Le prestazioni di Motori a pistoni In ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione sono influenzati da molti fattori, in particolare le proprietà del fluido del sistema idraulico, la struttura interna del motore e la resistenza al calore e alla pressione dei materiali. Comprendere questi fattori di influenza può aiutare a valutare meglio le sue prestazioni in condizioni di lavoro estreme e adottare misure di progettazione e manutenzione appropriate per garantirne la stabilità ed efficienza.
In ambienti ad alta temperatura, le prestazioni dei motori a pistoni sono generalmente influenzate dai seguenti aspetti:
La viscosità dell'olio idraulico diminuisce con l'aumentare della temperatura. Quando la temperatura supera l'intervallo operativo raccomandato dell'olio idraulico, la fluidità dell'olio aumenta, che può portare a scarsa lubrificazione e maggiore attrito, riducendo così l'efficienza del motore e persino causando usura e fallimento interni. Pertanto, in ambienti ad alta temperatura, è fondamentale utilizzare speciali oli idraulici adatti a temperature elevate e mantenere la viscosità dell'olio entro un intervallo ragionevole.
Le guarnizioni dei motori a pistoni vengono utilizzate per prevenire la perdita di olio idraulico e prevenire l'ingresso di contaminanti esterni. In ambienti ad alta temperatura, il materiale del sigillo può perdere elasticità a causa dell'eccessiva espansione, indurimento o invecchiamento, con conseguente perdita o ridotta prestazioni di tenuta. Pertanto, in applicazioni ad alta temperatura, è molto importante selezionare materiali di tenuta (come fluorobber, gomma cloropene, ecc.) Che sono resistenti alle alte temperature e hanno una forte stabilità.
In condizioni di alta temperatura, i materiali strutturali dei motori a pistoni (come l'acciaio e la lega di alluminio) possono sperimentare un'espansione termica, con conseguente scarso raccordo di parti o aumento delle sollecitazioni interne, che influenzerà il normale funzionamento del motore. Soprattutto per pistoni e cilindri, la deformazione o l'usura possono verificarsi ad alte temperature, quindi i materiali con buone prestazioni ad alta temperatura dovrebbero essere selezionati e trattati con precisione al calore.
In condizioni di alta temperatura, se la temperatura operativa dei motori a pistoni è troppo alta, causerà il surriscaldamento del motore, ridurre l'efficienza o persino un danno. Pertanto, durante la progettazione è necessario un sistema di raffreddamento efficace, come il raffreddamento a liquido o il raffreddamento dell'aria per garantire che la temperatura dell'olio idraulico e del motore stesso vengano mantenute all'interno di un intervallo di sicurezza.
Le prestazioni dei motori a pistoni in ambienti ad alta pressione sono generalmente strettamente correlate ai seguenti fattori:
In ambienti ad alta pressione, la pressione nel sistema idraulico aumenta, che può causare la sottoposta a una maggiore pressione e forza di taglio. Al momento, la resistenza alla pressione del sigillo è cruciale. Se il materiale di tenuta non è adatto o il design è irragionevole, può causare perdite o guasti alla tenuta. Pertanto, in condizioni di alta pressione, di solito è necessario utilizzare materiali di tenuta speciali ad alta pressione (come poliuretano, PTFE, ecc.) E ottimizzare il design della tenuta per garantire la sicurezza ad alta pressione.
Le parti della pompa e del motore dei motori a pistoni devono essere in grado di resistere all'alta pressione nel sistema idraulico, specialmente quando la pressione del sistema è vicina alla sua pressione di lavoro nominale. Se la resistenza strutturale del motore non è sufficiente, possono verificarsi rottura dei componenti, perdite di olio o efficienza ridotta. Negli scenari di applicazione ad alta pressione, la progettazione strutturale dei motori a pistoni deve considerare di migliorare la resistenza alla pressione, come l'ispessimento dell'alloggiamento del motore e l'uso di materiali ad alta resistenza.
In ambienti ad alta pressione, anche la stabilità dell'olio idraulico diventa particolarmente importante. A alta pressione, l'olio idraulico sarà sottoposto a una maggiore forza di taglio, con conseguente degrado e deterioramento dell'olio, che può influire sull'effetto di lubrificazione, causare la diminuzione dell'efficienza del sistema e persino causare danni motori. Pertanto, nei sistemi idraulici ad alta pressione, viene generalmente selezionato l'olio idraulico con una maggiore stabilità di taglio per garantire che l'olio non sia facile da deteriorarsi ad alta pressione.
In ambienti ad alta pressione, la forza di contatto tra il pistone e il cilindro aumenta, che è soggetta ad un aumento dell'usura. In condizioni di alta pressione, l'attrito all'interno del motore aumenta. Se manca una lubrificazione efficace o la qualità dell'olio è scarsa, può causare una rapida usura di parti come pistoni e canne di collegamento. Pertanto, le applicazioni ad alta pressione richiedono standard di lubrificazione più elevati e l'olio deve essere controllato e sostituito regolarmente per garantire il normale funzionamento del sistema.
In condizioni di alta pressione, i motori a pistoni possono essere sottoposti a grandi carichi assiali o radiali, in particolare per i motori a pistoni radiali, che influenzeranno direttamente la stabilità di sollecitazione e funzionamento dei loro cuscinetti. Al fine di prevenire danni causati da carichi eccessivi, è necessario selezionare ragionevolmente i materiali del cuscinetto durante la progettazione e rafforzare la struttura per disperdere la pressione del carico.
La combinazione di un ambiente ad alta temperatura e ad alta pressione ha un impatto completo sui motori a pistoni e la doppia pressione di due fattori sul sistema deve essere considerata:
In un ambiente ad alta pressione, la densità dell'olio idraulico è elevata, ma se la temperatura aumenta, la viscosità e il volume dell'olio idraulico cambieranno. La combinazione dei due può causare fluttuazioni della pressione dell'olio e aumentare il rischio di perdite.
A temperature elevate e alta pressione, i materiali dei motori a pistoni non devono solo essere resistenti ad alta temperatura e alta pressione, ma hanno anche proprietà multiple come resistenza alla fatica e resistenza all'usura. Soprattutto in un ambiente in cui alternativamente cambiano alta temperatura e alta pressione, la stabilità del materiale influenzerà direttamente le prestazioni a lungo termine del motore.
Al fine di garantire la stabilità e le prestazioni dei motori a pistoni ad alta temperatura e ambienti ad alta pressione, vengono generalmente adottate le seguenti strategie di ottimizzazione:
Utilizzare olio idraulico con una resistenza ad alta temperatura e una forte resistenza all'ossidazione per garantire che l'effetto di viscosità e lubrificazione dell'olio rimanga bravo ad alte temperature.
Rafforzare la progettazione strutturale del motore, utilizzare materiali e guarnizioni resistenti ad alta pressione per garantire che il motore possa resistere all'elevata pressione di lavoro.
Dotato di un efficace sistema di raffreddamento per impedire il surriscaldamento del motore e dell'olio idraulico e far funzionare stabilmente il sistema.
Controllare regolarmente l'olio, le guarnizioni, le pompe e i componenti del motore del sistema idraulico per rilevare e risolvere prontamente potenziali guasti.
Le prestazioni dei motori a pistoni in ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione dipendono da molti fattori, tra cui la qualità dell'olio idraulico, la resistenza alla temperatura e della pressione dei sigilli, alla resistenza dei materiali e alla razionalità del design generale. Selezionando i materiali giusti, ottimizzando la progettazione e la manutenzione regolare, le prestazioni e la durata della vita dei motori a pistoni in condizioni estreme possono essere significativamente migliorate..
