motores hslt + reductora
TRANSCRIPT
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Esquema de Aplicación y Desarrollo de un Caso
El equipo impulsor funciona como un sistema de Alta y Baja presión. Por lo que, ya de entrada, el sistema tendrá dos velocidades y dos pares de suministro a la misma potencia.La reductora hará que las velocidades sean reducidas y los pares elevados.Por tanto, el conjunto general es un sistema de Par elevado y marcha lenta, con la posibilidad de dos pares y dos velocidades para la misma potencia.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Eje de Salida
Eje de Entrada
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Soles
Soles
Planetas
Planetas
CoronasCoronas
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Zs1 Zs2
Zc1
Zc2
Eje de Entrada
nERMER
Eje de Salida
nSRMSR
Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Zs1
Zs2
Zc1
Zc2
MRER
SR
MRERERERSR
MRERERSRSR
ERSR
Rk
MM
RnMknMRnMnM
knn
Zc2Zc1Zs2Zs1
Zc2Zs2
Zc1Zs1k
RMREl rendimiento mecánico de una reductora de planetarios puede estimarse como 0,98n siendo n el número de etapas. O sea, en este caso: 0,98x0,98=0,96
Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
nERMER
nSRMSR
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Nuestras Necesidades
Nos han pedido un sistema oleohidráulico capaz de darnos:1000 N.m a 150 rpmO bien 500 N.m a 300 rpmPor tanto nos han pedido una potencia de salida igual para el conjunto motor reductora, pero con dos velocidades. La velocidad angular y la potencia de salida serían:
Kw 15,7 watios157004.31500 M W
rad/s. 31.4 60
300260
n2
Para satisfacer la necesidad de tener dos velocidades. Ideamos un circuito oleohidráulico basado en un sistema de Alta presión y Baja presión con dos bombas iguales.También buscamos una reductora de planetarios para esa potencia de 15,7 Kw. y dicho par máximo o mayor, con una multiplicación hacia el motor oleohidráulico que le obliguen a ir a altas revoluciones (cuando la velocidad sea de 300 rpm en su salida) pero dentro del margen en el que se encuentre a gusto el motor.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Zs1=12
Zs2=16
Zc1=40
12,0k04046121k
Zc2Zc1Zs2Zs1
Zc2Zs2
Zc1Zs1k
Rmr=0,96
Disponemos de una reductora de planetarios asequible a la transmisión del par y la potencia con un rendimiento mecánico de 0,96 y con un coeficiente de reducción k de:
Zc2=40
Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Aplicando los Parámetros de Salida
Zs1=12
Zs2=16
Zc1=40
RMR=0,96
Buscando y aplicando el desarrollo de la máxima potencia y par (cuando se hace trabajar solo a una bomba a la máxima presión) tendremos:MSR=1000 N.m NSR= 150 rpm
Zc2=40
rpm 12500,12150
knn
N.m 12512,00,961000k
RMM
kRM
neRnMM
RnMnM
SRER
MR
SRER
MR
SR
MR
SRSRER
MRERERSRSR
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Los Requisitos para el Motor Oleohidráulico
Averiguados los requisitos del del motor oleohidráulico trabajando solo una bomba y la máxima presión:MER=125 N.m nER= 1250 rpmConsiderando un motor de engranajes que alcance una P = 180 bar, tendremos:
12501000QV
V1000Q2501
V1000Qn
SM0M
0M
SM
0M
SMER
MMSM
MMSM
MMSM
MM0M
R36,17Q
R25120
10001801250Q
R25120
1000Q1250180
RVM20ΔP
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
La Cilindrada o Desplazamiento del Motor Oleohidráulico
Por tanto si consideramos para el motor:RVM=0,97 y RMM=0,98
/r.cm 5,44V1250
10006,55V1250
1000QV
lit./min. 6,550,9836,17
R36,17Q
30M
0MSM
0M
MMSM
Consultado el catálogo de Rexroth de este enlace:Motores de engranajes con dentado exterior AZMG
Vemos que podemos optar al TN 45 con una presión de 180 bar con picos de arranque de 210 bar y 2600 rpm:
