Από φυσική άποψη, ένας ηλεκτροκινητήρας είναι κάτι που μετατρέπει την ενέργεια σε κίνηση κάποιου είδους εξαρτήματος μηχανής, είτε πρόκειται για αυτοκίνητο είτε για εκτυπωτή.Αν ο κινητήρας σταματούσε να περιστρέφεται την ίδια στιγμή, ο κόσμος θα ήταν αδιανόητος.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες είναι πανταχού παρόντες στη σύγχρονη κοινωνία και οι μηχανικοί έχουν παράγει πολλούς διαφορετικούς τύπους κινητήρων κατά τη διάρκεια των αιώνων.
Πολλοί κινητήρες είναι ενεργοποιητές, που σημαίνει ότι μέσω της εφαρμογής ροπής, δημιουργούν κίνηση.Για πολύ καιρό, η υδραυλική κινητήρια δύναμη των υδραυλικών μηχανισμών κίνησης ήταν το πρότυπο της εποχής.Ωστόσο, αυτός ο τύπος κινητήρα αυξάνεται τον 21ο αιώνα με την πρόοδο των ηλεκτροκινητήρων, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι η ηλεκτρική ισχύς έχει γίνει άφθονη και εύκολη στον έλεγχο.Από τα δύο είναι το ένα καλύτερο από το άλλο;Ή αυτό εξαρτάται από την κατάσταση.
Επισκόπηση υδραυλικών συστημάτων
Εάν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ γρύλο δαπέδου ή έχετε οδηγήσει ένα όχημα με ηλεκτρικά φρένα ή υδραυλικό τιμόνι, μπορεί να εκπλαγείτε που μπορείτε να μετακινήσετε τόσο μεγάλο αριθμό αντικειμένων χωρίς να ξοδέψετε πολλή δύναμη.(Από την άλλη πλευρά, μπορεί να έχετε καταναλωθεί πολύ από το έργο της αλλαγής ενός ελαστικού στην άκρη του δρόμου για να σκεφτείτε αυτές τις σκέψεις.)
Αυτές και παρόμοιες εργασίες γίνονται δυνατές με τη χρήση υδραυλικών συστημάτων.Ένα υδραυλικό σύστημα δεν δημιουργεί ισχύ, αλλά το μετατρέπει από μια εξωτερική πηγή στην απαιτούμενη μορφή.
Η μελέτη της υδραυλικής περιλαμβάνει δύο βασικούς τομείς.Υδραυλική είναι η χρήση υγρών για την εκτέλεση εργασιών σε υψηλούς ρυθμούς ροής και χαμηλές πιέσεις.Οι «παλιομοδίτικοι» μύλοι χρησιμοποιούν την ενέργεια στη ροή του νερού για να αλέσουν τα σιτηρά.Αντίθετα, η υδροστατική χρησιμοποιεί την υψηλή πίεση και τη χαμηλή ρευστότητα του νερού για να κάνει δουλειά.Στη γλώσσα της φυσικής, ποια είναι η βάση για αυτόν τον συμβιβασμό;
Δύναμη, Εργασία και Χώρος
Η φυσική βάση για τη χρήση υδραυλικών κινητήρων είναι η έννοια του πολλαπλασιασμού της δύναμης.Η καθαρή τιμή σε ένα σύστημα είναι το γινόμενο της καθαρής δύναμης που εφαρμόζεται και της απόστασης που μετακινείται χωρίς ψηφίο Wnet = (Fnet)(d).Αυτό σημαίνει ότι για τον φόρτο εργασίας που έχει ανατεθεί σε μια φυσική εργασία, η δύναμη που απαιτείται να χρησιμοποιηθεί μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας την απόσταση στην εφαρμογή δύναμης, όπως το γύρισμα μιας βίδας.
Αυτή η αρχή επεκτείνεται γραμμικά σε δισδιάστατες σκηνές από τη σχέση p=F/A, όπου p=πίεση σε N/m2, F=δύναμη σε Newton και A=εμβαδόν σε m2.Σε ένα υδραυλικό σύστημα όπου η πίεση p διατηρείται σταθερή, υπάρχουν δύο έμβολοι-κύλινδροι με εμβαδά διατομής Α1 και Α2 που οδηγούν σε αυτή τη σχέση.F1/A1 = F2/A2, ή F1 = (A1/A2)F2.
