Trình Tự Tính Toán Mô Tơ Thủy Lực Bánh Xe

Hôm nay B2bmart hướng dẫn các bạn trình tự tính toán mô tơ thủy lực bánh xe. Đây là những kiến thức vô cùng bổ ích và thiết thực.

Tính toán dẫn động lái

Khi chọn motor dẫn động bánh xe để xe di chuyển, phải xem xét một số yếu tố liên quan đến xe để xác định đáp ứng đủ yếu tố cần thiết như tốc độ tối đa của motor RPM motor, momen xoắn cực đại và lực cần thiết mà mỗi motor cần cung cấp.

Các phần dưới chứa các phương trình để tính toán các chỉ tiêu này. Một ví dụ được cung cấp để minh họa cho quá trình tính motor thủy lực dẫn động bánh xe.

Mẫu được ứng dụng (tiêu chuẩn thiết kế xe)

• Loại phương tiện: xe 4 bánh
• Lái :lái bằng 2 bánh
• GVW: 1500 lbs khoảng  700 kg
• Trọng lượng mỗi bánh: 425 Lbs
• Bán kinh lốp : 16 inch
• Gia tốc yêu cầu: 0 -5 mph trong 10 giây
• Tốc độ tối đa: 5mph
• Khả năng vượt dốc : 20%
• Mặt đường làm việc : nhựa đường kém

Xác định tốc độ động cơ tối đa

Trong đó:

• MPH:là tốc độ tối đa của xe (m/h)
• KPH: là tốc độ tối đa của xe (km/h)
• ri: là bán kinh bánh xe (inch)
• G: là tỷ số truyền giảm tốc phia trước motor ( không có thì G=1)
• rm: bán kính bánh xe (m)

Ví dụ:

Xác định momen xoắn cực đại của motor

Để chọc các motor có khả năng tạo ra momen xoắn đủ lớn để kéo cho xe chạy thì cần phải xác định dựa vào tổng lực kéo (TE) của xe. Được xác định theo công thức:

TE = RR + GR + FA + DB

Trong đó:

• TE: Tổng lực kéo (lbs hoặc N)
• RR: Lực cản lăn
• GR: Lực leo dốc
• FA: Lực quán tính
• DB: Lực kéo móc kéo

Các thành phần lực của phương trình được xác định bằng các bước sau:

Bước 1: Xác định lực cản lăn

Lực cản lăn (RR) là ngoại lực tác dụng lên bánh xe khi xe di chuyển trên bề mặt cụ thể, lực cản lăn được tính ở loại mặt đường xấu nhất mà xe có thể di chuyển được và tính toán bằng công thức:

Trong đó:

• GVM: Tổng trọng lượng của xe (lb hoặc kg)
• R:Hệ số cản lăn ( hệ số ma sát)

Ví dụ:

Bảng hệ số cản lăn

Bước 2: Tính lực leo dốc

Lực cản leo dốc GR là lực cần thiết để se có thể di chuyển lên đồi hay lên dốc . Tính toán trong trường hợp độ dốc tối đa mà xe có thể vượt qua trong điều kiện hoạt động bình thường. 

Chuyển đổi góc nghiêng thành độ dốc (%)

 (%) Grade  = tan[góc dốc(độ)].100

Theo Ví dụ:

Bước 3: Xác định lực gia tốc

Lực gia tốc (FA) là lực cần thiết để tăng tốc từ lúc đứng yên đến lúc đoạt vận tốc cực đại trong khoảng thời gian mong muốn.

Trong đó :

• t: thời gian để đạt được tốc độ cực đại (s)

Theo ví dụ:

Bước 4: Lực kéo móc kéo

Lực kế móc (DP) là lực bổ sung nếu có , xe phải cần có lực này để kéo theo các thiết bị khác. Nếu sức kéo bổ sung là cần thiết , thì lặp lại các phép tính từ 1 đến 3 cho thiết bị được kéo rồi cộng lại ta được lực kéo móc DP.

Bước 5: Xác định tổng lực kéo

Tổng lực kéo (TE) là tổng cộng các lực được tính từ các bước từ 1 đến 3 ở trên. Ở tốc độ thấp, sức cản gió có thể bỏ qua. Tuy nhiên, ma sát ở các bộ phận truyền động có thể tổn hao 10% của tổng lực kéo để đảm bảo hiệu suất của xe có thể chấp nhận được.

