Hidrolik Motorlar
Hidrolik motor, basınçlı akışkan enerjisini döner mekanik harekete ve torka dönüştürür. Bu rehber sabit ve değişken deplasmanı, pistonlu, dişli ve kanatlı motor tiplerini ve hidrolik güç aktarımını ele alır.
Akışkan gücü motoru, basınçlı akışkanın enerjisini döner harekete ve mekanik kuvvete dönüştüren bir cihazdır. Hidrolik motor, bir pompanın tersine çalışır; ancak tasarım ve çalışma prensipleri bakımından akışkan gücü motorları pompalara çok benzer. Bu nedenle pompaların iyi anlaşılması akışkan gücü motorlarını anlamaya yardımcı olur. Motorlar birçok akışkan gücü uygulamasında kullanılır.
Hidrolik güç tahriklerinde pompalar ve motorlar uygun hatlar ve valflerle birbirine bağlanarak bir hidrolik transmisyon oluşturur. Genellikle A ucu olarak adlandırılan pompa, elektrik motoru gibi harici bir güç kaynağı tarafından tahrik edilir. Basınçlı akışkanı hidrolik motora, yani B ucuna gönderir. Hidrolik motor bu akışla tahrik edilir ve işi gerçekleştirmek için döner hareketi ve kuvveti mekanik bir bağlantı üzerinden aktarır.
Akışkan motorları sabit veya değişken deplasmanlı olabilir. Sabit deplasmanlı motorlar her devirde sabit bir deplasman sağlar; motor hızı giriş debisinin kontrol edilmesiyle değiştirilir. Değişken deplasmanlı motorlarda iç bileşenlerin çalışma ilişkisi ayarlanarak deplasman değiştirilebilir. Akışkan gücü sistemlerinde kullanılan motorların çoğu sabit deplasmanlıdır.
Deplasman Tipi
Akışkan gücü motorlarının çoğu her iki yönde dönebilse de bazı uygulamalarda yalnızca tek yönde dönüş gerekir. Bu uygulamalarda motor portlarından biri sistem basınç hattına, diğeri dönüş hattına bağlanır. Motora giden akış bir debi kontrol valfi, iki yollu yön kontrol valfi veya güç kaynağının başlatılıp durdurulmasıyla kontrol edilebilir. Motora giden debinin değiştirilmesi motor hızını değiştirir.
Bu motor diferansiyel alanlar prensibiyle çalışır. Basınçlı akışkan giriş portuna yönlendirildiğinde basınç tüm yönlerde eşit etki eder. Kaynağın açıkladığı örnekte A alanı B alanından büyük olduğu için rotor saat yönünün tersine döner. Her kanat sırayla 1 ve 2 konumlarından geçerek rotorun sürekli dönmesini sağlar. Böylece hidrolik akışkanın potansiyel enerjisi döner hareket ve kuvvet biçiminde kinetik enerjiye dönüştürülür. Birçok kanatlı motor her iki yönde dönebilir; iki port sırayla giriş ve çıkış görevi görür.
Piston Tipi Hidrolik Motor
Pistonlu motorlarhidrolik sistemlerde en yaygın kullanılan motorlar arasındadır. Yapıları esas olarak hidrolik pistonlu pompalara benzer; ancak hidrolik enerjiyi döner mekanik enerjiye dönüştürürler. Aşağıdaki şekle bakınız:
Sabit ve Değişken Deplasmanlı Pistonlu Hidrolik Motorlar
En yaygın hidrolik motor sabit deplasmanlı piston tipidir. Çok geniş bir hız aralığı gereken bazı ekipmanlarda değişken deplasmanlı motor kullanılır. Bazı pistonlu motorların kontrolünde yön kontrol valfleri kullanılsa da çoğu zaman değişken deplasmanlı pompalarla birlikte çalışırlar. Bu pompa-motor kombinasyonu bir ana tahrik elemanı ile tahrik edilen eleman arasında güç iletmek için kullanılır.
Pistonlu Hidrolik Motorların Uygulamaları
Hidrolik transmisyonlar kontrollü hız veya tork tahriki gerektiren uygulamalarda kullanılabilir.
Hidrolik Güç Aktarımının Avantajları
Hidrolik güç aktarımının mekanik güç aktarımına göre avantajları şunlardır:
- Güç kaynağı daha sabit ve verimli bir hızda çalışabilirken geniş bir aralıkta hızlı ve kolay hız ayarı.
- Hızlı ve düzgün hızlanma ve yavaşlama.
- Azami tork ve gücün kontrolü.
- Hareket yönünün daha düzgün tersine çevrilmesi.
Akışkan Gücü Sistemlerinde Motorun Çalışması
Çoğu akışkan gücü sisteminde motorun her iki yönde tahrik sağlayabilmesi gerekir. Bu uygulamalarda portlara çalışma portları denir ve sırayla giriş ve çıkış görevi görürler. Motora giden akış genellikle dört yollu yön kontrol valfi veya değişken deplasmanlı pompa ile kontrol edilir.
Akışkan Motorlarının Sınıflandırılması
Akışkan motorları genellikle basınçlı akışın doğrudan etki ettiği iç elemana göre sınıflandırılır. En yaygın elemanlar dişliler, kanatlar ve pistonlardır. Üç tipin tamamı hidrolik sistemlerde kullanılabilir; kaynak, pnömatik sistemler için en yaygın uyarlanabilir tipin kanatlı motorlar olduğunu belirtir.
Dişli Tipi Hidrolik Motor
Bir dişli motorun çalışma prensibi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Her iki dişli birlikte döner, ancak yalnızca biri çıkış miline bağlıdır. Basınçlı akışkan A haznesine girdiğinde gövdenin iç yüzeyi boyunca en az dirençli yolu izler. Bu akış dişlileri şekilde gösterildiği gibi dönmeye zorlar. Akışkan daha sonra çıkış portundan dönüş hattına geçer. Dişlilerin döner hareketi bağlı mil üzerinden tahrik edilen üniteye aktarılır.
Yukarıdaki şekilde gösterilen motor resmedilen düzende tek yönde çalışır; ancak her iki yönde de çalışabilir. Dönüş yönünü tersine çevirmek için portların giriş ve çıkış görevleri değiştirilebilir. Akışkan karşı porttan B haznesine yönlendirildiğinde dişliler ters yönde döner.
Kanatlı Tip Hidrolik Motor
Aşağıdaki şekil tipik bir kanatlı motoru gösterir. Bu motor resmedilen konfigürasyonda tek yönde dönüş sağlar. Dönen eleman, tahrik miline monte edilmiş oluklu bir rotordur. Her rotor oluğunda serbestçe kayan dikdörtgen bir kanat bulunur. Rotor ve kanatlar, iç yüzeyi tahrik mili eksenine göre eksantrik olan bir gövde içinde yer alır. Rotor döndükçe merkezkaç kuvveti kanatları dışarı doğru hareket ettirmeye çalışır; gövdenin şekli ise ne kadar kayabileceklerini belirler.
