10 Ton ile 50 Ton Arası Ekskavatörler İçin Hidrolik Yürüyüş Tahrik Motoru Çıkış Torku Standartları

Seyahat Tahrik Sistemi Tork Standartları Neden Var?

Ekskavatörlerin üretici, zemin koşulları veya çalışma sıcaklığından bağımsız olarak tutarlı bir çekme kuvveti üretmesi gerektiğinden, hareket tahrik torku standartları mevcuttur.25 tonluk bir ekskavatör gevşek çakıllı zeminde 15 derecelik bir eğimi tırmanırken, yürüyüş motorlarının durmadan ileri hareketi sürdürmek için yeterli tekerlek torku üretmesi gerekir; bunu yaparken hidrolik yağ sıcaklığını 85 santigrat derecenin altında ve motor karteri tahliye akışını kabul edilebilir sınırlar içinde tutmalıdır.

Uluslararası Standardizasyon Örgütü yayınladıISO 4409Hidrolik motor deplasman değerleri ve kararlı durum performans doğrulaması için test prosedürlerini tanımlamak.ISO 4406Bu, ekskavatör hareket tahrik sistemlerinde kullanılan hidrolik yağ için gerekli temizlik sınıflandırmasını belirtir; tipik olarak Sınıf 20/18/15'tir, çünkü bu seviyenin üzerindeki partikül kirliliği piston/silindir ve valf plakası arayüzlerinde iç aşınmayı 3-4 kat hızlandırır.

Operatörlerin, yürüyüş motorlarını yetersiz boyutlandırarak 40.000-60.000 dolar değerindeki alt takımları tahrip ettiklerine şahit oldum.— Daha yüksek çalışma basıncının daha fazla tork anlamına geldiğini varsaydılar, ancak motorun hacminin makine ağırlığı için çok düşük olduğunu keşfettiler. 350 bar basınçta 60 ml/r'lik bir motorla donatılmış 20 tonluk bir ekskavatör, motor milinde 3.360 Nm tork üretir; ancak 35:1 oranında şanzıman redüksiyonundan sonra, 117.600 Nm'lik tekerlek torku yeterli görünmektedir. Sorun şu ki, bu motor sürekli olarak nominal kapasitesinin %98'inde çalışarak 12-15 derece C daha yüksek kasa sıcaklığı oluşturur ve conta ömrünü 8.000 saatten yaklaşık 3.500 saate düşürür. Tersine, 20 tonluk bir makine için motorları 200 ml/r'ye kadar büyütmek, palet pabucu aşınma oranını %25-35 artıran ve saatte 3-5 litre dizel yakıt israfına neden olan aşırı düşük hız torku yaratır.

Ekskavatör Sınıfına Göre Tork Gereksinimleri — Hızlı Referans

Aşağıdaki tablo, 60'tan fazla ekskavatör kurulumunda yaptığım saha ölçümlerine dayanarak önerilen yürüyüş motoru tork çıkış aralıklarını özetlemektedir.Bu rakamlar, standart zemin koşullarını (toprak veya kırılmış kaya, %85 Proctor yoğunluğunun üzerinde sıkıştırma) ve orta dereceli eğimleri (20 derecenin altında / %36 eğim) varsaymaktadır.

Ağır hizmet koşulları için — 10 kPa'nın altında toprak kohezyonuna sahip kalın çamur, 25 derecenin üzerinde sürekli eğimler veya çapı 300 mm'yi aşan kaya parçaları içeren kayalık arazi — her aralığın üst ucuna doğru seçim yapın ve %15'lik bir pay ekleyin. Minimum yükleme ile düz, sert yüzeyli işlemler (beton, asfalt, sıkıştırılmış çakıl) için aralığın alt ucu yeterlidir.

Fujian eyaletindeki bir taş ocağı işletmesinden alınan bir örnek olay incelemesi, bu aralıkların neden önemli olduğunu göstermektedir.320 bar basınçta 180 ml/r deplasmanlı motorlarla donatılmış 35 tonluk ekskavatörlerden oluşan bir filo, 9216 Nm motor torku üretti; bu da 3200-4500 Nm aralığında rahatlıkla yer alıyordu. 8600 çalışma saatinden sonra, 6 makinenin tamamında motor valf plakalarında 0,08 mm'den az aşınma ve sıfır karter tahliye akışı artışı görüldü; bu da tork boyutlandırmasının uygulama için yeterince muhafazakar olduğunu gösteriyordu. Ocak işletmesi daha sonra motor satın alma maliyetinden %12 tasarruf etmek için yeni makinelerde spesifikasyonu 160 ml/r'ye düşürdü ve 3100 saat içinde 4 yeni motordan 2'sinde 0,15 mm valf plakası aşınması ve %15 karter tahliye artışı görüldü; bu da tork marjının çok agresif bir şekilde azaltıldığını gösteriyordu.