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
La Cilindrada o Desplazamiento de la Bomba
Puesto que la cilindrada del motor hemos decidido que sea de 45 cm3/r. yRVM=0,97 y RMM=0,98 tendremos que:
/r.cm 54,401480
061000n
Q1000V
lit./min. 600,9758
0,97Q
0,97QQ
lit./min. 580,97
25,560,97QQ
lit./min. 25,561000
5412501000
V1250Q
3B0B
EMUTBB
SMEM
0MSM
Consultado el catálogo de Rexroth de este enlace:Bombas de engranajes con dentado exterior AZPG
Vemos que podemos optar al TN 40 por poca diferencia, pudiendo trabajar de sobra a las presiones que puede soportar el motor oleohidráulico.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Datos Oleohidráulicos del Caso
Dos bombas impulsoras iguales bajo el principio del sistema de Alta y Baja presión y que, por tanto, generarán en el motor oleohidráulico dos velocidades y dos pares.La cilindrada o desplazamiento de las Bombas:V0B=40 cm3/r.RVB=0,97 y RMB=0,98Siendo la cilindrada o desplazamiento del motor:V0M=45 cm3/r.RVM=0,97 y RMM=0,98Siendo las r./min. Del motor eléctrico: 1480 rpmLa válvula de presión de máxima está tarada a: 180 bar.La válvula de presión de mínima está tarada a: 90 bar.El presostato de máxima PSX está tarado a: 90 bar.El presostato de mínima PSM está tarado a: 80 bar.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Arranque del Motor Eléctrico
Al estar a tanque el venting común de las dos válvulas de presión y seguridad, a través de los distribuidores de las bobinas Y1 e Y2, las dos bombas cada una con su caudal de utilización están en descarga
Y1=0
Y2=0
lit./min. 42,5797,02,95RQQ
lit./min. 2,591000
0414801000
V1480Q
VBBUTB
0MB
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Puesta en Carga de las Dos Bombas
Pero en cuanto se excita Y1 las dos válvulas de descarga y seguridad se cierran y los caudales de las dos bombas se dirigen a impulsar el motor.
Y1=1
Y2=0
lit./min. 84,11442,572Q2Qlit./min. 42,5797,02,95RQQ
UTBEM
VBBUTB
QEM
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Apertura casi Instantánea de la Válvula de Paro y Amortiguación
Prácticamente en el mismo instante, la válvula de paro y amortiguación se abre al pilotarse el distribuidor que controla su venting, y los caudales de las dos bombas impulsan el motor al permitirse su circulación.
Y1=1
Y2=0
lit./min. 4,11197,084,114RQ2Qlit./min. 84,11442,572Q2Q
lit./min. 42,5797,02,95RQQ
VMUTBSM
UTBEM
VBBUTB
QEMQSM
Lo que hace que el motor oleohidráulico tenga unas revoluciones de:
rpm. 297 12,055,2475knn
rpm. 2475,5545
4,1111000V
Q1000n
ERSR
0M
SMER
Que prácticamente son las mismas que las 300 rpm que se buscaban a priori o las máximas del motor oleohidráulico de 2600.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Entrega de Par Bajo máximo contra el Par Resistente y P que lo Genera
Las 297 rpm se mantendrán siempre que no se supere la presión de 90 bar. A la que está tarado el presostato PSX.Por lo que el par máximo que se puede entregar a estas revoluciones de 297 rpm. Será:
Y1=1
Y2=0
N.m 527 12,0
2,63k
MM
N.m 2,63M20
98,0459020
RVPM
ER90SR90
ER90
MM0M90
QEMQSM
Que prácticamente es el mismo que el de 500 N.m que se buscaba a priori.
Rpm = 297
Par Resistente < 527 N.m
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Preparándose para la Entrega de Par Elevado
Antes de que el par resistente sea mayor de 527 N.m alcanzándose una P=90 bars. Ocurre que se alcanza la presión que activa el presostato de mínima PSN , lo que hace que se excite la bobina Y2, Y2=1.Lo cual no afecta al funcionamiento en sí de la oleohidráulica, sino que prepara a la misma para cuando se active el presostato de máxima PSX.
