مقاله موتور های هیدرولیکی رشته مکانیک

یک پمپ می تواند بعضی از اشکال حرکت را به جریان سیالی تبدیل می کند، در حالی که یک موتور سیالی یا سیالاتی جریان سیال را به صورت بعضی از اشکال حرکت در آورد. حرکتی که بوسیله یک موتور سیالاتی بوجود می آید ممکن است به صورت طولی یا گردشی یا رفت برگشتی و نوسانی باشد. یک موتور سیالی را که حرکت طولی ایجاد می کند، یک سیلندر  موتور های هیدرولیکی یا سیال می‌گویند. انواع زیادی از سیلندرهای سیال وجود دارد که مورد استفاده قرار می گیرند و می توان گفت بسیاری از آنها مصرف تجاری دارند و در تجارت مورد استفاده قرار می‌گیرند. دسته بندی کردن همه انواع سیلندرها  در مکانیک کاملاً دشوار و شاید هم غیر ضروری است.

 سیلندر دوار:

یک سیلندر دوار سیلندری است که در تمام قسمتهای آن شامل یک میله یا لوله است که می تواند بچرخد و بنابراین هیچ محدودیت در توسعه و طول میله پیستون وجود ندارد. برای این که عمل انجام شود نیازمند وجود محورهایی هستیم به سیلندر اجازه می دهد از یک وضعیت ساکن و ایستا در ماشین، به حالت سیال برسد. شکل زیر یک قسمت بریده شده از یک سیلندر چرخشی را نشان می دهد. این نوع سیلندرها کاربرد وسیعی در فعالیتهای چرخشی فلزی دارند مانند دستگاه های تراش و یا آسیابها.

 موتورهای پیستونی چرخشی Rotary piston motory:

بیشتر موتورهای نوع پیستونی می توانند یک واحد متغیر یاغیر متغیر ثابت باشند. سه نوع موتورهای پیستونی عبارتند از نوع محوری Axial ، نوع شعاعی یا منشعب Radial و نوع چرخشی یا Rotary . موتورهای Radial و Axial  لغزش خیلی کمی دارند و بسیاری از مدلهای آنها می توانند در سرعتهای پایین تر از rpm 10 بخوبی کار کنند. در صورتی که مورتورهای پره ای و دنده ای معمولآً می بایست در سرعتهای بالای rpm کار کنند. یک موتور پیستونی نوع محوری یا Axial  اینرسی بسیار پایینی دارد و می‌تواند خیلی سریع حرکت و جهت آنرا تسریع یا معکوس کند. در یک موتور جایگزینی قابل تغییر ، مقدار گشتاور به منظور ثابت نگهداتشن تمام سرعتها برای میزان فشار داده شده ( ابعاد شده )، با سرعت تولید شده توسط نیروی اسب خروجی بطور معکوس تغییر می کند. واحدها و مجموعه های Radial و Axial می توانند برای ماکزیمم سرعتهایی حدود rpm 5000 و عملیات فشاری بالای Psi 5000 و بازده بالای hp 300 ، طراحی و ساخته شوند. دامنه بازده عملیات این موتورها بین ۹۰ تا ۹۵ درصد می باشد و همچنین محدوده گشتاور برای موتورهای Radial و   Axial عموماً در حدود ۹۰ درصد گشتاور ایجاد شده نظری است. پمپ پیستونی با توپی الکتریکی، نشان داده شده در قبل به صورت خیلی موثر به عنوان یک مجموعه موتوری عمل می نماید. این نمونه، یک موتور سیالاتی نوع پیستونی رادیال است که بجای سیلندر از تعدادی توپ شبیه پیستونها، استفاده می کند. موتورهای پیستونی چرخشی نیز نوعی پمپ می باشند که به صورت واحدهای غیر متغیرثابت در نظر گرفته می شوند و به جای پیستونها، فشارهای به کار برده شده را رد و بدل می کنند و بدین ترتیب پره های پیستونی شروع به حرکت می کنند. انواع مختلف این نوع موتورها باید در جایی که مقدار hp 300 در سرعت rpm 2800 با یک ماکزیمم گشتاوری حدود Lb-in 21000 بدست می آید مورد استفاده قرار گیرند.

