Výkon Piestové motory V prostredí s vysokým teplotou a vysokotlakom je ovplyvnený mnohými faktormi, najmä tekutými vlastnosťami hydraulického systému, vnútornou štruktúrou motora a odporom tepla a tlaku materiálov. Pochopenie týchto ovplyvňujúcich faktorov môže pomôcť lepšie vyhodnotiť jeho výkon v extrémnych pracovných podmienkach a prijať vhodné opatrenia na návrh a údržbu, aby sa zabezpečila jeho stabilita a efektívnosť.
V prostrediach s vysokou teplotou je výkon piestových motorov zvyčajne ovplyvnený nasledujúcimi aspektmi:
Viskozita hydraulického oleja klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Keď teplota presahuje odporúčaný prevádzkový rozsah hydraulického oleja, zvyšuje sa plynulosť oleja, čo môže viesť k zlému mazaniu a zvýšeniu trenia, čím sa zníži účinnosť motora a dokonca spôsobuje vnútorné opotrebenie a zlyhanie. Preto je v prostredí s vysokou teplotou rozhodujúce používať špeciálne hydraulické oleje, ktoré sú vhodné pre vysoké teploty, a udržiavať viskozitu oleja v primeranom rozsahu.
Tesnenie piestových motorov sa používajú na zabránenie úniku hydraulického oleja a na zabránenie vstupu vonkajších kontaminantov. V prostrediach s vysokou teplotou môže materiál tesnenia stratiť elasticitu v dôsledku nadmernej expanzie, tvrdenia alebo starnutia, čo vedie k úniku alebo zníženiu tesnenia. Preto je v aplikáciách s vysokou teplotou veľmi dôležité zvoliť tesniace materiály (ako je fluórubber, chloroprénová guma atď.), Ktoré sú odolné voči vysokým teplotám a majú silnú stabilitu.
V podmienkach vysokej teploty môžu konštrukčné materiály piestových motorov (ako je zliatina z ocele a hliníka) pociťovať tepelnú expanziu, čo má za následok zlé vybavenie častí alebo zvýšené vnútorné napätie, ktoré ovplyvní normálnu činnosť motora. Najmä v prípade piestov a valcov sa pri vysokých teplotách môže vyskytnúť deformácia alebo opotrebenie, takže materiály s dobrým vysokým teplotným výkonom by sa mali vyberať a presne ošetriť a spracovať tepelne.
Ak je prevádzková teplota piestových motorov príliš vysoká, za podmienok vysokej teploty spôsobí, že motor sa prehrieva, zníži účinnosť alebo dokonca poškodenie. Preto je počas návrhu potrebný efektívny chladiaci systém, ako je chladenie kvapaliny alebo chladenie vzduchu, aby sa zabezpečilo, že teplota hydraulického oleja a samotného motora sa udržiava v bezpečnom rozsahu.
Výkon piestových motorov vo vysokotlakovom prostredí zvyčajne úzko súvisí s nasledujúcimi faktormi:
V prostredí s vysokým tlakom sa zvyšuje tlak v hydraulickom systéme, čo môže spôsobiť, že tesnenia budú vystavené väčšiemu tlaku a šmykovej sile. V tejto chvíli je tlakový odpor tesnenia rozhodujúci. Ak materiál tesnenia nie je vhodný alebo konštrukcia je neprimeraná, môže spôsobiť úniku alebo zlyhanie tesnenia. Z tohto dôvodu je zvyčajne potrebné používať špeciálne tesniace materiály s vysokým tlakom (napríklad polyuretán, PTFE atď.) A optimalizovať konštrukciu tesnenia, aby sa zaistila bezpečnosť pod vysokým tlakom.
Čerpadlo a časti motorov piestových motorov musia byť schopné vydržať vysoký tlak v hydraulickom systéme, najmä ak je systémový tlak blízko k menovitému pracovnému tlaku. Ak konštrukčná pevnosť motora nestačí, môže dôjsť k prasknutiu komponentov, únikom oleja alebo zníženej účinnosti. V scenároch vysokotlakových aplikácií musí štrukturálny návrh piestových motorov zvážiť zvýšenie odolnosti proti tlaku, ako je zahusťovanie krytu motora a používanie materiálov s vysokou pevnosťou.
