Podręcznik: Obliczenie parametrów eksploatacyjnych aktora hydraulicznego

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;
   r_m – 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