Αυτό σημαίνει ότι όταν το έμβολο εξόδου Α2 είναι μεγαλύτερο από το έμβολο εισόδου Α1, η δύναμη εισόδου θα είναι αναλογικά μικρότερη από τη δύναμη εξόδου.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες εκμεταλλεύονται το γεγονός ότι ένα μαγνητικό πεδίο ασκεί πίεση σε ένα κινούμενο φορτίο ή ρεύμα.Ένα περιστρεφόμενο πηνίο σύρματος τοποθετείται μεταξύ των πόλων ενός ηλεκτρομαγνήτη έτσι ώστε το μαγνητικό πεδίο να δημιουργεί μια ροπή που προκαλεί το πηνίο να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του.Αυτός ο άξονας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλά πράγματα και, με λίγα λόγια, ο κινητήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική.
Υδραυλικά vs Ηλεκτροκινητήρες: Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα
Γιατί να χρησιμοποιήσετε υδραυλικό κινητήρα, κινητήρα εσωτερικής καύσης ή ηλεκτροκινητήρα;Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε τύπου κινητήρα είναι τόσο πολλά που αξίζει να εξεταστούν σε κάθε μοναδικό σενάριο.
Πλεονεκτήματα των υδραυλικών κινητήρων
Το κύριο πλεονέκτημα των υδραυλικών κινητήρων είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παράγουν εξαιρετικά υψηλές δυνάμεις.
Οι υδραυλικοί κινητήρες χρησιμοποιούν ένα ασυμπίεστο υγρό, το οποίο επιτρέπει τον αυστηρότερο έλεγχο του κινητήρα και επομένως μεγαλύτερη ακρίβεια στην κίνηση.Μεταξύ του βαρέως κινητού εξοπλισμού, είναι πολύ χρήσιμοι.
Μειονεκτήματα των υδραυλικών κινητήρων
Οι υδραυλικοί κινητήρες είναι επίσης μια δαπανηρή επιλογή, όλο το λάδι χρησιμοποιείται, κάτι που το κάνει πολύ άσχημα, τα διάφορα φίλτρα, οι αντλίες και τα λάδια πρέπει να ελεγχθούν, να αλλαχθούν, να καθαριστούν και να αντικατασταθούν.Οι διαρροές μπορούν να δημιουργήσουν κινδύνους για την ασφάλεια και το περιβάλλον.
Πλεονεκτήματα του κινητήρα
Το άνοιγμα του υδραυλικού κινητήρα δεν είναι πολύ γρήγορο, ο κινητήρας είναι πολύ γρήγορο (έως 10m/s).Έχουν προγραμματιζόμενες ταχύτητες και θέσεις στάσης, σε αντίθεση με τους υδραυλικούς κινητήρες, οι οποίοι μπορούν να παρέχουν την υψηλή απαιτούμενη ακριβή τοποθέτηση.Οι ηλεκτρονικοί αισθητήρες είναι σε θέση να παρέχουν ακριβή ανάδραση σχετικά με την κίνηση και την εφαρμοζόμενη δύναμη.
Μειονεκτήματα των κινητήρων
Αυτοί οι κινητήρες είναι περίπλοκοι και δύσκολο να εγκατασταθούν σε σύγκριση με άλλους κινητήρες και είναι εξαιρετικά επιρρεπείς σε αστοχίες σε σύγκριση με άλλους κινητήρες.Τα περισσότερα από αυτά, το μειονέκτημα είναι ότι χρειάζεστε περισσότερη δύναμη, χρειάζεστε μεγαλύτερο και βαρύτερο μοτέρ, σε αντίθεση με τους υδραυλικούς κινητήρες.
Εισαγωγή στους πνευματικούς δίσκους
Οι πνευματικοί, ηλεκτρονικοί ή υδραυλικοί ενεργοποιητές μπορεί να είναι προβληματικοί σε ορισμένα σενάρια.Η διαφορά μεταξύ πνευματικών και υδραυλικών ενεργοποιητών είναι ότι οι υδραυλικοί κινητήρες χρησιμοποιούν ροή νερού ενώ οι πνευματικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούν αέριο, συνήθως συνηθισμένο αέριο.
Οι πνευματικοί κινητήρες είναι πλεονεκτικοί όταν ο αέρας είναι άφθονο, επομένως ένας συμπιεστής αερίου είναι απαραίτητος πρώτα.Από την άλλη πλευρά, αυτοί οι κινητήρες είναι πολύ αναποτελεσματικοί επειδή η απώλεια θερμότητας είναι πολύ μεγάλη σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-13-2023