Lựa chọn hệ thống truyền động thủy lực

Thời gian đọc ước tính: 11 phút

Các dịp thích hợp cho truyền động thủy lực

1. Máy băm thủy lực, khi tỷ lệ công suất trên trọng lượng lớn thì nên sử dụng bộ truyền động thủy lực.

Vì áp suất làm việc của hệ thống thủy lực có thể cao hơn (ví dụ: 32 MPa hoặc cao hơn), tỉ lệ của công suất truyền tương ứng với trọng lượng của cơ cấu chấp hành 11 (xi lanh thủy lực, động cơ thủy lực) là tương đối lớn. Và sức mạnh có thể được truyền bằng truyền động điện hoặc truyền động khí nén.

Tỷ trọng trọng lượng của cơ cấu chấp hành (động cơ, xylanh) nhỏ (ví dụ trọng lượng của động cơ thủy lực chỉ từ 10% đến 12% của cùng một động cơ công suất), do đó, bộ truyền động thủy lực nên được sử dụng trong các trường hợp công suất trên trọng lượng tỷ lệ là bắt buộc.

2. Máy băm thủy lực, truyền động thủy lực nên sử dụng khi tải trọng lớn và phản hồi nhanh.

Vì áp suất của bộ truyền động khí nén không được quá cao (nói chung, áp suất không khí thường dùng không quá 1MPa), lực tải của các trình điều khiển của nó không được quá lớn. Ngoài ra, do chất khí có thể nén được và có thể tích khí lớn hơn nên phản ứng của nó chậm hơn. Do đó, khi phản ứng động được yêu cầu nhanh thì bộ truyền thủy lực có thể đáp ứng được yêu cầu.

3. Máy băm thủy lực, khi yêu cầu tốc độ biến thiên vô hạn và dải tốc độ lớn, nên sử dụng truyền động thủy lực.

Hệ thống thủy lực có thể đạt được mục đích thay đổi tốc độ miễn là điều chỉnh được dòng chảy. Nói chung, van điều khiển tốc độ có thể đạt được tốc độ thay đổi theo từng bước và phạm vi điều chỉnh tương đối lớn. Ví dụ, phạm vi điều chỉnh tốc độ của hệ thống thủy lực có thể đạt hơn 200, trong khi phạm vi điều chỉnh tốc độ của động cơ điện chỉ khoảng 20.

4. Máy băm thủy lực, khi yêu cầu tốc độ thấp và độ ổn định cao, nên sử dụng truyền động thủy lực.

Do áp suất của bộ truyền khí nén không cao nên tải trọng không được quá lớn. Nói một cách tương đối, tỷ lệ ma sát 1 trong tổng tải lớn hơn tỷ trọng của truyền động thủy lực hoặc điện. Hơn nữa, lực ma sát thay đổi ở tốc độ thấp (đặc biệt khi ma sát động và ma sát tĩnh được chuyển đổi lẫn nhau (hoặc lặp đi lặp lại)). Do đó, ở tốc độ thấp, thiết bị khí nén dễ bị bò, và do khí nén được nên việc bò càng trầm trọng hơn. . Do đó, truyền động khí nén không thích hợp cho những trường hợp cần tốc độ thấp và độ ổn định cao, nhưng truyền động thủy lực được ưu tiên hơn.

5. Đối với chuyển động tịnh tiến qua lại, nên sử dụng truyền động thủy lực hoặc truyền động khí nén.

Như thể hiện trong hình bên dưới, vì đầu ra của động cơ là chuyển động quay nếu tải được yêu cầu để thực hiện chuyển động tịnh tiến qua lại, một cơ cấu cơ khí (chẳng hạn như cơ cấu thanh răng và bánh răng) phải được thêm vào để chuyển đổi đầu ra chuyển động quay bằng động cơ thành chuyển động thẳng, trong khi xi lanh thủy lực hoặc xi lanh không khí Nói chung, nó thực hiện chuyển động tịnh tiến qua lại, vì vậy nó có thể trực tiếp truyền động tải để chuyển động tịnh tiến qua lại, do đó cấu tạo đơn giản.

6. Truyền động thủy lực nên được áp dụng cho các hệ thống yêu cầu độ cứng cao.

Do khả năng nén của khí lớn nên độ cứng của hệ thống khí nén nhỏ hơn hệ thống thủy lực. Vì vậy, hệ thống yêu cầu độ cứng cao không nên sử dụng truyền động khí nén mà nên sử dụng truyền động thủy lực.

