محاسبات نیروی کشش، گشتاور و سرعت مورد نیاز درایوهای محرک هیدرولیکی

درایوهای هیدرولیکی به عنوان نیروی محرک و برای به حرکت درآوردن بسیاری از ماشین‌آلات لات،آلامورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه روش محاسبه گشتاور و سرعت درایوهای هیدرولیکی شرح داده خواهد شد اما ابتدا به معرفی متغیرهای مورد استفاده در روابط پرداخته خواهد شد.

 پرداخته خواهد شد.

G : بیشینه جرم وسیله نقلیه

V : بیشترین سرعت مورد نیاز وسیله نقلیه

α : بیشترین میزان شیبی که وسیله نقلیه بر روی آن حرکت خواهد کرد

R : شعاع چرخ محرک وسیله نقلیه

I : نسبت تبدیل گیربکس ( در صورت استفاده از گیربکس)

r : مقاومت غلتشی (با توجه به جدول زیر انتخاب می‌شود)

µ : ضریب اصطکاک (0.75 ~ 0.90)

 

مقاومت غلتشی

نوع سطح

ضریب مقاومت  (r)

سطح بتنی

0.010 ~ 0.020

آسفالت

0.012 ~ 0.022

سنگ ریزه

0.015 ~ 0.037

سنگ‌فرش

0.055 ~ 0.085

برف

0.025 ~ 0.037

خاک

0.025 ~ 0.037

گل

0.037 ~ 0.150

شن

0.060 ~ 0.300

 

 

 

محاسبه نیروی کشش مورد نیاز

 

اولین گام محاسبه نیروی کشش مورد نیاز برای به حرکت درآوردن وسیله نقلیه است. این نیرو توسط رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود.

سیستم متریک

سیستم اینچی

F = G (Sin α + r)

F = G (Sin α + r)

F : نیروی کشش مورد نیاز بر حسب daN

F : نیروی کشش مورد نیاز بر حسب lbf

G : بیشینه جرم وسیله نقلیه بر حسب Kg

G : بیشینه جرم وسیله نقلیه بر حسب lb

α : بیشترین زاویه شیب

α : بیشترین زاویه شیب

r : مقاومت غلتشی

r : مقاومت غلتشی

 

 

محاسبه گشتاور مورد نیاز چرخ‌های محرک

 

پس از مشخص شدن نیروی کشش مورد نیاز، گشتاور مورد نیاز چرخ‌های محرک از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود.

 

سیستم متریک

سیستم اینچی

Tw = F * R

Tw = F * R

F : نیروی کشش مورد نیاز بر حسب daN

F : نیروی کشش مورد نیاز بر حسب lbf

R : شعاع چرخ محرک بر حسب m

R : شعاع چرخ محرک بر حسب in

Tw : گشتاور مورد نیاز چرخ محرک بر حسب daN-m

Tw : گشتاور مورد نیاز چرخ محرک بر حسب in-lb

 

لازم به ذکر است که میزان گشتاور قابل محاسبه از فرمول بالا، گشتاور کل مورد نیاز برای به حرکت درآوردن وسیله نقلیه است. حال چنانچه بر روی هر چرخ و به صورت مستقل، یک عدد هیدروموتور نصب می‌شود، میزان گشتاور محاسبه شده باید بر تعداد هیدروموتورهای محرک تقسیم شود.

در صورت استفاده از گیربکس، گشتاور مورد نیاز هیدروموتور از گشتاور چرخ محرک کمتر بوده، و با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود:

 

سیستم متریک

سیستم اینچی

Tm = Tw / I

Tm = Tw / I

Tm : گشتاور شفت هیدروموتور بر حسب daN-m

Tm : گشتاور شفت هیدروموتور بر حسب in-lb

Tw : گشتاور مورد نیاز چرخ محرک بر حسب  daN-m

Tw : گشتاور مورد نیاز چرخ محرک بر حسب  in-lb

I : نسبت تبدیل گیربکس

I : نسبت تبدیل گیربکس

 

محاسبه گشتاور مورد نیاز چرخ‌های محرک

 

با توجه به سرعت مورد نیاز برای حرکت وسیله نقلیه، سرعت دورانی شفت هیدروموتور از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود.

 

سیستم متریک

سیستم اینچی

nm = (V * I) / (R * 0.377)

nm = (168 * V * I) / R

nm : سرعت دورانی شفت هیدروموتور بر حسب rpm

nm : سرعت دورانی شفت هیدروموتور بر حسب rpm

V : سرعت مورد نیاز حرکت وسیله نقلیه بر حسب KPH

V : سرعت مورد نیاز حرکت وسیله نقلیه بر حسب MPH

I : نسبت تبدیل گیربکس

I : نسبت تبدیل گیربکس

R : شعاع چرخ محرک وسیله نقلیه بر حسب m

R : شعاع چرخ محرک وسیله نقلیه بر حسب in

 

محاسبه نیروی کششی وسیله نقلیه

 

نیروی کششی (Tractive Effort) وسیله نقلیه همواره تحت تاثیر ضریب اصطکاک سطحی، که در واقع نسبت گشتاور به وزن وسیله نقلیه است، می‌باشد. چنانچه گشتاور اعمالی به چرخ‌های وسیله نقلیه بیشتر از نیروی کششی باشد، گشتاور اضافه به صورت لغزش چرخ بر روی سطح، به هدر خواهد رفت. نیروی کششی با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه است.

 

سیستم متریک

سیستم اینچی

TE = G * µ

TE = G * µ

 TE : نیروی کششی بر حسب daN

 TE : نیروی کششی بر حسب lbf

G : بیشینه جرم وسیله نقلیه بر حسب Kg

G : بیشینه جرم وسیله نقلیه بر حسب lb

µ : ضریب اصطکاک (0.75 ~ 0.90)

µ : ضریب اصطکاک (0.75 ~ 0.90)

 

لازم به ذکر است که نیروی کششی محاسبه شده با احتساب یک عدد هیدروموتور است. چنانچه بیش از یک هیدروموتور بر روی چرخهای وسیله نقلیه اعمال گشتاور داشته باشد، نیروی کششی باید بر تعداد هیدروموتور تقسیم شود.

 

در صورت نیاز به محاسبات پمپ و هیدروموتور، از اینجا مطالعه فرمائید

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *