A billenőlemez és a hajlított{0}}tengely egységek egyarántaxiális dugattyús gépek. Ugyanazokat az alapelemeket használják: forgó hengerhenger, a henger tengelyével párhuzamos dugattyúk és egy szeleplemez, amely váltakozik a nyomás és a szívás között. A különbség az, hogy hol helyezkedik el a szög, és melyik rész hordozza a terhet.
Ez az egyik választás befolyásolja a maximális fordulatszámot, az indítónyomatékot, az elmozdulási tartományt, a tengely oldalterheléseinek kezelését, a költségeket és azt, hogy az egyik egység cserélhető-e egy másikra.
Hol áll a szög és mi mit hajt
Swashplate (-soros) kialakítás
A hajtótengely és a hengerhenger egy tengelyen osztozik. A dugattyúk papucsokon dőlnek el egy ferde lemezen. Ahogy a henger elfordul, a lemez szöge minden dugattyút be- és kifelé forgat. A motorban a nyomás alatti dugattyúk nekinyomódnak a ferde lemeznek, amitől a henger elfordul, majd a henger elfordítja a tengelyt.
Az Insane Hydraulics így összegzi az erő irányát: forgólapos motorokbana hordó hajtja a tengelyt. (Insane hidraulika)
Hajlított-tengely kialakítása
A hengerhenger a tengelyhez képest meg van döntve. A dugattyúk a tengelyen lévő hajtókarimához csatlakoznak, így a dugattyúerő egyenesen a tengelybe jut. Ezután egy szinkronizáló elem tartja forogni a hengert a tengellyel együtt. Ez az elem lehet egy központi tengely, maguk a dugattyúrudak vagy egy vezérmű fogaskerék. Itta tengely hajtja a csövet. (Insane hidraulika)
A Parker például vezérművet használ a tengely és a henger szinkronizálására az F11/F12 sorozatban. (Parker Hannifin, katalógus MSG30-8249/UK)
Miért számít a szög?
A dugattyúlöket a szöggel együtt emelkedik. A billenőlemez szöge jellemzően körülbelül 20 fok alá van korlátozva, míg a hajlított -tengelyegység körülbelül 40 fokra hajlítható. (Hidraulikus szupermarket, Brendan Casey) A valódi termékek ezt a tartományt fedik le:
<20°
Tipikus swashplate limit
~40 fok
Hajlított-tengely felső tartománya
40 fok
Parker F11/F12
32 fok
Danfoss H1B
- A Parker F11/F12 fix egységei 40 fokos szöget zárnak be a tengely és a henger között, amit a cég egy kompakt, könnyű egységnek tulajdonít. (Parker Hannifin)
- A Danfoss H1B változó tengelyű, hajlított-tengelyű motorja akár 32 fokban is működik. (Danfoss)
A hosszabb löket nagyobb elmozdulást jelent egy kisebb hordóból és kevesebb, kisebb forgó alkatrészt. Innen származik a legtöbb hajlított-tengely-előny.
Amit két katalógusegység mutat azonos elmozdulás mellett
Az általános összehasonlításokat valós adatok alapján könnyebb megítélni. Az alábbi táblázat két Bosch Rexroth fix lökettérfogatú, körülbelül 45 köbcentiméter/fordulatszámú motort tartalmaz egymás mellett, mindegyik kivitelből egyet. Mindkét adat a gyártó adatlapjáról származik. Az elméleti sorok kiszámítása a táblázatban leírtak szerint történik.
| Paraméter | A10FM 45 (forgatólap) | A2FM 45 (hajlított-tengely) |
| Eltolás Vg | 44,5 cm³/ford | 45,6 cm³/ford |
| Névleges / maximális nyomás | 280/350 bar | 400/450 bar |
| Maximális sebesség (adatlap) | 4000 ford./perc | 5600 ford./perc |
| Elméleti nyomaték névleges nyomáson | 198 Nm | 290 Nm |
| Elméleti áramlás max. fordulatszámon | 178 l/perc | 255 l/perc |
| Elméleti hidraulikus teljesítmény (névleges nyomás, max. fordulatszám) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Forrás | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Hogyan dolgozták ki a számított sorokat
• Elméleti nyomatékT=Vg × Δp / (20π), Nm-ben, Vg-vel cm³-ben és Δp-vel bar-ban
• ÁramlásQ=Vg × n / 1000, L/percben
• TeljesítményP = Q × Δp / 600, kW-ban
Ezek a számok figyelmen kívül hagyják a térfogati és mechanikai veszteségeket. Nem jelentenek folyamatos üzemi besorolást sem, mert egy egységnek nem szabad maximális fordulatszámmal és névleges nyomással egyszerre futnia sokáig.