Mekanizma: Seyahat Motorunun Hacminin Tekerlek Torkuna Nasıl Dönüştüğü

Motor hacmi ile tekerlek torku arasındaki ilişkiyi anlamak, doğru motor boyutlandırmasını doğrulamak için en önemli hesaplamadır. Temel formül şöyledir: Tekerlek Torku (Nm) = Hacim (ml/r) x Çalışma Basıncı (bar) x 0,16.

Bunu gerçek bir bileşen üzerinden inceleyelim.INI Hidrolik IGY-T Serisi yürüyüş motoru40 ila 350 ml/r arasında deplasman seçenekleri sunar. Modern ekskavatör hidrolik sistemleri için tipik olan 350 bar çalışma basıncında, 160 ml/r'lik bir motor şu torku üretir: 160 x 350 x 0,16 = 8.960 birim. Dönüştürürsek: 8.960 x 0,0001 = 0,896 kN-m = motor milinde 896 Nm. 40:1 oranlı bir dişli kutusu aracılığıyla tekerlek 35.840 Nm tork alır; bu da standart koşullarda 20 tonluk bir ekskavatör için yeterlidir.

0,16 katsayısı, motorun hacimsel ve mekanik-hidrolik verimliliğinin toplamını hesaba katar; bu verimlilik, eksenel pistonlu motorlar için tipik olarak %85-92 arasındadır.Gerçek dünya verimliliği, yağ viskozitesine (optimum 25-35 cSt), çalışma sıcaklığına (en yüksek verimlilik 50-65 derece C) ve motor hızına (nominal devir sayısının %60-80'inde en yüksek) bağlı olarak değişir. Üreticiler, tutarlı saha performansı sağlamak için verimlilik değerlerini muhafazakar bir yaklaşımla belirler. "2.500 Nm maksimum tork" değerine sahip bir motor, bu verimlilik düşüşünü içerir; verimlilik kayıpları olmadan teorik tork yaklaşık 2.800-2.940 Nm olacaktır.

Sık karşılaştığım bir hata, tork yolunda vites kutusu redüksiyon oranını unutmaktır.Motor çıkış torku (160 ml/r örneği için 896 Nm), hareket dişli kutusu oranıyla çarpılır. 40:1 oranında, tekerlekte 35.840 Nm'dir. Ancak dişli kutusunun kendisi %3-5 verimlilik kaybına neden olur, bu nedenle gerçek tekerlek torku yaklaşık 34.050-34.770 Nm'dir. Saha performansını doğrularlarken, çalışma sıcaklığında karter tahliye akışını ölçün; nominal akışın %2'sinden fazla bir artış, etkili torku aynı oranda doğrudan azaltan iç sızıntıyı gösterir.

Basınç ve Tork: Sadece Basınç Belirtmenin Neden Eksik Olduğu

400 bar'lık bir motor, 350 bar'lık bir motordan mutlaka daha fazla tork üretmez; çarpan hacimdir ve yeterli hacim olmadan yüksek basınç, faydalı iş değil, ısı üretir.Basınç, birim alan başına hidrolik kuvveti ölçer; tork ise şafttaki dönme kuvvetini ölçer. Birinden diğerine dönüşüm tamamen yer değiştirmeye bağlıdır.

35 tonluk bir ekskavatör uygulaması için iki motoru ele alalım: 400 bar basınçta ve 120 ml/r deplasmanda çalışan A motoru, 120 x 400 x 0,16 = 7.680 ünite = 768 Nm nominal tork üretir. 350 bar basınçta ve 180 ml/r deplasmanda çalışan B motoru ise 180 x 350 x 0,16 = 10.080 ünite = 1.008 Nm tork üretir; bu da %12,5 daha düşük basınçta %31 daha fazla tork anlamına gelir. Daha yüksek basınçlı motor aslında daha az faydalı iş üretir çünkü tork denkleminde deplasman baskın faktördür.

Yerinden edilmenin ötesinde,Eksiksiz bir tork spesifikasyonu, katalog basınç değerlerinde asla gösterilmeyen üç ek parametre gerektirir: çalışma sıcaklığındaki hacimsel verimlilik, dişli kutusu redüksiyon oranı ve ters dönüş senkronizasyon toleransı.Bir seyahat motorunu değerlendirirken, her zaman ISO 4409 standardına göre 50 santigrat derece yağ sıcaklığında ve ISO VG 46 hidrolik yağ ile ölçülen tork-hız eğrisini isterim; bu tek grafik, herhangi bir katalog basınç değerinden daha fazla gerçek dünya performansı hakkında bilgi verir.

Ters Dönme ve Denge: Eşleştirilmiş Motor Çiftleri Neden Önemlidir?

Karşıt dönüş — yani sol ve sağ hareket motorlarının eşit torkla zıt yönlerde dönmesi — ekskavatör hareketini basit araç tahriklerinden ayıran temel özelliktir.Bir ekskavatör dönerken, makinenin dönüş merkezini korumak için her iki paletin de zıt yönlerde, aynı hız ve torkta dönmesi gerekir. %3'lük bir tork uyumsuzluğu bile düz hareket sırasında ölçülebilir bir direksiyon çekmesine neden olur.