7. Ở những nơi cần độ chính xác định vị cao, nên sử dụng bộ truyền động thủy lực.

Do khả năng nén của khí lớn nên độ chính xác điều khiển lưu lượng của hệ thống khí nén kém hơn hệ thống thủy lực. Ngoài ra, hệ thống khí nén dễ bị bò ở dải tốc độ thấp. Tuy nhiên, nó luôn chạy ở dải tốc độ thấp gần vị trí số 0 nên độ chính xác định vị của hệ thống khí nén kém hơn hệ thống thủy lực. Nó không thích hợp để sử dụng truyền động khí nén trong những trường hợp yêu cầu độ chính xác định vị cao.

8. Khi có tải trọng va đập, nên sử dụng hệ thống truyền động thủy lực.

Khả năng chống sốc của truyền động điện kém, hệ thống thủy lực có thể hấp thụ chấn động bằng van tràn, tích áp… để áp suất và tốc độ di chuyển của hệ thống ổn định nên khả năng chống sốc mạnh. Hệ thống thủy lực nên được lựa chọn trong những trường hợp có tải trọng tác động lớn.

9. Đối với những trường hợp tốc độ thấp và mômen xoắn cao, không nên sử dụng truyền động khí nén và truyền động điện, nên sử dụng truyền động thủy lực.

Đối với những trường hợp tốc độ thấp và mô-men xoắn cao, truyền động khí nén khó có được mô-men xoắn lớn, còn truyền động điện khó có được tốc độ thấp ổn định (phải thêm bộ giảm tốc). Chỉ khi sử dụng động cơ thủy lực tốc độ thấp và mô-men xoắn cao trong hệ thống truyền động thủy lực thì mới có thể đạt được các yêu cầu về tốc độ thấp và mô-men xoắn lớn. Tốc độ ổn định tối thiểu có thể đạt 1r / phút và mô-men xoắn cực đại có thể lớn hơn 4 ×10000N.m.

10. Khi cần bảo vệ quá tải, nên sử dụng hệ truyền động thủy lực hoặc khí nén.

Hệ thống truyền động thủy lực và truyền động khí nén có thể đơn giản nhận ra bảo vệ quá tải bằng van an toàn và có thể tự động tiếp tục chạy sau khi quá tải kết thúc mà không cần khởi động lại. Thiết bị bảo vệ quá tải của truyền động điện hoặc truyền động cơ phức tạp hơn và thường phải khởi động lại sau khi kết thúc quá tải.

11. Các hành động có thể hoàn thành với hệ thống truyền động thủy lực thông thường không sử dụng hệ thống tỷ lệ thủy lực và các hành động có thể hoàn thành với hệ thống tỷ lệ thủy lực không sử dụng hệ thống servo thủy lực.

Về yêu cầu chống ô nhiễm, chúng là hệ thống truyền động thủy lực, hệ thống tỷ lệ thủy lực và hệ thống servo thủy lực theo trình tự. Theo như giá hệ thống thì nó cũng tăng dần theo thứ tự này. Do đó, xét về đầu tư thiết bị hoặc chi phí bảo trì, vận hành thì hệ thống trợ lực thủy lực lớn hơn hệ thống tỷ lệ thủy lực, và hệ thống tỷ lệ thủy lực lớn hơn hệ thống truyền động thủy lực. Do đó, các hành động có thể được thực hiện bởi hệ thống truyền động thủy lực không cần hệ thống tỷ lệ thủy lực, và những người có thể sử dụng hệ thống tỷ lệ thủy lực không cần hệ thống trợ lực thủy lực.

Các trường hợp không thích hợp cho truyền động thủy lực

1. Máy băm thủy lực, điều khiển vị trí chính xác cao tải nhẹ, truyền động điện nên được sử dụng càng nhiều càng tốt.

Trong trường hợp tải không lớn và yêu cầu độ chính xác điều khiển cao, tốt nhất nên sử dụng truyền động điện, vì độ chính xác điều khiển của truyền động điện cao và nguồn điện tương đối dễ lấy (miễn là dây được sử dụng). Truyền động thủy lực và truyền động khí nén tương ứng cần có nguồn thủy lực hoặc nguồn không khí. Việc thiết lập nguồn thủy lực và nguồn không khí phức tạp hơn nhiều so với nguồn điện, và bộ truyền động điện cũng có thể đạt được độ chính xác điều khiển cao hơn. Vì vậy, truyền động điện nên được lựa chọn đầu tiên khi tải trọng hàng hóa không lớn và độ chính xác cao.

