Хидравличният задвижващ механизъм е един вид механично устройство, използвано за превръщане на енергията в линейно движение с помощта на хидравлика. Като цяло, функционирането на тежкото оборудване зависи главно от различни хидравлични задвижващи механизми. Например; булдозерът е в състояние да повдигне тонове развалини със задвижващите механизми, намиращи се в рамото му за повдигане. Те се използват широко, когато се изискват операции с висока скорост и голяма сила, като например в системи за управление със затворен контур. Хидравличните задвижващи механизми се класифицират в три вида линейни, ротационни и полу-ротационни. Тази статия разглежда един вид хидравличен задвижващ механизъм а именно; ротационен задвижващ механизъм – работа с приложения.
Какво е ротационен задвижващ механизъм?
Ротационният задвижващ механизъм е електрическо, задвижвано с течност или ръчно устройство, използвано за преобразуване на електрическа енергия във въртеливо или осцилаторно движение. Тези задвижващи механизми се използват главно при ръчни или автоматични операции с клапани, където достъпността на комунални услуги като сгъстен въздух или електрическа енергия играе важна роля при избора на задвижващ механизъм.
Този тип задвижващ механизъм е различен от линейния задвижващ механизъм, тъй като линейният задвижващ механизъм използва линейно движение за предаване на мощност, когато е противоположно на въртенето; обаче, въртящ се задвижващ механизъм е свързан към устройства за формиране на линейни задвижващи механизми. Тези задвижващи механизми се използват в мобилно хидравлично оборудване, на борда на самолети и в системи за контрол на движението.
Как работи въртящият се задвижващ механизъм?
За флуидна енергийна система въртящият се задвижващ механизъм работи като o/p устройство, което пренася осцилиращо движение над ограничен диапазон при едно пълно завъртане на кръга. Така десен въртящ се задвижващ механизъм произвежда работа чрез директно действие на налягането на флуида срещу вътрешни лопатки. Тук работата може да се дефинира като енергия, приложена над разстояние. Ротационният задвижващ механизъм се използва главно за осигуряване на въртеливо или ъглово движение, като просто позволява ход в рамките на осцилиращо движение под определен ъгъл. Тези задвижващи механизми генерират специален вид ротационна работа, известна като въртящ момент.
В горната обикновена електрическа схема на въртящ се задвижващ механизъм можем да наблюдаваме, че след като силата е приложена към въртящ момент, възникват въртящи моменти. Когато тези задвижващи механизми работят при по-ниска скорост чрез висок въртящ момент, тогава изходният въртящ момент се използва вместо конските сили за идентификация и оценка. При избора на въртящ се задвижващ механизъм скоростта е второстепенно съображение за конкретно приложение.
За измерване на въртящия момент типичните единици са фут-паунд (lb.ft). Например, ако въртящ се задвижващ механизъм с радиус от два фута се използва за повдигане на тежестта от 200 паунда, тогава необходимият резултатен въртящ момент за постигане на работата ще бъде 400 lb•ft.
Разбирането на основната връзка между физическата система и необходимия въртящ момент ще позволи на дизайнерите да решат кой е подходящият ротационен задвижващ механизъм за всяко уникално приложение.
Типове въртящи се задвижващи механизми
Ротационните задвижващи механизми се предлагат в различни типове, които са обсъдени по-долу.
Ръчни въртящи се задвижващи механизми
Ръчните въртящи се задвижващи механизми често използват червячно задвижване, за да увеличат въртящия момент, който операторът може ръчно да приложи, за да затвори клапан. Тези типове задвижващи механизми са често срещани при сферични кранове и четвърт оборотни пеперуди, където самозаключващият се капацитет на няколко червячни задвижвания помага за поддържането на клапана затворен. Тези задвижващи механизми често използват големи ръчни колела, за да увеличат наличния въртящ момент на работниците. Понякога тези устройства се наричат ръчни превключватели или оператори на зъбни колела в производството на клапани.
