هیدروموتور چیست؟

هیدرو موتور یا موتور هیدرولیک (Hydro motor) یکی وسیله ی دوار میباشد که بسیار کاربرد دارد و در بخش اتوماسیون هیدرولیک صنایع خودرو سازی ، صنایع سیمان، صنایع معدن، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد و خط های تولید ماشین آلات و دستگاه های هیدرولیک و … کاربرد دارد .
هیدرو موتور یکی از اجزای مورد استفاده در توان است. در واقع هیدرو موتورها یک عامل دورانی میباشند که انرژی هیدرولیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند.

تعریف سیلندر دورانی محدود:

سیلندر دورانی محدود عبارت است از دوران موتور با یک زاویه مشخص.

تعریف هیدرو موتور یا موتور هیدرولیکی چیست؟

موتور هيدروليك عملگرهايي که همواره دوران میکنند هیدروموتور میباشد و هنگام دوران بار چرخشی برای ایجاد گشتاور مورد نیاز موتورهای هیدرولیکی یا هیدرو موتورها استفاده میشوند.عملگرها به سه نوع عملگر پره ای ، عملگر دنده ای و عملگر پیستونی تقسیم می شوند.

برای انتخاب و خرید هیدرو موتور باید به چه مواردی توجه کنیم؟

بیشترین دبی مجاز که از موتور عبور می کند و بیشترین سرعت ثابت گشتاور بر طبقNm/bar . به وسیله ثابت گشتاور میزان گشتاور موتور در فشار های کاری گوناگون به دست می آید.
میزان حجم جابجایی روغن با واحد سانتی متر مکعب( cm3)
بیشترین گشتاور موتور در اختلاف فشار بیشینه

انواع هیدروموتور

به‌طورکلی عملگرهای هیدرولیکی (هیدروموتورها ) به پنج دسته اصلی تقسیم می‌گردند :

1. هیدروموتورهای دنده‌ای
2. هیدروموتورهای پره‌ای
3. هیدروموتورهای ژیروتور
4. هیدروموتورهای پیستونی
5. هیدروموتورهای شعاعی

 

هیدروموتور دنده ای

مکانیزم و ساختمان داخلی این‌گونه هیدروموتورها شبیه به پمپ‌های دنده‌ای بوده و سرعت دورانی این‌گونه پمپ‌ها بستگی مستقیم به میزان حجم ورودی سیال داشته و با تغییر در میزان این جریان سرعت آن تغییر پیدا می‌کند .

پس در نظر داشته باشید جهت کنترل سرعت چرخش از این امکان می‌توان استفاده نمود.

هر چه سطح مقطع دنده‌ها بزرگ‌تر باشد یا به عبارتی دنده‌ها بزرگ‌تر باشد، نیروی گشتاور هیدروموتور بیشتر گردیده و سرعت آن کم می‌گردد که عکس این عمل نیز صادق می‌باشد.

این‌گونه هیدروموتورها در توان‌های مختلف ( توان‌های هیدروموتورها را برحسب hp اسب بخار یا kw کیلووات می‌سنجند) در دسترس می‌باشد.

معمولاً حداکثر سرعت چرخش برحسب دور بر دقیقه‌ی این‌گونه هیدروموتورها ۱۰۰۰rpm  بوده که جهت تبدیل به نیروهای بیشتر، شافت خروجی این‌گونه هیدروموتورها مستقیماً به گیربکس‌های کاهش‌دهنده سرعت و افزاینده قدرت نصب و از خروجی گیربکس جهت حرکت‌های چرخشی مورداستفاده می‌گردد.

درصورتی‌که بخواهیم بالانس هیدرولیکی ازنظر فشار در یک هیدروموتور ایجاد گردد معمولاً مسیری از قسمت خروجی به قسمت ورودی باز نموده که به این وسیله نیروهای فشاری قسمت کم‌فشار و پرفشار را در مقابل یکدیگر قرار داده که توسط آن بالانس هیدرولیکی ایجاد نموده و بتوان سرعت و قدرت یکنواخت ایجاد نمود.

هیدروموتور پره ای ( تیغه ای یا کارتریجی )

عملکرد این‌گونه هیدروموتورها (شکل زیر) تا حدود بسیار زیادی مشابه پمپ‌های پره‌ای می‌باشد که صفحه‌ای دارای چندین شیار ( با توجه به نوع طراحی سازنده تعداد شیارها مشخص می‌گردد) که داخل هر شیار تیغه‌هایی ( Blads ) که در پست آن‌ها فنرهایی جهت هدایت تیغه‌ها همیشه به سمت بیرون به‌صورت خارج از مرکز داخل محفظه‌ای نصب گردیده است، می‌باشد.

در هنگام ورود سیال از مجرای ورودی سیال، تیغه‌ها را حول محور صفحه حرکت داده و هر چه صفحه در محفظه‌ای که خارج از مرکز با صفحه هست، چرخش می‌نماید نیروی بیشتری به پره‌ها وارد گردیده و موجب چرخش سریع‌تر می‌گردد.

این‌گونه هیدروموتورها معمولاً فقط به یک سمت (در جهت عقربه‌های ساعت و یا خلاف آن) تولید می‌گردند و درصورتی‌که بخواهیم از دو طرف استفاده نماییم برای حفظ لوازم آب‌بندی می‌بایست به توصیه‌های سازنده‌ی آن توجه نماییم.

هیدروموتور ژیروتوری ( اوربیتالی )

عملکرد این‌گونه هیدروموتورها به‌گونه‌ای است که (به‌صورت تئوری) دو چرخ دنده به‌صورت خارج از مرکز داخل یکدیگر درگیر شده که ابتدا سیال ورودی وارد گردیده و موجبات چرخش شافت متصل به چرخ‌دنده داخلی را ایجاد می‌نماید.

با توجه به اینکه گشتاور تولیدشده‌ی دنده‌ی داخلی نسبت به دنده خارجی دارای تغییرات کمتری می‌باشد ، این‌گونه هیدروموتورها را برای سرعت‌پایین مناسب نموده که از مشخصات این‌گونه هیدروموتورها گشتاور نسباتا بالا و سرعت‌پایین  ( Low-speed, high-torque motors ) بوده که در انتخاب و جایگزینی در مدارهای موردنظر می‌بایست موردتوجه قرار بگیرد.

هیدروموتورهای پیستونی

هیدروموتور پیستونی

این هیدروموتورها به دودسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. هیدروموتورهای پیستونی با جابجایی ثابت
2. هیدروموتورهای پیستونی با جابجایی متغیر

 هیدروموتورهای پیستونی با جابجایی ثابت

ساختمان داخلی این‌گونه هیدروموتورها به‌گونه‌ای است که تعدادی پیستون ( معمولاً تعداد پیستون‌ها فرد می‌باشد) بر روی بلوک سیلندر نصب گردیده میزان گشتاور به‌وسیله‌ی اعمال فشار سیال روی انتهای پیستون‌ها که به‌صورت رفت‌وبرگشت بر روی صفحه که با زاویه‌ای زیر آن نصب گردیده واردشده و موجب چرخش بلوک سیلندر می‌گردد.

این گشتاور همیشه به نسبت زاویه‌ی صفحه زاویه‌دار تغییر می‌یابد.

این هیدروموتورها دارای گشتاورهای بالا ( توان خروجی بالا) و سرعت حداکثر ۵۰۰۰RPM  و همچنین شتاب اولیه بالا با عمر نسبتاً بالا که به نسبت قیمت بالایی آن قابل توجیه اقتصادی هست، طراحی و ساخته می‌شود.

افزاش تعداد پیستون‌ها در این هیدروموتورها باعث بالا رفتن گشتاور و کم شدن سرعت و همچنین نرم و یکنواخت شدن سرعت می‌گردد.

با توجه به اینکه ساختمان داخلی این‌گونه هیدروموتور نسباتا پیچیده و دقیق هست جهت باز و تعمیر نمودن آن، گذراندن دوره‌های مخصوص لازم به نظر می‌آید.

از قابلیت‌های بارز این‌گونه هیدروموتورها امکان چرخش هیدروموتور در دو سمت چپ و راست با تعویض جریان عبوری سیال به‌راحتی امکان‌پذیر هست.

معمولاً در این‌گونه هیدروموتورها ، تعداد پیستون‌ها ۹ عدد بوده که بر روی صفحه زاویه‌دار با زاویه ۱۵ درجه حرکت می‌نمایند.

عملکرد این‌گونه هیدروموتورها دقیقاً مطابق با هیدروموتورهای پیستونی با جابجایی ثابت بوده با این تفاوت که امکان تغییر زاویه صفحه زاویه‌دار زیر پیستون‌ها وجود  دارد که این زاویه معمولاً با تلورانس ۳۰ درجه ( ۱۵+ درجه ) نسبت به سطح افق قابل‌تغییر می‌باشد.

با تغییر زاویه صفحه‌ی زاویه‌دار ، امکان تغییر سرعت که معمولاً این سرعت قابل‌کنترل تا حداکثر دور هیدروموتور یعنی ۵۰۰۰ RPM  می‌باشد وجود  دارد.

همیشه این چرخش با گشتاوری پایدار و قابل‌اطمینان که شتاب بسیار خوبی را به همراه دارد و امکان تغییر جهت از چپ به راست را برخوردار و در دسترس می‌باشند.

هیدروموتورهای شعاعی

هیدروموتور پیستونی شعاعی

ساختمان داخلی این‌گونه هیدروموتورها به‌گونه‌ای است که تعدادی پیستون ( معمولاً تعداد پیستون‌ها فرد می‌باشد) بر روی شافت خروجی و بدنه موتور هیدرولیکی نصب گردیده میزان گشتاور به‌وسیله‌ی اعمال فشار سیال روی انتهای پیستون‌ها که به‌صورت رفت‌وبرگشت بر روی یک کاور متصل به بدنه واردشده و موجب چرخش شافت خروجی می‌گردد.