2. Giá thành thấp, chuyển động đơn giản nhờ cơ cấu cơ học đơn giản có thể được dẫn động bằng động cơ điện. Trong những trường hợp tải trọng không lớn và độ chính xác điều khiển không cao, việc sử dụng bộ truyền động thủy lực trong những trường hợp có yêu cầu cao về ngăn ngừa ô nhiễm môi trường là không phù hợp.

Do bộ truyền thủy lực cần trang bị nguồn thủy lực nên cấu tạo của nguồn thủy lực phức tạp hơn, giá thành cao hơn nên giá thành của toàn bộ hệ thống thủy lực cũng cao hơn. Việc trang bị một bộ hệ thống nguồn dầu cho một bài tập đơn giản sẽ không hiệu quả về chi phí. Nói một cách tương đối, chi phí sử dụng một động cơ và một cơ cấu cơ học đơn giản để đạt được chuyển động đơn giản này là tương đối thấp. Tuy nhiên, nếu một nguồn dầu được sử dụng để cung cấp cho nhiều bộ truyền động, thì sử dụng hệ thống thủy lực sẽ thích hợp hơn.

3. Truyền động thủy lực không thích hợp cho những trường hợp có yêu cầu ngăn ngừa ô nhiễm môi trường cao.

Do hệ thống thủy lực thường có hiện tượng rò rỉ dầu và các hiện tượng khác, việc dọn dẹp tốn nhiều công sức hơn và dễ gây ô nhiễm môi trường, do đó hệ thống truyền động thủy lực không phù hợp với những trường hợp có yêu cầu ngăn ngừa ô nhiễm môi trường cao.

4. Truyền động thủy lực và truyền động khí nén không thích hợp cho những trường hợp đòi hỏi hiệu quả cao.

Do việc điều chỉnh lưu lượng của hệ thống thủy lực và hệ thống khí nén chủ yếu là tiết lưu nên tổn thất lực cản lớn nên hiệu suất thấp. Nói chung, hiệu suất của toàn bộ hệ thống không vượt quá 50%. Ngay cả khi điều khiển tốc độ thể tích được thông qua, tổng hiệu suất sẽ không vượt quá 85% và tổng hiệu suất của truyền động điện và hệ thống truyền bánh răng thường có thể đạt hơn 90%, vì vậy truyền động điện nên được sử dụng trong các tình huống có hiệu suất cao bắt buộc, và không nên sử dụng truyền động thủy lực hoặc truyền động khí nén.

5. Không dễ dàng đạt được độ chính xác điều khiển cao với hệ thống thủy lực trong những trường hợp có sự thay đổi nhiệt độ lớn.

Độ nhớt của dầu thủy lực có liên quan đến nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng giảm. Do đó, khi nhiệt độ thay đổi lớn, sự thay đổi độ nhớt cũng lớn, và sự thay đổi rò rỉ hệ thống tương ứng cũng lớn. Đồng thời, lực cản dòng chảy của đường ống cũng thay đổi rất nhiều (vì lực cản dòng chảy tỷ lệ thuận với 1 độ nhớt). Do đó, các thông số điều chỉnh ban đầu thay đổi rất lớn khi nhiệt độ thay đổi lớn, dễ sinh ra hiện tượng lệch nhiệt độ hơn làm giảm độ chính xác điều khiển của hệ thống theo đó.

6. Trong môi trường khắc nghiệt như dễ cháy, nổ, bụi và nước, truyền động thủy lực nói chung không thích hợp.

Môi chất thủy lực nói chung là dầu thủy lực gốc dầu mỏ (trừ môi chất thủy lực chịu lửa đặc biệt) nên không thích hợp sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ. Môi trường có nhiều bụi bẩn có thể dễ dàng gây ô nhiễm môi trường thủy lực và gây ra mài mòn linh kiện, gia tăng rò rỉ, và thậm chí là linh kiện bị hỏng. Các trường hợp dễ cháy, nổ và bụi bẩn, hệ thống truyền động thủy lực không phù hợp.

7. Đối với những trường hợp có yêu cầu cao về giảm tiếng ồn, truyền động thủy lực và truyền động khí nén không phù hợp.