Електрически въртящи се задвижващи механизми
Електрическите ротационни задвижващи механизми се използват за задвижване на компоненти ротационно чрез електромагнитна енергия от електрически мотор . Те обикновено осигуряват възможности за индексиране и контрол, за да позволят спиране на много позиции с удари. Въртящият се елемент на този задвижващ механизъм е или кръгъл вал, или маса. Кръглите валове често включват шпонкови канали, докато масите предлагат модел с болтове за монтиране на допълнителни компоненти.
Спецификациите на този задвижващ механизъм включват захранване с напрежение, максимален въртящ момент, повторяемост, капацитет на натоварване, работна температура, ъгъл на въртене и линеен ход. Електрическите въртящи се задвижващи механизми се използват в различни приложения като превключващи предавки с висока мощност, електроенергийната индустрия, автомобилната индустрия и приложения за опаковане.
Ротационни задвижващи механизми, задвижвани с течност
Ротационните задвижващи механизми, задвижвани с течност, са известни също като пневматични ротационни или хидравлични ротационни задвижващи механизми. При тези типове задвижващи механизми флуидната мощност се подава или към цилиндрите за превключване на скоч и възли на зъбна рейка и зъбно колело, или към ротори за задвижване с прав вал от хидравличен въздух или масло. Обикновено тези типове задвижки се движат между спирания от 90° до 360° въз основа на изискванията за въртене на определен компонент или клапан.
Ротационни задвижващи механизми с рейка и пиньон
Това са механични устройства, използвани главно за автоматично управление на амортисьори или клапани в промишлени приложения. В този задвижващ механизъм зъбната рейка е общо наименование, използвано за няколко зъбни колела, които променят движението от линейно на въртеливо. Линейната предавка е известна като зъбна рейка, която свързва зъбите на кръгла предавка, известна като пиньон. Когато линейната сила се приложи върху стойката, ще предизвика въртеливо движение на зъбното колело.
Ротационни задвижващи механизми Scotch Yoke
Този тип задвижващ механизъм включва плъзгаща се щанга, свързана с клапан в единия край, докато в другия край е свързана скоба, която включва слот за блок, който просто се плъзга назад и напред. Плъзгащият блок е просто свързан с бутало, в резултат на това, след като буталото премести блока, задвижва, тогава игото се завърта и след това премества щангата, за да отвори клапана.
Този задвижващ механизъм се използва в нефта и газа за активиране на клапани за разделяне на потока в тръбите, използван в минното дело за активиране на клапани за разделяне на дюзи в рамките на линиите за промиване на скали и вода и отпадъчни води за активиране на клапани за разделяне на захранващи линии, резервоари и филтри.
Спирални задвижващи механизми
Спиралният въртящ се задвижващ механизъм използва набор от спирални зъбни колела и цилиндър за преобразуване на линеен i/p в осцилиращ, въртящ се изход. Цилиндърът в този задвижващ механизъм ще съдържа три въртящи се щифта и три спирални гнезда, които са обработени в най-външната тръба. Така че тази тръба също така включва три ключа на малката си част, за да се избегне придвижването й твърде далеч през горички в средния цилиндър. След като цилиндърът се движи, въздушната сила натиска надолу най-външния цилиндър, за да отвори клапана и да притисне пружина от външната страна на най-външната тръба. Когато въздушната сила се освободи, пружината натиска клапана, за да се затвори отново.
Електрохидравлични задвижки
Електрохидравличните задвижващи механизми използват хидравлична течност под налягане за управление на клапан, но техният основен източник на енергия е изключително електрически. Доставената електрическа енергия се използва за захранване на електрически мотор за управление на хидравлична помпа, след което доставя флуид под налягане за работа на хидравличен задвижващ механизъм за управление на клапана. Цялата система е самостоятелна, което елиминира изискването за отделен хидравличен захранващ блок за опростяване на конструкцията на системата и подобряване на надеждността и безопасността.