Vo vysokotlakových prostrediach sa stáva obzvlášť dôležitá aj stabilita hydraulického oleja. Pri vysokom tlaku bude hydraulický olej vystavený väčšej šmykovej sile, čo vedie k degradácii a zhoršeniu oleja, čo môže ovplyvniť mazací účinok, spôsobiť zníženie účinnosti systému a dokonca spôsobiť poškodenie motora. Preto sa vo vysokotlakových hydraulických systémoch zvyčajne vyberá hydraulický olej s vyššou šmykovou stabilitou, aby sa zabezpečilo, že olej nie je ľahký pod vysokým tlakom.
Vo vysokotlakových prostrediach sa zvyšuje kontaktná sila medzi piestom a valcom, čo je náchylné na zvýšené opotrebenie. Za vysokých tlakových podmienok sa trenie vo vnútri motora zvyšuje. Ak nie je nedostatok účinného mazania alebo kvalita oleja je zlá, môže spôsobiť rýchle opotrebenie častí, ako sú piesty a spojovacie tyče. Vysokotlakové aplikácie preto vyžadujú vyššie štandardy mazania a ropa je potrebné pravidelne kontrolovať a pravidelne vymeniť, aby sa zabezpečilo normálnu činnosť systému.
V podmienkach vysokého tlaku môžu byť piestové motory podrobené veľkému axiálnemu alebo radiálnemu zaťaženiu, najmä pre radiálne piestové motory, ktoré priamo ovplyvnia stres a pracovnú stabilitu ich ložísk. Aby sa zabránilo poškodeniu spôsobeným nadmerným zaťažením, je potrebné primerane zvoliť ložiskové materiály počas návrhu a posilniť štruktúru, aby sa rozptýlil tlak zaťaženia.
Kombinácia vysokého teplotného a vysokotlakového prostredia má komplexný vplyv na piestové motory a musí sa zvážiť dvojitý tlak dvoch faktorov na systém:
V prostredí s vysokým tlakom je hustota hydraulického oleja vysoká, ale ak teplota stúpa, viskozita a objem hydraulického oleja sa zmenia. Kombinácia oboch môže spôsobiť kolísanie tlaku oleja a zvýšiť riziko úniku.
Pri vysokej teplote a vysokom tlaku musia materiály piestových motorov nielen odolné voči vysokému teplote a vysokému tlaku, ale majú tiež viac vlastností, ako je napríklad odolnosť v oblasti únavy a odolnosť proti opotrebeniu. Najmä v prostredí, kde sa vysoká teplota a vysoký tlak zmení striedavo, stabilita materiálu bude priamo ovplyvniť dlhodobý výkon motora.
S cieľom zabezpečiť stabilitu a výkon piestových motorov v prostredí s vysokým teplotou a vysokotlakom sa zvyčajne prijímajú nasledujúce stratégie optimalizácie:
Používajte hydraulický olej s vysokým odporom teploty a silným oxidačným odporom, aby ste zaistili, že viskozita a mazanie oleja zostanú v dobrej úrovni pri vysokých teplotách.
Posilňujte konštrukčnú konštrukciu motora, použite materiály a tesnenia odolné voči vysokotlakom, aby ste zaistili, že motor vydrží vysoký pracovný tlak.
Vybavený efektívnym chladiacim systémom, ktorý zabraňuje prehriatiu motora a hydraulického oleja a udržuje stabilne fungovanie systému.
Pravidelne kontrolujte olej, tesnenia, čerpadlá a komponenty hydraulického systému, aby ste okamžite zistili a vyriešili potenciálne poruchy.
Výkon piestových motorov v prostredí s vysokým teplotou a vysokotlakom závisí od mnohých faktorov vrátane kvality hydraulického oleja, teploty a odolnosti proti tlaku tesnení, pevnosti materiálov a racionality celkového návrhu. Výberom správnych materiálov, optimalizáciou návrhu a pravidelnej údržby, je možné výrazne vylepšiť výkonnosť a životnosť motorov piestov v extrémnych podmienkach.