Truyền động thủy lực (chủ yếu là nguồn dầu thủy lực và van đảo chiều, v.v.) và truyền động khí nén (chủ yếu là nguồn khí và xi lanh, van khí, v.v.) gây ồn khi làm việc (thường lớn hơn 60dB). Do đó, truyền động thủy lực và khí nén không thích hợp cho những trường hợp có yêu cầu giảm tiếng ồn cao.

8. Ngoài các chức năng đơn giản, không nên sử dụng hệ thống thủy lực thuần túy hoặc khí nén thuần túy để hoàn thành chức năng điều khiển, và tốt nhất nên sử dụng hệ thống tích hợp điện thủy lực (khí nén) để hoàn thành việc điều khiển. hàm số.

Thủy lực hoặc khí nén thường được sử dụng để dẫn động thiết bị truyền động để truyền tải hoàn thành chuyển động thẳng hoặc quay. Đối với việc định vị, thay đổi tốc độ, truyền tín hiệu và các chức năng khác của chuyển động, nó thường được hoàn thành bởi sự hợp tác của các thành phần điện. Tuy nhiên, nếu bạn muốn thực hiện các phép toán logic hoặc điều khiển các đặc tính động của chuyển động, thì việc hoàn thiện nó bằng các linh kiện điện tử hoặc máy tính sẽ thuận tiện hơn. Khá khó khăn khi sử dụng các bộ phận thủy lực hoặc khí nén để hoàn thành các hoạt động logic phức tạp hoặc các chức năng điều khiển đặc tính động. Giải pháp tốt nhất là kết hợp công nghệ điện tử, công nghệ máy tính và công nghệ thủy lực và khí nén để hoàn thành chức năng tổng thể của thiết bị, được gọi là công nghệ tích hợp thủy lực cơ điện.

9. Truyền động điện hoặc thủy lực không thích hợp cho chuyển động quay hoặc chuyển động qua lại với tốc độ cực cao. Nên sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén.

Để làm cho động cơ quay với tốc độ cao, cần có thiết bị bánh răng tăng tốc độ. Khi tỷ số tăng tốc độ lớn, khối lượng lớn, lực ma sát cũng lớn, truyền động thủy lực không dễ có được tốc độ vận hành quá cao. Chỉ có bộ truyền động khí nén mới có thể có tốc độ dòng chảy cao do độ nhớt khí nhỏ và lực cản thấp. [Tốc độ di chuyển có thể rất cao. Ví dụ, tốc độ quay của đầu mài khí nén bên trong có thể đạt 105r / phút, và tác động của máy khoan đá khí nén có thể đạt tới pittông sau mỗi 1 phút. 3500 thời gian.

10. Trong những trường hợp có yêu cầu nghiêm ngặt về tỷ số truyền, truyền động thủy lực hoặc khí nén là không phù hợp.

Do sự rò rỉ bên trong và bên ngoài của hệ thống thủy lực thay đổi theo áp suất và nhiệt độ làm việc, nên rất khó để duy trì tỷ số truyền không đổi. Còn đối với truyền động khí nén, việc duy trì tỷ số truyền không đổi sẽ khó hơn do khả năng nén của không khí lớn. Do đó, truyền động thủy lực và khí nén không thể duy trì tỷ số truyền chặt chẽ như truyền động cơ khí.

11. Máy băm thủy lực, khi truyền lực trên khoảng cách xa, truyền động thủy lực không phù hợp.

Do việc truyền lực của truyền động thuỷ lực được thực hiện bằng đường ống nên trong quá trình truyền tải đường dài sẽ rất dài, việc lắp đặt và bố trí sẽ không thuận tiện và chi phí sẽ tăng lên; Ngoài ra, đường ống dài có tổn thất điện năng lớn nên truyền lực đường dài Ổ điện.

12. Máy băm thủy lực, truyền động thủy lực không nên sử dụng vào mùa đông ở những vùng lạnh khắc nghiệt và vùng hoang dã ở miền bắc.

Vào mùa đông, nhiệt độ lên tới -25 ℃ hoặc thấp hơn, ngay cả khi sử dụng dầu thủy lực chống đông tụ, các thiết bị thủy lực cho hoạt động hiện trường không thể hoạt động đáng tin cậy. Nếu làm việc trong điều kiện này, nó sẽ gây ra các mức độ hư hỏng khác nhau cho các bộ phận trong bơm và các phớt của xi lanh thủy lực.