Giải thích chi tiết: Mô tơ thủy lực

Bài toán dùng để làm gì

Mô tơ thủy lực tạo chuyển động quay mô-men lớn ở tốc độ thấp: quay bàn xoay nặng, tời, băng tải hạng nặng, máy cuốn. Bài toán tính tốc độ, mô-men, công suất ra khi biết lưu lượng và chênh áp; và ngược lại, cần mô tơ thể tích riêng bao nhiêu, lưu lượng bao nhiêu để đạt mô-men và tốc độ yêu cầu.

Hình dung đơn giản

Kiến thức nền cần có

Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.4 mô-men · 0.11 tốc độ quay · 0.12 công suất, hiệu suất · 0.15 áp suất và lưu lượng

Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu

Ký hiệu	Ý nghĩa	Đơn vị	Lấy số liệu ở đâu
Vg	Thể tích riêng mô tơ	cm³/v	Catalogue Danfoss OMP/OMR, Rexroth MCR, Parker TB
Q	Lưu lượng cấp vào mô tơ	L/ph	Từ bơm (TB10)
Δp	Chênh áp giữa cửa vào và cửa ra mô tơ	bar	Áp suất hệ thống trừ áp suất hồi
ηv, ηhm	Hiệu suất thể tích và cơ – thủy	–	Catalogue; mô tơ orbit ηhm ≈ 0,85–0,92
Tr, nr	Mô-men và tốc độ tải yêu cầu	Nm, v/ph	Tính từ tải: lực × bán kính, vận tốc băng tải

Xây dựng công thức từng bước

Công thức tổng quát không "từ trên trời rơi xuống": nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:

Bước 1. Tốc độ mô tơ

Lưu lượng chia lượng dầu mỗi vòng, trừ phần rò:

n = Q·1000·ηv / Vg

Bước 2. Mô-men ra

Tỉ lệ với Vg và chênh áp, trừ ma sát:

T = Vg·Δp·ηhm / (20π)

Bước 3. Công suất ra

Công suất cơ trên trục:

P = T·n / 9550

Bước 4. So với yêu cầu

Mô-men và tốc độ phải đủ:

T ≥ Tr ; n ≥ nr

Bước 5. Tính ngược để chọn mô tơ

Thể tích riêng cần cho mô-men yêu cầu và lưu lượng cần cho tốc độ yêu cầu:

Vreq = 20π·Tr / (Δp·ηhm) ; Qreq = Vg·nr / (1000·ηv)

Hình TB11.2 – Sơ đồ hình thành công thức: số liệu → từng công thức con → kết luận

Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)

Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Giá trị	Đơn vị
1	Thể tích riêng mô tơ	Vg	100	cm³/v
2	Lưu lượng cấp	Q	40	L/ph
3	Chênh áp qua mô tơ	Δp	150	bar
4	ηv	ηv	0,95
5	ηhm	ηhm	0,92
6	Mô-men tải yêu cầu	Tr	200	Nm
7	Tốc độ yêu cầu	nr	350	v/ph

Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Kết quả	Đơn vị	Công thức / cách tính
8	Tốc độ mô tơ	n	380	v/ph	n = Q·1000·ηv/Vg
9	Mô-men ra	T	219,6	Nm	T = Vg·Δp·ηhm/(20π)
10	Công suất ra	P	8,74	kW
11	T ≥ T yêu cầu	Kiểm tra	ĐẠT
12	n ≥ n yêu cầu	Kiểm tra	ĐẠT
13	Vg cần cho mô-men yêu cầu	Vreq	91,06	cm³/v
14	Lưu lượng cần cho tốc độ yêu cầu	Qreq	36,84	L/ph

Áp dụng thực tế và lưu ý

Chọn mô tơ có Vg chuẩn ≥ Vreq, rồi kiểm tra tốc độ, áp suất, công suất liên tục và gián đoạn trong catalogue đều nằm trong giới hạn.
Mô-men khởi động của mô tơ thấp hơn mô-men khi chạy (khoảng 80–90 %); tải khởi động nặng cần dự phòng.
Kiểm tra tải hướng kính lên trục (đĩa xích, bánh răng treo) theo biểu đồ catalogue; vượt thì dùng ổ đỡ ngoài.
Lỗi hay gặp: dùng áp suất hệ thống thay vì chênh áp (quên áp suất hồi); nhầm cm³/v với L/v.