I fysiska termer är en elmotor något som omvandlar energi till att flytta någon form av maskindel, vare sig det är en bil, en skrivare.Om motorn slutade snurra i samma ögonblick skulle världen vara ofattbar.
Elmotorer finns överallt i det moderna samhället, och ingenjörer har producerat många olika typer av motorer genom århundradena.
Många motorer är ställdon, vilket innebär att de genom applicering av vridmoment skapar rörelse.Länge var den hydrauliska drivkraften för hydrauliska drivenheter tidens standard.Den här typen av motorer ökar dock under 2000-talet med framstegen för elektriska drivenheter, tillsammans med det faktum att elektrisk kraft har blivit riklig och lätt att kontrollera.Av de två, är den ena bättre än den andra?Eller så beror det på situationen.
Översikt över hydraulsystem
Om du någonsin har använt en golvdomkraft, eller kört ett fordon med servobromsar eller servostyrning, kan du bli förvånad över att du kan flytta ett så stort antal föremål utan att lägga ner mycket kraft.(Å andra sidan kan du ha varit för upptagen av uppgiften att byta däck vid sidan av vägen för att överväga dessa tankar.)
Dessa och liknande uppgifter möjliggörs genom användning av hydrauliska system.Ett hydraulsystem skapar inte kraft, utan omvandlar den istället från en extern källa till den form som krävs.
Studiet av hydraulik omfattar två huvudområden.Hydraulik är användningen av vätskor för att utföra arbete vid höga flödeshastigheter och låga tryck."Gammaldags" kvarnar använder energin i vattenflödet för att mala spannmål.Däremot använder hydrostatik vattnets höga tryck och låga fluiditet för att utföra arbete.På fysikens språk, vad är grunden för denna avvägning?
Kraft, arbete och rymd
Den fysiska grunden för att använda hydraulmotorer är konceptet kraftmultiplikation.Nettovärdet i ett system är produkten av den anbringade nettokraften och avståndet som förflyttas utan siffra Wnet = (Fnet)(d).Detta innebär att för den arbetsbelastning som tilldelas en fysisk uppgift, kan kraften som krävs för att användas minskas genom att öka avståndet i krafttillämpningen, som att vrida en skruv.
Denna princip sträcker sig linjärt till tvådimensionella scener från relationen p=F/A, där p=tryck i N/m2, F=kraft i Newton och A=area i m2.I ett hydraulsystem där trycket p hålls konstant finns två kolvcylindrar med tvärsnittsytor A1 och A2 som leder till detta förhållande.F1/A1 = F2/A2, eller F1 = (A1/A2)F2.
Detta betyder att när utgångskolven A2 är större än ingångskolven A1, kommer ingångskraften att vara proportionellt mindre än utgångskraften.
Elmotorer drar fördel av det faktum att ett magnetfält utövar tryck på en rörlig laddning eller ström.En roterande trådspole placeras mellan polerna på en elektromagnet så att magnetfältet skapar ett vridmoment som får spolen att rotera runt sin axel.Denna axel kan användas till många saker, och kort sagt, motorn omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi.
Hydraulik vs elmotorer: Fördelar och nackdelar
Varför använda en hydraulmotor, förbränningsmotor eller elmotor?Fördelarna och nackdelarna med varje typ av motor är så många att de är värda att överväga i varje unikt scenario.
Fördelar med hydraulmotorer
Den största fördelen med hydraulmotorer är att de kan användas för att generera extremt höga krafter.
Hydraulmotorer använder en inkompressibel vätska, vilket möjliggör strängare kontroll av motorn och därmed större precision i rörelse.Bland tung mobil utrustning är de mycket användbara.
Nackdelar med hydraulmotorer
Hydraulmotorer är också ett dyrt alternativ, all olja används, gör detta riktigt dåligt, de olika filtren, pumparna och oljorna måste kontrolleras, bytas, rengöras och bytas ut.Spill kan skapa säkerhets- och miljörisker.
Motorns fördelar
Öppnandet av hydraulmotorn är inte särskilt snabb, motorn är mycket snabb (upp till 10m/s).De har programmerbara hastigheter och stopplägen, till skillnad från hydraulmotorer, som kan ge den höga exakta positioneringen som krävs.Elektroniska sensorer kan ge exakt feedback på rörelse och applicerad kraft.
Nackdelar med motorer
Dessa motorer är komplexa och svåra att installera jämfört med andra motorer och är extremt benägna att misslyckas jämfört med andra motorer.De flesta av dem, nackdelen är att du behöver mer kraft, du behöver en större och tyngre motor, till skillnad från hydraulmotorer.
Introduktion till pneumatiska drivenheter
Pneumatiska, elektroniska eller hydrauliska ställdon kan vara problematiska i vissa scenarier.Skillnaden mellan pneumatiska och hydrauliska ställdon är att hydraulmotorer använder vattenflöde medan pneumatiska ställdon använder gas, vanligtvis vanlig gas.
Pneumatiska drivningar är fördelaktiga där det finns gott om luft, så en gaskompressor är ett måste först.Å andra sidan är dessa motorer väldigt ineffektiva eftersom värmeförlusten är mycket stor jämfört med andra typer av motorer.
Posttid: 2023-02-13