Fizine prasme elektros variklis yra kažkas, kas paverčia energiją tam, kad judėtų kažkokia mašinos dalis, ar tai būtų automobilis, ar spausdintuvas.Jei variklis nustotų suktis tą pačią akimirką, pasaulis būtų neįsivaizduojamas.
Elektriniai varikliai yra visur šiuolaikinėje visuomenėje, o inžinieriai per šimtmečius pagamino daug įvairių variklių.
Daugelis variklių yra pavaros, o tai reiškia, kad naudojant sukimo momentą jie sukuria judesį.Ilgą laiką hidraulinių pavarų hidraulinė varomoji jėga buvo to meto standartas.Tačiau šio tipo variklių daugėja XXI amžiuje, tobulėjant elektrinėms pavaroms, kartu su faktu, kad elektros galia tapo daug ir lengvai valdoma.Ar iš šių dviejų vienas geresnis už kitą?Arba tai priklauso nuo situacijos.
Hidraulinių sistemų apžvalga
Jei kada nors naudojote grindų domkratą arba vairavote transporto priemonę su elektriniais stabdžiais ar vairo stiprintuvu, galite nustebti, kad galite perkelti tokį didelį objektų skaičių neišnaudodami daug jėgos.(Kita vertus, galbūt per daug pavargote dėl užduoties pakeisti padangą kelio pusėje, kad galvotumėte apie šias mintis.)
Šios ir panašios užduotys yra įmanomos naudojant hidraulines sistemas.Hidraulinė sistema nesukuria galios, o paverčia ją iš išorinio šaltinio į reikiamą formą.
Hidraulikos studijos apima dvi pagrindines sritis.Hidraulika – tai skysčių naudojimas darbui esant dideliam srautui ir žemam slėgiui.„Senamadiški“ malūnai naudoja vandens srauto energiją grūdams malti.Priešingai, hidrostatikai darbui atlikti naudoja aukštą vandens slėgį ir mažą sklandumą.Kalbant fizikos kalba, koks yra šio kompromiso pagrindas?
Galia, darbas ir erdvė
Fizinis hidraulinių variklių naudojimo pagrindas yra jėgos dauginimo koncepcija.Grynoji vertė sistemoje yra panaudotos grynosios jėgos ir atstumo, perkelto jokiu skaičiumi, sandauga Wnet = (Fnet)(d).Tai reiškia, kad atliekant fizinei užduočiai priskirtą darbo krūvį, reikiamą jėgą galima sumažinti padidinus jėgos taikymo atstumą, pavyzdžiui, sukant varžtą.
Šis principas tiesiškai išplečiamas dvimatėse scenose iš santykio p = F/A, kur p = slėgis N/m2, F = jėga niutonais ir A = plotas m2.Hidraulinėje sistemoje, kurioje slėgis p palaikomas pastovus, yra du stūmokliniai cilindrai, kurių skerspjūvio plotai A1 ir A2, kurie lemia šį ryšį.F1/A1 = F2/A2 arba F1 = (A1/A2)F2.
Tai reiškia, kad kai išėjimo stūmoklis A2 yra didesnis nei įėjimo stūmoklis A1, įėjimo jėga bus proporcingai mažesnė už išėjimo jėgą.
Elektros varikliai naudojasi tuo, kad magnetinis laukas daro spaudimą judančiam krūviui arba srovei.Besisukanti vielos ritė dedama tarp elektromagneto polių taip, kad magnetinis laukas sukurtų sukimo momentą, dėl kurio ritė sukasi apie savo ašį.Šis velenas gali būti naudojamas daugeliui dalykų, o trumpai tariant, variklis elektros energiją paverčia mechanine energija.
Hidraulika prieš elektrinius variklius: privalumai ir trūkumai
Kodėl verta naudoti hidraulinį variklį, vidaus degimo variklį ar elektros variklį?Kiekvieno tipo variklių privalumų ir trūkumų yra tiek daug, kad juos verta apsvarstyti kiekviename unikaliame scenarijuje.
Hidraulinių variklių privalumai
Pagrindinis hidraulinių variklių privalumas yra tas, kad jais galima generuoti itin dideles jėgas.
Hidrauliniuose varikliuose naudojamas nesuspaudžiamas skystis, kuris leidžia griežčiau valdyti variklį ir taip pasiekti didesnį judėjimo tikslumą.Tarp sunkiosios mobiliosios įrangos jie yra labai naudingi.
Hidraulinių variklių trūkumai
Hidrauliniai varikliai irgi brangus variantas, visa alyva sunaudota, darant tai tikrai blogai, reikia tikrinti, keisti, valyti, keisti įvairius filtrus, siurblius ir tepalus.Išsiliejimas gali sukelti pavojų saugai ir aplinkai.
Variklio privalumai
Hidraulinio variklio atsidarymas nėra labai greitas, variklis labai greitas (iki 10m/s).Skirtingai nuo hidraulinių variklių, kurie gali užtikrinti reikiamą tikslų padėties nustatymą, jie turi programuojamus greičius ir stabdymo padėtis.Elektroniniai jutikliai gali pateikti tikslų grįžtamąjį ryšį apie judėjimą ir taikomą jėgą.
Variklių trūkumai
Šie varikliai yra sudėtingi ir sunkiai montuojami, palyginti su kitais varikliais, ir yra labai linkę į gedimus, palyginti su kitais varikliais.Daugumos jų trūkumas yra tas, kad reikia daugiau jėgos, reikia didesnio ir sunkesnio variklio, skirtingai nuo hidraulinių variklių.
Įvadas į pneumatines pavaras
Pneumatinės, elektroninės arba hidraulinės pavaros tam tikrais atvejais gali sukelti problemų.Pneumatinės ir hidraulinės pavaros skiriasi tuo, kad hidrauliniai varikliai naudoja vandens srautą, o pneumatinės pavaros – dujas, dažniausiai įprastas dujas.
Pneumatinės pavaros yra naudingos ten, kur yra daug oro, todėl pirmiausia būtinas dujų kompresorius.Kita vertus, šie varikliai yra labai neefektyvūs, nes šilumos nuostoliai yra labai dideli, lyginant su kitų tipų varikliais.
Paskelbimo laikas: 2023-02-13