1. Hidaskäyntiset moottorit

Transkriptio

1 1. Hidaskäyntiset moottorit 1.1 Radiaalimäntämoottorit Ulkoisin virtauskanavin varustetut moottorit Ulkoisin virtauskanavin varustettujen moottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue MPa - pyörimisnopeusalue r/min (kattaa myös keskinopeusalueen) - suurin saavutettava vääntömomentti luokkaa Nm - kok = 0,88 0,92 (hyvä laakerointi ja pienet vuodot) Mekaanisella alennusvaihteella - vääntömomentti noin Nm - pyörimisnopeus < 0,1 r/min Kuva 1: Radiaalimäntämoottori, ulkoiset virtauskanavat (Riva Calzoni)

2 1.1.2 Sisäisin virtauskanavin varustetut moottorit - portaallinen kierrostilavuuden muuttaminen suuntaventtiilein Sisäisin virtauskanavin varustettujen moottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue MPa - pyörimisnopeusalue r/min (kattaa myös keskinopeusalueen) - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,87 (pienet vuodot ja korkea hydrodynaaminen hyötysuhde) Moottorityypillä on korkea hydromekaaninen hyötysuhde sekä pienet ja tasaiset vuodot -> - käyntilähtömomentti käyntimomentti - hyvät käyntiominaisuudet alhaisilla pyörimisnopeuksilla Kuva 2: Radiaalimäntämoottori, sisäiset virtauskanavat (Valmet)

3 1.2 Monikammioiset siipimoottorit - portaallinen kierrostilavuuden muuttaminen suuntaventtiilein Monikammioisten siipimoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue 8-20 MPa - pyörimisnopeusalue r/min (kattaa myös keskinopeusalueen) - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,83 0,85 (luvut parhaimmillaan, rakenteen vuodot ja siipien kitkat) Kuva 3: Monikammioinen siipimoottori

4 1.3 Orbitaalimoottorit - kuuluvat sisäryntöisiin hammaspyörämoottoreihin - syrjäytysperiaate eroaa muista hammaspyörärakenteista - Ei löydy vastinetta pumpuista Orbitaalimoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue 3-18 MPa - pyörimisnopeusalue r/min (kattaa kaikki nopeusalueet) - suurin saavutettava vääntömomentti noin Nm - kok 0,80 0,85 (roottorin ja staattorin väliset kitkat heikentävät) Kuva 4: Orbitaalimoottori (Danfoss)

5 2. Keskinopeusalueen moottorit 2.1 Gerotor- eli hammasrengasmoottorit - vastaa rakenteeltaan sisäryntöistä hammasrengaspumppua Gerotor-moottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue 4-14 MPa - pyörimisnopeusalue r/min - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,80 (parhaimmillaan) Kuva 5: Sisäryntöinen hammasrengaspumppu

6 2.2 Staattoriaksiaalimoottorit - vastaa rakenteeltaan vastaavaa pumppua, mutta - tilavuusvirtoja ohjataan venttiilien sijasta jakokaralla Staattoriaksiaalimoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue MPa - pyörimisnopeusalue r/min (akselin massaepätasapaino estää suuret nopeudet) - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,88 (parhaimmillaan) Kuva 6: Staattoriaksiaalimoottori (Atos)

7 3. Nopeakäyntiset moottorit Nopeakäyntisillä moottoreilla on suorat vastineensa pumpuissa, tosin - toimintavaatimusten takia komponentit eivät ole samanlaisia. - pumppuja käytetään useimmiten vakionopeudella ja vain toiseen suuntaan. - moottoreita käytettäessä voidaan kuormitetun komponentin pyörimissuuntaa ja nopeutta vaihtaa tiheästi ja suuria kiihtyvyyksiä käyttäen - vaihtelevat olosuhteet on huomioitu moottorin sisäisessä rakenteessa - moottoreissa on erillinen liitäntä rakenteen vuodoille Mikäli vastaavia pumppuja käytetään moottoreina - hyötysuhde jää heikommaksi kuin vastaavassa moottorissa - pumpussa ei ole erillistä vuotoliitäntää -> lähtöliitäntää ei saa kuormittaa Nopeakäyntisiä moottoreita voidaan ongelmitta käyttää vastaavana pumppuna, mutta hyötysuhde jää heikommaksi Lisäksi on olemassa pumppu-moottori- rakenteita: - ovat suunniteltuja toimimaan sekä pumppuna että moottorina - käytetään suljetuissa järjestelmissä, joissa halutaan samalla komponentilla - esim. moottoritoiminto ajovoiman aikaansaamiseen ja pumpputoiminto jarrutukseen

8 3.1 Ulkoryntöiset hammaspyörämoottorit - vastaa rakenteeltaan vastaavaa pumppua, mutta - ulkoinen vuotoliitäntä mahdollistaa molempien käyttöliitäntöjen kuormittamisen Ulkoryntöisten hammaspyörämoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue 5-18 MPa (aksiaali- ja radiaalikompensoinnilla jopa 25 MPa) - pyörimisnopeusalue r/min - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,85 0,90 Kuva 7: Kaksipyöräinen ulkoryntöinen hammaspyöräpumppu (Bosch)

9 3.2 Siipimoottorit - vakio- tai säätötilavuuksinen rakenne - vastaa rakenteeltaan vastaavaa pumppua, mutta - ulkoinen vuotoliitäntä mahdollistaa molempien käyttöliitäntöjen kuormittamisen - yksikammioisella moottorilla kierrostilavuuden säätö staattorin ja roottorin välistä epäkeskisyyttä muuttamalla Siipimoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue 8-21 MPa - pyörimisnopeusalue r/min - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,82 (parhaimmillaan paine- ja nopeusalueiden ylärajoilla) Kuva 8: Vakiotilavuuksinen siipimoottori (Atos)

10 3.3 Aksiaalimäntämoottorit Suoraroottori- eli vinolevyrakenne - vakio- tai säätötilavuuksinen rakenne - vastaa rakenteeltaan pumppua, mutta - eroaa sisäiseltä rakenteeltaan ja lisäksi - ulkoinen vuotoliitäntä mahdollistaa molempien käyttöliitäntöjen kuormittamisen - kierrostilavuuden säätö vinolevyn ja akselin välistä kulmaa muuttamalla ( 7-18º ) Vinolevymoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue MPa - pyörimisnopeusalue r/min - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,90 (hyvin laajalla paine- ja nopeusalueella) Kuva 9: Vakiotilavuuksinen vinolevymoottori (Vickers)

11 3.3.2 Kulmaroottori- eli vinoakselirakenne - vakio- tai säätötilavuuksinen rakenne - vastaa rakenteeltaan pumppua, mutta - eroaa sisäiseltä rakenteeltaan ja lisäksi - ulkoinen vuotoliitäntä mahdollistaa molempien käyttöliitäntöjen kuormittamisen - säätöalue yleisesti välillä 8-25º, eräillä moottoreilla jopa 40º asti Vinoakselimoottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue MPa - pyörimisnopeusalue r/min - suurin saavutettava vääntömomentti Nm - kok 0,90 (poikkeuksellisen laajalla paine- ja nopeusalueella, koska vol on korkea) Kuva 10: Vinoakselirakenteinen pumppu-moottori (Parker Hannifin VOAC)