Hogyan kell olvasni a táblázatot:
Majdnem azonos elmozdulás mellett a hajlított -tengelyegység körülbelül 40%-kal gyorsabb (5600 vs 4000 ford./perc). Ez egybevág Casey általános megállapításával, miszerint egy hajlított-tengelyű motor sokkal gyorsabban tud működni, mint az azonos elmozdulású, vonalban{8}}tervezett motor.
A két adatlap eltérő nyomási osztályba sorolja a családokat. Nagyobb nyomás és nagyobb sebesség mellett a hajlított{1}}tengelyegység körülbelül kétszerese az elméleti hidraulikus teljesítménynek, hasonló elmozdulási osztályban.
A swashplate adatlapja a 45-ös mérethez 0 ford./percnél induló nyomatékot és 280 bar 170 Nm-t tartalmaz. Elméleti nyomatéka 198 Nm, tehát körülbelül 86%-ot ad le letöréskor. A kisebb, 23-as méretnél az arány alacsonyabb: 75 105 Nm, körülbelül 71%. (Bosch Rexroth RE 91172) Az A2FM adatlapja a "jó indítási hatékonyságot" sorolja fel jellemzőként, de az áttekintett kiadásban nem ad áttörési nyomatéktáblázatot. Casey a hajlított-tengely letörési előnyét körülbelül 5%-ra teszi az azonos lökettérfogatú soros-motorhoz képest.
Ez egy gyártó két termékcsaládja, nem fizika törvénye. Egyes mosólemezes szivattyúk például magasabb nyomáson működnek, mint az A10FM. Használja a táblázatot, hogy megtudja, milyen eltéréseket kell keresni, majd ellenőrizze az egységek tényleges adatlapjait.
Kompromiss{0}}, amely megváltoztatja a döntést
| Tényező | Swashplate | Hajlított-tengely |
| Maximális szög | Általában < 20 fok | Kb. 40 fokig |
| Sebesség adott elmozdulás mellett | Alacsonyabb | Magasabb |
| Letörési/alacsony{0}}fordulatszámú nyomaték | Alacsonyabb; kis méreteknél tovább csökken (lásd a fenti táblázatot) | Körülbelül 5%-kal magasabb (Casey) |
| Változtatható elmozdulási tartomány | Szűkebb | Körülbelül kétszerese a löketaránynak (Casey) |
| Nulla elmozdulás felé megy | Közös | Néhány modell képes, nem mindegyik |
| Külső radiális tengelyterhelés | Ellenőrizze az adatlapot; gyakran korlátozott | Nehéz gördülőcsapágyak erre tervezve |
| A tandemszivattyúk-hajtásán keresztül | Széles körben kínált (pl. A10VSO) | Erősítse meg modellenként |
| Beszerzési költség | Alacsonyabb | Magasabb, gyakran jelentősen (Casey) |
Források: szög, löketarány, letörési nyomaték és költség innen származikHidraulikus szupermarket. A nulla elmozdulást és a csapágyakat az alábbi pontok tárgyalják.
E sorok közül néhány további kontextust igényel:
Gyakran mondják, hogy csak a soros{0}}motorok képesek nullára húzni, amire egyes meghajtóknak szükségük van a szabadonfutáshoz vagy az üzemmódok váltásához. Casey megfogalmazása óvatosabb: nem minden változó tengelyű-tengelyű motor tud nullára menni. A Danfoss egy hajlított-tengelyű változó motort kínál, nulla-fokú képességgel. (Danfoss H1B) Ha a meghajtónak nulla elmozdulásra van szüksége, írja be a specifikációba, és erősítse meg a pontos modellhez. Ne feltételezze ezt a tervezési típusból.
A hajlított-tengelyű egységben a dugattyúerő egyenesen a tengelybe jut, így a tengelycsapágyak nagy terhelést hordoznak. Casey megjegyzi, hogy ezek a csapágyak hajlamosabbak a korai meghibásodásra, mint a soros tengelycsapágyak-. A Mobile Hydraulic Tips szerint nagyobb valószínűséggel cseréli ki a csapágyakat a hajlított tengelyű szivattyún{4}}. (Mobil hidraulikus tippek)
Ugyanezen nagy kúpgörgős csapágyak miatt a hajlított{0}}tengelyegységek jól tűrik a külső oldalsó terheléseket. A Parker szerint nagy teherbírású görgőscsapágyai jelentős külső axiális és radiális tengelyterhelést tesznek lehetővé. A Mobile Hydraulic Tips szerint a hajlított{4}}tengely jó választás fogaskerekekkel vagy tárcsákkal hajtott szivattyúkhoz. A Rexroth hozzáteszi, hogy a radiális erő irányának beállításával csökkenthető a csapágy terhelése és meghosszabbítható az élettartam. (Bosch Rexroth RE 91001)
Mivel a tengelynek nehéz hengert kell forgatnia, a szinkronizáló elem ciklikus csavarás alatt áll. Az Insane Hydraulics az ismétlődő szinkronizáló-tengelytöréseket a gyakori, éles gyorsításból és lassításból eredő fáradtsághoz kapcsolja. (Insane hidraulika) Kezelje ezt a terepen látható meghibásodási mintaként, ne pedig számszerűsített hibaarányként. A munkaciklusokat továbbra is érdemes állandó tolatással ellenőrizni.
Hogyan változik a válasz alkalmazásonként
A jobb kialakítás a munkától függ, nem pedig magától a tervezéstől. A fenti kompromisszumok-gyakori esetekben a következők:
| Alkalmazás | Kiindulópont | Miért, és mit kell ellenőrizni |
| Zártkörű-útvonalak vagy hajtások széles sebességtartományban | Változó hajlított{0}}tengelyű motor | Jól kihasználja nagy elmozdulási tartományát és nagy sebességét. A Danfoss H1B-jét főként zárt-körű hajtóművekhez pozicionálja. Egy gyakori elrendezés egy változtatható szivattyút, például egy A4VG-típusú zárt-áramkörű szivattyút és egy változtatható hajlított-tengelyű motort, például egy A6VM-et párosít. Az áramkör típusa itt legalább annyira számít, mint a szivattyú kialakítása; útmutatónknyitott áramkör vs. zárt kör dugattyús szivattyúkerre külön vonatkozik. |
| Szíjjal, hajtóművel vagy motor TLT-vel hajtott szivattyúk, amelyek a tengelyt oldalsó terheléssel terhelik | Rögzített hajlított{0}}tengelyű szivattyú | Csapágyai külső radiális erőhatásra készültek. A Sheungchak A2FO és A17FO szivattyúi például rögzített hajlított{3}}tengelyűek. |
| Ipari erőművek, prések és szerszámgépek | Változtatható mosólapos szivattyú | A nyomás-, áramlás- és teljesítményszabályzók könnyen illeszkednek, és az átmenő{0}}hajtás lehetővé teszi a tandem szivattyúkat. Az A10VSO például DR, DFR és DFLR vezérlőkkel érkezik, opcionálisan átmenő -meghajtóval. Az elmozdulás egyszerűen a lengőlemez megdöntésével változtatható, így a vezérlés egyszerű és a költségek alacsonyabbak maradnak. |
| Költségvezérelt-mérsékelt-sebességű, mérsékelt-nyomású áramkörök | Swashplate egység | Általában elegendő teljesítmény alacsonyabb áron, ami megfelel Casey költségpontjának. |
| Terhelés alatt induló vagy alacsony fordulatszámon kúszó motorok | Hasonlítsa össze az adatlapokat | Hasonlítsa össze a letörési nyomatékot, ne csak az elmozdulást. Ahogy az A10FM adatai is mutatják, a kisebb méretű lengőlemezek 0 ford./percnél észrevehetően elveszíthetik az elméleti nyomatékot. |
Csere: maradjon az eredeti kivitelben
Ha egy szivattyú vagy motor meghibásodik, a gyakorlati kérdés az, hogy a csere megfelel-e az eredetinek, nem pedig az, hogy általában melyik kialakítás jobb. A hajlított-tengelyről swashplate-re vagy fordítottra váltás nem a hasonlók-a-hasonló cseréje:
A megdöntött hordó a hajlított{0}}tengelyegységnek eltérő házformát és hosszúságot ad. Előfordulhat, hogy a rögzítőkarimák, a nyílások és a lefolyóhelyek nem illeszkednek egymáshoz.
