Podręcznik
9. Budowa instalacji hydraulicznej wysokiego ciśnienia
9.4. Obliczenie parametrów eksploatacyjnych aktora hydraulicznego
Drugim obok siłownika hydraulicznego aktorem najczęściej używanym w układach hydraulicznych jest silnik hydrauliczny. Tak naprawdę, to silniki hydrauliczne są siłownikami, które zamieniają ciśnienie hydrauliczne cieczy i jej przepływ na obroty wału wirnika silnika i moment obrotowy, jaki można uzyskać na jego wale. Pod względem budowy silniki hydrauliczne są tożsame z pompami hydraulicznymi, jednak spełniają odwrotne funkcje.
Należy zaznaczyć, że silnik hydrauliczny w trakcie pracy zużywa objętość cieczy hydraulicznej, którą należy dostarczyć do silnika pod stałym ciśnieniem, wytworzonym przez pompę cieczy. Moment obrotowy M na wale silnika tłokowego oblicza się z następującego wzoru:
| \(M=F\cdot r_m=p\cdot A\cdot r_m \) | (12) |
gdzie:
F – siła rozwijana przez silnik hydrauliczny;
rm – promień obrotu;
p - ciśnienie cieczy;
A - powierzchnia czynna tłoka.
Promień obrotu rm oblicza się z poniższego wzoru znając zapotrzebowanie silnika hydraulicznego na ciecz:
| \(r_m=\dfrac{V}{2\cdot\pi\cdot A}\) | (13) |
gdzie:
V – zapotrzebowanie silnika hydraulicznego na ciecz (tzw. chłonność silnika);
\(\pi\) - stała matematyczna.
Moment silnika wyraża zaś następująca zależność:
| \(M=\dfrac{p\cdot V}{2\cdot\pi} \) | (14) |
Moc silnika hydraulicznego P jaką on oddaje oblicza się z następującego wzoru:
| \(P=Q\cdot p\cdot\eta \) | (15) |
gdzie:
Q – natężenie przepływu cieczy hydraulicznej;
\(\eta\) – współczynnik sprawności silnika hydraulicznego.
I na koniec naszych zależności liczbę obrotów silnika n otrzymamy, gdy podzielimy pobierane przez silnik hydrauliczny objętościowe natężenie przepływu Q przez chłonność silnika V:
| \(n=\dfrac{Q}{V}\) | (16) |
Poniższa Tabela 4 ilustruje zmianę parametrów dynamicznych silnika hydraulicznego EPMM12.
Tabela 4: Parametry silnika hydraulicznego EPMM12