موتورهای پره ای چرخشی Rotary vane motors:

یک موتور پره ای برای ایجاد چرخش طراحی شده است و پره ها در آن به طور هیدرولیکی به توازن ( Balaned ) رسیده اند، همانند یک موتور دنده ای که دارای دو دریچه خروجی و دو دریچه ورودی که به صورت قطری روبروی یکدیگر قرار داشتند. از آنجائی که یک مجموعه پره نامتوازن یا غیر بالانس نمی تواند به عنوان یک موتور سیالاتی موفق مورد استفاده قرار گیرد بنابراین موتورهای پره ای به صورت غیر متغیر و ثابت شده اند. در یک موتور Vane هیدورلیکی متعادل، پره ها به خاطر نا مشخص بودن حالت چرخش و همینطور نحوه طراحی مسیر پره ها، این پره ها به طرف داخل و بیرون کشیده می شوند. همین طور در این طراحی ها یک فضای اضافه نیز برای حرکت Vane ها از یک نقطه تمایز مینیمم بین روتور و مسیر پره  ایجاد شده است. فشار بکار برده شده در اینجا برخلاف جهت طول گسترش پره ها عمل می کند و سبب می شود تا عملیات چرخش آغاز شود، بعد از اینکه پره ها از نقطه ماکزیمم یا بالایی بین روتور و مسیر گذشتند محفظه ها در اندازه کاهش می یابند و سرانجام ناپدید و محو می شوند.  همچنین پره ها باید دارای خاصیت دیگری باشند و آن قوه یا نیروی گریز از مرکز است. این نیرو از حرکت و گسترش پره ها هنگامی که استارت موتور زده می شود و موتور با سرعت  پایین شروع به حرکت  می کند، جلوگیری و مراقبت می نماید. در بسیاری از طراحی های موفق که تاکنون انجام گرفته است. پره ها در جهت و مسیر خلاف حرکتشان به وسیله یک فنر و یا نیروی فشاری قرار داده شده اند. بعد از اینکه موتور شروع به کارکردن، نیروی گریز از مرکز Centrifugal به نشستن و چسبیدن نوک ها و سرهای پره‌ها برخلاف مسیر پره، موتورهای پره ای اسلایدی برای فشارهای بالای Psi 2000 قابل استفاده می باشند.

موتور
موتور

موتورهای دنده ای چرخشی Rottary year motors :

یک موتور دنده ای مانند یک پمپ دنده ای لزوماً دارای یک واحد جایگزین ثابت است. ( fixed displarement unit) بنابراین میزان سمت چرخش بستگی به میزان سوخت وارد شده به موتور دارد. خروجی گشتاور موتور بستگی به فشار مورد نیاز و اندازه دندانه های چرخ و یا میزان جابه جایی دارد. دامنه کارایی موتورهای دنده ای بین هفتاد و پنج تا هشتاد و پنج درصد است (۸۵%<75%) موتورهای دنده ای اغلب زمانی استفاده می شوند که مقوله صرفه جویی تاسیس مهمتر از کیفیت آن است. بطور کلی می توان گفت دو نوع عمده از موتورهای دنده ای وجود دارد که مورد استفاده قرار می گیرند ( نوع دنده ای بیرونی و نوع دنده ای داخلی ). می توان اقرار کرد که استفاده از پمپ های دنده ای همانند استفاده از موتورهای سیالاتی رضایت بخش نیست. یک موتور دنده ای همواره دارای تعادل هیدرولیکی می باشد در صورتی که حالتهای نهایی مورد نیاز در موتورهای سیالی تامین بشوند. توازن هیدرولیکی می تواند به واسطه داشتن راهرو اصلی و مرکزی که از دریچه های خروجی و مدخل به نقاط قطری مقابل کشیده شده است تامین شود. این توازن هیدرولیکی در هر دو طرف یک دنده، ضربه را از بین می برد، برخلاف یاتاقانها و قسمت دیگر دنده که به پوشش ناهموار و کهنه احتمالی موتور منتهی می شوند. موتورهای دنده ای با محرکهای خارجی در عملیاتهایی با حداکثر فشار حدود Psi 1500 محدود می شوند. این موتورها با ماکزمیم ظرفیتی حدود gpm 120 و سرعت حداکثر rpm 2400 و ماکزیمم خروجی hp موجود هستند. کمپانی Double A  Products یک سازنده موفق موتورهای دنده ای داخلی می باشند. سیال تحت فشار از یک قسمت موتور وارد می شود که اعضای بیرونی و درون موتور شروع به حرکت کنند. این نوع طراحی موتور می تواند کاربرد طولانی مدتی ( پیوسته ای ) تحت فشار Psi 1200 داشته باشد و در این فشار، مدلهای مختلف موتورهای دیگر ماکزیمم  سرعت hp 8/2 در rpm 3600 تا hp 5/9 در rpm 15000 را دارا می باشند.

مباحثی دیگر از مقاله موتور های هیدرولیکی رشته مکانیک:

  • انواع سیلندرهای سیالی Types of fluid cylinders
  •  سیلندرهای غیر گردان
  •   سیلندرهای پلانگر
  •  سینماتیک موتورهای سیالاتی Kinematics of fluid cyenders
  • موتورهای سیالاتی چرخشی Rotary fluid motors
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله موتور های هیدرولیکی رشته مکانیک:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 18
قالب: فایل word

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *