności. Nadal warto sprawdzić cykle pracy przy ciągłym cofaniu.
Jak odpowiedź zmienia się w zależności od aplikacji
Lepszy projekt zależy od zadania, a nie od samego projektu. Oto jak przedstawiają się-powyższe kompromisy w typowych przypadkach:
| Aplikacja | Punkt wyjścia | Dlaczego i co sprawdzić |
| Napędy do jazdy lub napędu w-obwodzie zamkniętym z szerokim zakresem prędkości | Silnik o zmiennej-osi wygiętej | Dobrze wykorzystuje duży zakres przemieszczenia i dużą prędkość. Danfoss wykorzystuje swoje H1B głównie do napędu-z obwodem zamkniętym. Typowy układ łączy pompę o zmiennej tarczy sterującej, taką jak pompa z obiegiem zamkniętym-typu A4VG-, z silnikiem o zmiennej-osi, takiej jak A6VM. Typ obwodu ma tutaj takie samo znaczenie jak konstrukcja pompy; nasz przewodnik poPompy tłokowe z obiegiem otwartym a pompy tłokowe z obiegiem zamkniętymomawia to osobno. |
| Pompy napędzane paskiem, przekładnią lub przystawką odbioru mocy silnika z bocznym obciążeniem na wale | Naprawiono wygiętą-oś pompy | Jego łożyska są zbudowane na zewnętrzną siłę promieniową. Na przykład pompy A2FO i A17FO firmy Sheungchak mają konstrukcję z wygiętą-osią stałą. |
| Przemysłowe zespoły napędowe, prasy i obrabiarki | Zmienna pompa tarczy sterującej | Elementy sterujące ciśnieniem, przepływem i mocą można łatwo dopasować, a napęd-umożliwia stosowanie pomp tandemowych. Na przykład A10VSO jest wyposażony w elementy sterujące obejmujące DR, DFR i DFLR, z opcjonalnym napędem przelotowym. Zmiana przemieszczenia odbywa się po prostu poprzez przechylenie tarczy sterującej, dzięki czemu sterowanie jest proste, a koszty pozostają niższe. |
| Obwody-oparte na kosztach, o umiarkowanej-prędkości i umiarkowanym-ciśnieniu | Zespół tarczy sterującej | Zwykle wystarczająca wydajność za niższą cenę, która odpowiada punktowi kosztowemu Casey. |
| Silniki uruchamiane pod obciążeniem lub pełzające przy niskiej prędkości | Porównaj arkusze danych | Porównaj moment zerwania, a nie tylko przemieszczenie. Jak pokazują dane A10FM, tarcze sterujące o mniejszych rozmiarach mogą powodować zauważalną utratę teoretycznego momentu obrotowego przy 0 obr./min. |
Wymiana: zachowaj oryginalny projekt
W przypadku awarii pompy lub silnika praktycznym pytaniem jest to, czy zamiennik odpowiada oryginałowi, a nie to, która konstrukcja jest ogólnie lepsza. Przejście z wygiętej-osi na tarczę sterującą lub odwrotnie nie jest zamianą typu-na-podobną:
Pochylona lufa nadaje wygiętej-jednostce osi inny kształt i długość obudowy. Kołnierze montażowe, pozycje portów i lokalizacje spustów mogą nie pokrywać się.
Zespół tarczy sterującej zamontowany w przypadku, gdy wygięty-zespół osi przenosi obciążenia od strony paska lub przekładni, może nie być przystosowany do tych sił.
W powyższej tabeli zespół osi zgiętej-przypisany jest zarówno dla wyższej prędkości, jak i wyższej klasy nacisku. Wymiana tarczy sterującej o tej samej pojemności może zostać przeciążona.
Zmienne jednostki obu konstrukcji wykorzystują różne mechanizmy sterujące i zakresy przemieszczeń. Odpowiedź komputera zmieni się, nawet jeśli rozmiary portów będą zgodne.
Kod modelu zazwyczaj informuje o projekcie. Wśród rodzin Sheungchak zaopatruje:
Wygięta-oś
silniki A2FM i A6VM; Pompy A2FO i A17FO
Tarcza sterująca
Pompy A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG i K3V112
Aby dowiedzieć się, jak odszyfrować te kody, zobaczjak odczytać kod modelu A2FM.
Zanim zamówisz zamienną pompę lub silnik, sprawdź:
| 1 | Pełnykod typu i numer częściz tabliczki znamionowej. Obejmuje to rodzinę projektów, rozmiar, serię i kontrolę. |
| 2 | Kierunek obrotui czy obwód jest otwarty czy zamknięty. |
| 3 | Typ wału, kołnierz, położenie przyłączai lokalizację drenażu obudowy. |
| 4 | Ciśnienie robocze, ciśnienie szczytowe i prędkość jazdyprzy rzeczywistym cyklu pracy, a nie tylko maksimum z tabliczki znamionowej. |
| 5 | Każdyzewnętrzne obciążenie wałuspowodowane niewspółosiowością paska, przekładni lub sprzęgła. |
| 6 | W przypadku silników zmiennych, niezależnie od tego, czy napęd tego potrzebujeprzemieszczenie zerowe lub prawie-zero. |
| 7 | Rodzaj płynu, temperatura roboczai poziom filtracji. |
Jeśli ważysz część OEM z jednostką na rynku wtórnym dla tego samego modelu,pompa hydrauliczna oryginalna czy nieoryginalnawyjaśnia, o jakie dowody badawcze należy prosić.
Wybór pomiędzy jednym i drugim
Wybierz wygiętą-oś, gdy…
Potrzebujesz dużej prędkości, dużej gęstości mocy, szerokiego zakresu zmiennego, dużego momentu zrywającego lub tolerancji na obciążenia od strony wału, a wyższa cena i konserwacja łożysk są do zaakceptowania.
Wybierz tarczę sterującą, gdy…
Potrzebujesz elastycznej kontroli ciśnienia i przepływu,-napędzanych pomp tandemowych lub silnika o zerowej-wyporności, albo też niższy koszt zakupu ma większe znaczenie niż maksymalna prędkość.
W przypadku wymiany należy zachować projekt już zainstalowany, chyba że inżynier sprawdził montaż, obciążenia i elementy sterujące.
Sheungchak Hydraulic dostarcza silniki z tłokami-z wygiętą osią z rodzin A2FM (5 do 1000 cm3/obr.), A6VM i AA6VM. Jeśli wymieniasz silnik-z wygiętą osią, prześlij kod typu z tabliczki znamionowej oraz zdjęcia wału, kołnierza i portów za pośrednictwem naszego serwisustrona produktu silnika hydraulicznego. Nasz zespół może potwierdzić pasującą konfigurację przed złożeniem zamówienia.
