Расчёт скорости, момента и мощности гидромотора.
Гидравлический мотор преобразует поток жидкости под давлением во вращающий момент, приводя в движение конвейеры, мешалки, шнеки и ходовые колёса. Данный калькулятор определяет выходной крутящий момент, частоту вращения вала и необходимый входной расход по рабочему объёму, рабочему давлению и заданной частоте вращения с учётом механического и объёмного КПД, отличающих реальные характеристики от идеальных. Он является сопутствующим инструментом подбора в паре с калькулятором подачи насоса.
Теоретический крутящий момент T = (P × D) / (2π), где P — перепад давления на моторе, D — рабочий объём за один оборот. В единицах США: T (lb·in) = P (psi) × D (in³/об) / (2π); в СИ: T (Н·м) = P (бар) × D (см³/об) × 0,01592. Частота вращения вала N = (Q × η_v) / D, где Q — в л/мин или GPM, N — в об/мин. Механический КПД (0,85–0,95 для шестерённых моторов, 0,92–0,97 для поршневых) снижает фактический момент, а объёмный КПД уменьшает частоту вращения на 3–10% при номинальном давлении. Необходимый расход при заданной частоте вращения: Q = (N × D) / η_v. Обязательно проверяйте требования производителя к дренажу корпуса: расход дренажа выше 5% от номинального может свидетельствовать об износе уплотнений.
Инженер по материально-техническому снабжению, проектирующий роликовый конвейер с частотой вращения 50 об/мин и крутящим моментом 600 lb·in, выбирает шестерённый мотор с рабочим объёмом 7,5 in³/об и проверяет, что подача 2 500 psi обеспечивает момент с запасом 10%.
Технолог, подбирающий привод мешалки при 120 об/мин с пусковым моментом 250 Н·м, с помощью калькулятора выбирает мотор с рабочим объёмом 100 см³/об при 175 бар и механическом КПД 92%, обеспечивающий преодоление наихудшей пусковой нагрузки.
Разработчик транспортного средства, проверяющий максимальную скорость гидростатического привода ходового колеса, вводит расход насоса, рабочий объём мотора и передаточное отношение редуктора, затем подтверждает, что вычисленная частота вращения вала соответствует целевой скорости движения при полном нажатии педали.
Шестерённые моторы недороги и нечувствительны к загрязнению масла, но имеют более низкий КПД (~85%). Пластинчатые моторы обеспечивают более плавный момент и КПД 88–92%. Поршневые моторы дают КПД 92–97%, работают при наибольших давлениях, но стоят дороже.
Объёмный КПД снижается с ростом давления по мере увеличения внутренних утечек — типичный шестерённый мотор снижается с 95% при 70 бар до 88% при 200 бар. Всегда выполняйте расчёт при максимальном рабочем давлении для точного прогнозирования частоты вращения.
Поршневые моторы с наклонным блоком и аксиально-поршневые моторы требуют дренажной линии в бак для отвода внутренних утечек. Шестерённые и пластинчатые моторы, как правило, в этом не нуждаются. Проверьте паспорт изделия — эксплуатация поршневого мотора без дренажа может привести к разрушению манжеты вала.