Y1=1
Y2=1
QEMQSM
Rpm = 297
Par Resistente < 527 N.m
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Entrega de Par Elevado máximo contra el Par Resistente y Revoluciones
Cuando se activa el presostato de máxima PSX por haber superado el par resistente los 527 N.m , entonces se desexcita Y1 , Y1=0 Lo que pone una bomba en descarga y se hace trabajar solo a una.[Si al cabo de unos segundos de activarse el presostato de mínima PSN no se ha vuelto a desactivar ese mismo presostato, entonces deberá desexcitarse de nuevo Y2 y volver a excitarse Y1. Esta es la función fundamental del presostato de mínima PSN. Para no poner en sobrecarga el motor eléctrico.]En esta situación en la que actúa la bomba de alta, tendremos:
Y1=0
Y2=1
QEMQSM
Par Resistente > 527 N.m
Rpm = 148,5
lit./min. 7,5597,042,57RQQlit./min. 42,57QQ
VMEMSM
UTBEM
rpm. 148,5 12,072,2371knn
rpm. 72,237145
7,551000V
Q1000n
ERSR
0M
SMER
Algo más pequeña que la de 150 rpm prevista.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Entrega de Par Elevado máximo contra el Par Resistente y P que lo Genera
Y1=0
Y2=1
QEMQSM
Par Resistente > 527 N.m
Rpm = 148,5
Las 148,5 rpm se mantendrán siempre que el par resistente no decrezca por debajo de 527 N.mEn cuyo caso se se desexcitaría Y2 y se excitaría Y1.Aunque podría ocurrir al alcanzar el par elevado máximo que vamos a calcular ahora, en sus proximidades, abriera la válvula de seguridad y, manteniéndolo, la velocidad de rotación se redujese e, incluso, parase.
N.m 1054 12,0
4,126k
MM
N.m 4,126M20
98,04518020
RVPM
ER180SR90
ER90
MM0M180
Algo mayor que el de 1000 N.m previsto.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Transitorio de Velocidad Máxima a Mínima - Absorción de Energía Cinética
Y1=0
Y2=1
QEMQSM
Par Resistente > 527 N.m
Rpm = 148,5
Al pasar de las altas revoluciones de 297 rpm a las de 148,5 puesto que el sistema puede ser muy másico.Podría ocurrir que durante un instante la energía cinética se ocupara del par resistente, incluso siendo elevado, provocando un decreciendo de la presión en el lado de entrada del motor. De ser así entraría durante un microinstante la válvula de amortiguación tarada a 210 bars, para absorber el exceso de energía.
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Retirada de la Carga del Par Resistente
Si se retira la carga del par resistente, llegan a desactivarse los presostatos con el sistema aún activo al estar excitada la bobina Y1, y1=1 . Bajará la presión, pero no tanto como para que se active la válvula de paro al despilotarse el distribuidor que la controla.Como consecuencia trabajarán las dos bombas y las revoluciones aumentarán a 297En estas condiciones sin carga podríamos parar el sistema desexcitando la bobina Y1 como paso previo al paro total.
Y1=1
Y2=0
QEMQSM
Rpm = 297
Par Resistente =0 N.m
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Paro del Sistema y Amortiguación
En estas condiciones, sin carga, podríamos parar el sistema desexcitando la bobina Y1Entonces al quedar sin presión el venting y con el el sistema, se despilotará el distribuidor que controla el venting de la válvula de amortiguación, cerrándola y poniéndola en carga de 210 bars.Absorbiendo así toda la energía cinética de este sistema másico hasta detenerlo, obteniendo la parada final.
QEMQSM
Rpm = 297
Par Resistente =0 N.m
Y1=0
Y2=0
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
Parada Final
Motores Oleohidráulicos [ HSLT ] + Reductora de Planetarios [Epicicloidal]
https://www.facebook.com/pages/OLEOHIDR%C3%81ULICA-INDUSTRIAL/141154685899979?sk=photos_stream&tab=photos_albums
OLEOHIDRÁULICA INDUSTRIAL en facebook
1179