Guangdong'daki bir şantiyede 25 tonluk bir ekskavatörün yedek motorlarında tork dengesizliğini ölçtüm. Sol motor 350 bar'da 2.445 Nm tork üretirken, sağ motor 2.358 Nm tork üretti; bu da %3,56'lık bir fark anlamına geliyor. Operatör, hareket halindeyken sürekli sağa doğru kayma olduğunu ve her 8-10 saniyede bir sola doğru düzeltme yapılması gerektiğini bildirdi. 1.200 çalışma saatini aşkın bir süre boyunca, sağ taraftaki palet zincirinde sol tarafa göre 0,8 mm daha fazla pim ve burç aşınması görüldü; bu da sürekli mikro düzeltme yüklemesine doğrudan atfedilebilen %22'lik bir aşınma oranı artışı anlamına geliyor.Motorların her ikisini de firmamızdan temin ettiğimiz uyumlu bir çift motorla değiştiriyoruz.INI Hidrolik motor serisi%0,8 toleransla dengelenen sistem, çalışmaya başladıktan sonraki ilk saat içinde sapmayı ortadan kaldırdı.

Denge, motorun yavaşlama tepkisine de bağlıdır. Operatör durma komutu verdiğinde, motora giden hidrolik akış 50-80 milisaniye içinde durmalıdır; daha yavaş tepki, tesviye doğruluğunu ve operatör güvenini azaltan bir serbest hareket mesafesi yaratır. 4,5:1 veya daha yüksek pilot oranına sahip denge valfleri, ekskavatör hareket tahrikleri için en hızlı yavaşlama tepkisini sağlar.

Ekskavatör Markalarına Uygun Motorlar: CAT, Komatsu, Volvo, Sany

Farklı OEM'ler, değişen montaj konfigürasyonları, kontrol mantığı ve tork dağıtım özelliklerine sahip hareket motorları belirtirler; ancak temel tork aralıkları markalar arasında oldukça benzerdir.

Tırtıl (CAT)D serisi ve sonrasındaki ekskavatörler, ECM'nin yük algılamasına bağlı olarak motor deplasmanını ayarladığı elektronik tork kontrolü kullanır. CAT yürüyüş motorları tipik olarak SAE 4 cıvatalı montaj flanşları ve 14 dişli involüt spline şaftlar kullanır. Deplasman, 10-50 tonluk makineler için 80 ila 250 ml/r arasında değişir.CAT ekskavatör teknik özellikleriKamuoyuna açık olarak belgelenmiştir ve faydalı bir referans tabanı oluşturmaktadır.

KomatsuSeyahat motorları nominal olarak 380 bar basınçta çalışır; bu, endüstri standardı olan 350 bar'dan yaklaşık %8,6 daha yüksektir. Bu nedenle, 140 ml/r'lik bir Komatsu motoru, 152 ml/r'lik bir rakip motora eşdeğer tork üretir. Komatsu motorlarını satış sonrası ünitelerle değiştiriyorsanız, bir üst deplasman boyutunu seçin.Komatsu ekskavatör ürün dokümantasyonuYer değiştirme ve montaj özelliklerini sağlar.

Volvo CEEkskavatörler, yüksek hız ve yüksek torklu deplasman modları arasında otomatik geçiş sağlayan iki hızlı yürüyüş motorları kullanır. Bu, standart satış sonrası motorlarda nadiren bulunan özel bir kontrol mantığı gerektirir; bu makineler için OEM veya Volvo onaylı yedek parçalar öneririm.Volvo ekskavatör teknik özellikleriİki kademeli kontrol gereksinimlerini ayrıntılı olarak açıklayın.

SanyEkskavatörler, Çin pazarında en iyi üçüncü taraf uyumluluğunu sunmaktadır. Standart ISO uyumlu montaj düzenleri, açıkça belgelenmiş kontrol mantığı ve 350 bar nominal basınç, şu anlama gelir:IGY-T Serisi seyahat motorlarıBunlar, kontrol sistemlerinde herhangi bir değişiklik gerektirmeden çoğu Sany 20-35 tonluk makine için doğrudan uyumlu yedek parçalardır.Sany ekskavatör ürün yelpazesiTeknik özellikler karşılaştırma amacıyla kullanılabilir.

Herhangi bir yedek motor sipariş etmeden önce dört arayüz parametresini doğrulayın: montaj flanş deseni (SAE J744 veya ISO 3019-1), şaft kama spesifikasyonu (DIN 5480 veya ANSI B92.1), port boyutu ve yönü (SAE J518 Kod 61/62 flanş veya BSPP dişli) ve kontrol vanası konfigürasyonu (açık merkezli veya yük algılamalı).Bu dört bileşenden birinin eksik olması, tork uyumluluğundan bağımsız olarak kurulumu engelleyecektir.