Előfordulhat, hogy egy hajlított -tengelyegység által kezelt szíj vagy fogaskerék oldalsó terhelése nem alkalmas ezekre az erőkre.
A fenti táblázatban a hajlított{0}}tengelyegység nagyobb sebességre és nagyobb nyomásosztályra is besorolható. Az azonos elmozdulású billenőlemez-csere túlterhelt lehet.
A két kialakítás változó egységei eltérő vezérlési mechanizmusokat és eltolási tartományokat használnak. A gép válasza akkor is megváltozik, ha a portméretek megegyeznek.
A modellkód általában megmondja a tervezést. A Sheungchak által szállított családok közül:
Hajlított-tengely
A2FM és A6VM motorok; A2FO és A17FO szivattyúk
Swashplate
A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG és K3V112 szivattyúk
A kódok dekódolásának módját lásdhogyan kell olvasni egy A2FM modellkódot.
Mielőtt csereszivattyút vagy motort rendelne, erősítse meg:
| 1 | A teljestípuskód és cikkszáma névtábláról. Ez magában foglalja a tervezési családot, a méretet, a sorozatot és a vezérlést. |
| 2 | Forgásirányés hogy az áramkör nyitott vagy zárt. |
| 3 | Tengely típusa, karima, csatlakozóhelyzetek, és a tok lefolyó helye. |
| 4 | Üzemi nyomás, csúcsnyomás és menetsebességa valós üzemi ciklusban, nem csak az adattábla maximumán. |
| 5 | Bármilyenkülső tengelyterhelésszíj, fogaskerék vagy tengelykapcsoló hibája miatt. |
| 6 | Változó motoroknál, hogy a hajtásnak szüksége van-enulla vagy nulla közeli -elmozdulás. |
| 7 | Folyadék típusa, üzemi hőmérséklet, és a szűrési szint. |
Ha egy OEM-alkatrészt mérlegel ugyanazon modell utángyártott egységgel,eredeti vs utángyártott hidraulika szivattyúelmagyarázza, milyen vizsgálati bizonyítékokat kell kérni.
Választás a kettő között
Válasszon hajlított{0}}tengelyt, ha…
Nagy fordulatszámra, nagy teljesítménysűrűségre, széles változó tartományra, erős letörési nyomatékra vagy a tengelyoldali terhelések tűrésére van szüksége, és a magasabb ár és a csapágy karbantartása elfogadható.
Válassza ki a mosólapot, ha…
Rugalmas nyomás- és áramlásszabályozásra van szüksége -meghajtó tandem szivattyúkon vagy nulla lökettérfogatú-motoron keresztül, vagy az alacsonyabb beszerzési költség többet jelent, mint a maximális sebesség.
Csere esetén tartsa be a már telepített konstrukciót, hacsak egy mérnök nem vizsgálta át a rögzítést, a terheléseket és a kezelőszerveket.
A Sheungchak Hydraulic hajlított{0}}tengelyű dugattyús motorokat szállít az A2FM (5–1000 cc/ford), A6VM és AA6VM családokhoz. Ha hajlított-tengelyű motort cserél, küldje el az adattábla típuskódját, valamint a tengely, a karima és a csatlakozók fényképeithidraulikus motorok termékoldala. Csapatunk meg tudja erősíteni a megfelelő konfigurációt a rendelés leadása előtt.