Този задвижващ механизъм използва ротационни или линейни вентили в зависимост от изискванията на приложението. Тези задвижващи механизми са идеални за управление на клапани, които изискват голям натиск или въртящ момент, където са необходими високи работни скорости или системи за безопасност при отказ.
Лопаткови въртящи се задвижващи механизми
Пневматичните и хидравлични лопаткови задвижващи механизми просто използват минимум една или две лопатки, които са свързани към главина в кръгла камера или с клиновидна форма, където перката може да се завърти от 90 – 280 градуса. При тези задвижващи механизми главината просто се върти между спиранията, като използва масло или въздушна сила, за да генерира движение на изходното стебло. Задвижващият механизъм с двойна лопатка включва две противоположни лопатки, които осигуряват повече въртящ момент, но въртенето е много ограничено в сравнение със задвижващия механизъм с една лопатка в пълна кръгла камера.
Лопатката в този задвижващ механизъм се върти при херметизиране и продължава да се върти, докато достигне края на хода. След като се приложи въздушно налягане в друг край на перката, това може да доведе до завъртане на вала в обратна посока.
Тези задвижващи механизми се използват там, където пространството е ограничено поради големия им размер; често се използва за прехвърляне, захващане или поставяне на леки товари в приложения със средна скорост.
Предимства и недостатъци
The предимства на въртящото се задвижване r включват следното.
- Те са издръжливи и осигуряват относително висок въртящ момент за размера.
- Намалява проблемите с поддръжката.
- Тези задвижващи механизми се въртят, така че могат лесно да движат различни неща под всеки необходим ъгъл
- Този задвижващ механизъм е много стабилен след задействане и дори при по-ниски скорости.
- Осигурява много плавно ускорение и забавяне.
- Ротационен задвижващ механизъм със стъпков двигател, регулиране на скоростта и позицията може да се извърши лесно.
The недостатъци на въртящите се задвижващи механизми включват следното.
- Лопатковият задвижващ механизъм има ограничен въртящ момент и въртене в сравнение със задвижващите механизми с рейка и зъбно колело, обикновено до 280° най-висок за модел с една лопатка. Така че те са приложими при леки натоварвания в приложения със средна скорост.
- Тези задвижващи механизми могат да поемат само леки натоварвания, тъй като валът използва малки лагери от типа втулка.
- Минимален ударен капацитет.
- Външни ограничители обикновено са необходими за приложения, базирани на по-висока скорост.
Приложения
Приложенията на ротационните задвижващи механизми включват следното.
- Те се използват в няколко системи за контрол на движението, както и за работа със скоби или манипулатори за вземане и поставяне.
- Ротационните задвижващи механизми се използват често в космическото пространство за преобразуване на високоскоростно въртеливо движение с нисък въртящ момент и т.н.
- Други специализирани въртящи се задвижващи механизми също са предназначени за използване под вода.
Те се използват във ферми за въртящи се рамена, стрели или други устройства на конкретно място - диапазон.
- Хидравличните въртящи се задвижващи механизми обикновено се използват в приложения, където се изискват високи въртящи моменти.
- Те се използват в промишлеността за позициониране, прехвърляне и затягане на части.
- Това е пневматичен цилиндър, използван за извършване на ъглово или въртеливо движение, като просто позволява ход в рамките на осцилиращо движение с определен ъгъл.
- Те се използват в промишлени приложения, мореплаване, обработка на материали, роботика, обработка на метали и др.
И така, това е всичко преглед на въртящия се задвижващ механизъм – видове с приложения. Изборът на този задвижващ механизъм зависи главно от въртящия момент, въртенето, размера на пакета, метода на захранване, приложението, механичните характеристики на обекта, който се върти, наличието на нестабилна атмосфера и т.н. Тези задвижващи механизми най-често се използват в газови и петролни индустрии. Ето един въпрос към вас, какво е задвижващ механизъм?