TE = RR + GR + FA + DB

Theo ví dụ:

TE = 33 + 300 + 34 + 0 = 367(lbs)

Bước 6: Xác định momen xoắn của motor

Momen xoắn motor (T) cần thiết cho mỗi động cơ là tổng lực kéo (TE) chia cho số lượng motor được sử dụng trên máy. Giảm bánh răng cũng được tính đến trong phương trình này.

Trong đó:

• M: số motor

Theo ví dụ trên :

Bước 7: Xác định độ trượt bánh xe

Để xác minh rằng chiếc xe sẽ hoạt động như thiết kế, liên quan đến nỗ lực kéo và khả năng tăng tốc, cần phải tính toán them độ trượt bánh xe (TS) cho xe. Trong những trường hợp đặc biệt, bánh xe trượt thực sự được mong muốn để ngăn chặn hệ thống thủy lực quá nhiệt và hỏng hóc các thiết dẫn đến xe bị hỏng.

Trong đó:

• f: Hệ số ma sát
• W: Trọng tải xe trên bánh (lbs hoặc N)

Theo ví dụ ta có:

Bảng hệ số ma sát

Xác định khả năng chịu tải hướng tâm của motor

Khi một motor được sử dụng để lái xe, bánh xe hoặc trung tâm gắn trực tiếp vào trục động cơ, thì điều quan trọng là khả năng chịu tải hướng tâm của motor là đủ để giúp xe. Sau khi tính toán Tổng tải trọng hướng tâm (Rl) tác động lên motor, kết quả phải được so sánh với biểu đồ tải trọng trục / ổ trục cho động cơ đã chọn để xác định xem motor có cung cấp khả năng chịu tải và tuổi thọ hay không.

Khi tốc độ motor tối đa (RPM_MOTORmax ), mô-men xoắn cực đại yêu cầu và tải tối đa mà mỗi motor phải hỗ trợ đã được xác định, những số liệu này sau đó có thể được so sánh với biểu đồ hiệu suất của motor và với đường cong tải trọng ổ đỡ để chọn một loạt các chuyển vị đáp ứng các yêu cầu của động cơ.

Tải trọng phụ

 Trong nhiều trường hợp, puly hoặc đĩa xích có thể được sử dụng để truyền mô-men xoắn do motor tạo ra. Việc sử dụng puly hoặc đĩa xích sẽ tạo ra tải trọng phụ gây ra mô-men xoắn lên trục motor và ổ trục. Điều quan trọng là tải trọng này phải được xem xét khi lắp motor có đủ khả năng chịu lực và công suất trục cho việc sử dụng.

 Để xác định tải trọng bên, phải biết mômen động cơ và puli hoặc bán kính đĩa xích. Tải trọng phụ có thể được tính theo công thức dưới đây. Khoảng cách từ đường tâm puli / đĩa xích đến mặt bích lắp ở motor cũng phải được xác định. Hai số liệu này sau đó có thể được so sánh với đường cong tải trọng  của trục và ổ trục motor cần để xác định xem tải trọng phụ có nằm trong mức chấp nhận được.

Thiết bị thủy lực

Bảng hệ số

Tính tốc độ motor  (RPM_MOTOR )

Với :

• V: Thể tích motor (cm3/v),(in3/v)
• LPM: Lưu lượng qua motor (lít/phút)
• GPM: Lưu lượng qua motor (gallons/phút)

Tính momen lý thuyết của motor 

Với:

• Bar,Psi là áp suất làm việc.
• Tính công suất của motor:

Tính công suất

Công suất vào

Công suất ra

Với T(N.m)

Hoặc:

Với T(lb-in)

Bulong đầu trục motor

Cảnh báo an toàn: Momen xiết đai ốc cần phải tra bảng. Các nhà sản xuất có yêu cầu momen siết bulong cao hơn hoặc thấp hơn tùy vào vật liệu. Nên tham khảo từ nhà sản xuất đề biết được yêu cầu momen siết thích hợp. Để tối đa truyền momen từ trục motor đến trục bánh xe và giảm khả năng gãy trục thì trục motor phải có chiều dài hợp lý và chiều dài trục côn motor. Côn trục đúng yêu cầu.

Như vậy bài viết đã trình bày chi tiết cách tính chọn motor thủy lực cho các bạn đọc của B2bmart.vn. Hy vọng bạn chọn được thiết bị phù hợp trên trang của chúng tôi.