Perbedaan Antara Motor Hidrolik & Motor Listrik

Isi

• Tinjauan Sistem Hidraulik
• Kekuatan, Pekerjaan, dan Area
• Dasar-Dasar Motor Listrik
• Motor Hidrolik: Jenis Diskusi
• Hidrolik vs. Motor Listrik: Pro dan Kontra
• Catatan tentang Aktivator Pneumatik

SEBUAH motor dalam istilah fisik yang sederhana adalah segala sesuatu yang mengubah energi menjadi menggerakkan bagian-bagian dari beberapa jenis mesin, baik itu mobil, pers atau senapan. Motor diharuskan untuk memindahkan barang-barang dalam situasi sehari-hari yang begitu banyak sehingga dunia akan segera menggiling menjadi macet yang tidak dapat dikenali, agak lucu jika setiap motor yang beroperasi diam pada saat yang sama.

Karena motor ada di mana-mana dalam masyarakat manusia modern, para insinyur Bumi selama berabad-abad telah menghasilkan sejumlah jenis yang sepadan dengan standar teknologi saat itu. Sebagai contoh, sebelum orang dapat memanfaatkan dan menggunakan listrik dalam skala global sejak awal abad ke-20 dan seterusnya, mesin-mesin kereta yang hebat ditenagai oleh uap dari pembakaran batu bara.

Banyak motor aktuator, artinya mereka mendorong gerak melalui penerapan torsi. Untuk waktu yang lama, kekuatan yang digerakkan cairan dari aktuator hidrolik adalah standar hari itu. Tetapi dengan kemajuan di abad ke-21 dalam aktuator listrik, dikombinasikan dengan listrik yang berlimpah dan mudah dikendalikan, motor listrik jenis ini memperoleh keuntungan. Apakah satu jelas lebih unggul dari yang lain, dan apakah itu tergantung pada situasi?

Tinjauan Sistem Hidraulik

Jika Anda pernah menggunakan jack lantai atau mengendarai kendaraan yang memiliki rem daya atau power steering, Anda mungkin kagum dengan kemudahan yang Anda dapat memindahkan jumlah massa yang terlibat dalam transaksi fisik ini dengan sedikit usaha. (Di sisi lain, Anda mungkin terlalu terbebani oleh tugas mengganti ban di pinggir jalan sehingga tidak perlu repot dengan ide-ide seperti itu secara langsung.)

Tugas-tugas ini dan banyak tugas umum lainnya dimungkinkan dengan penggunaan sistem hidrolik. Hidrolika adalah cabang fisika yang membahas sifat-sifat mekanis dan penggunaan praktis cairan dinamis (fluida dalam gerak). Sistem hidrolik tidak "membuat" daya, tetapi mengubahnya menjadi bentuk yang diinginkan dari sumber eksternal, yang disebut a penggerak utama.

Studi hidrolika terdiri dari dua bidang utama. Hidrodinamika adalah penggunaan cairan di aliran tinggi (dinamis berarti "bergerak") dan tekanan rendah untuk melakukan pekerjaan. Pabrik "Old-school" memanfaatkan energi dalam aliran air yang mengalir untuk menggiling biji-bijian dengan cara ini. Hidrostatik, sebaliknya, adalah penggunaan cairan di tekanan tinggi dan aliran rendah (statis berarti "berdiri") untuk melakukan pekerjaan. Apa dasar dari pertukaran ini dalam bahasa fisika?

Kekuatan, Pekerjaan, dan Area

Fisika yang mendasari penggunaan strategis motor hidrolik terletak pada konsep multiplikasi gaya. Pekerjaan bersih yang dilakukan dalam suatu sistem adalah produk dari gaya total yang diterapkan dan jarak objek gaya bergerak: W_bersih = (F_bersih) (d). Ini berarti bahwa untuk sejumlah pekerjaan yang diberikan untuk tugas fisik, gaya yang diperlukan untuk melakukannya dapat dikurangi dengan meningkatkan jarak yang terlibat dalam aplikasi gaya, seperti yang dapat dilakukan dengan menggunakan putaran sekrup.

Prinsip ini meluas dari situasi linier ke dua dimensi, dan dari hubungan P = F / A, di mana P = tekanan dalam N / m², F = gaya dalam newton dan A = area dalam m². Dalam sistem hidrolik di mana tekanan P dijaga konstan yang memiliki dua silinder piston dengan area penampang A₁ dan A₂, ini mengarah pada hubungan

F₁/SEBUAH₁ = F₂/SEBUAH₂, atau F₁ = (A₁/SEBUAH₂) F₂.

Ini artinya ketika keluaran piston A₂ lebih besar dari input piston A1, gaya input akan secara proporsional lebih kecil dari gaya output. Walaupun ini tidak sama dengan mendapatkan sesuatu tanpa biaya, ini merupakan aset yang jelas dalam banyak pengaturan motor kontemporer.

Dasar-Dasar Motor Listrik

Motor listrik memanfaatkan fakta bahwa medan magnet memberikan gaya pada pergerakan muatan listrik, atau arus. Koil berputar dari kawat konduksi ditempatkan di antara kutub elektromagnet sedemikian rupa sehingga medan magnet menginduksi torsi yang menyebabkan koil berputar pada porosnya. Poros putar ini dapat digunakan untuk melakukan berbagai jenis pekerjaan, dan secara keseluruhan, motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Motor Hidrolik: Jenis Diskusi

Penggerak utama motor hidrolik adalah pompa yang mendorong cairan (seringkali oli) dalam pipa-pipa sistem. Cairan ini tidak dapat dimampatkan, dan pada gilirannya mendorong piston di dalam silinder yang memiliki cairan hidrolik di kedua sisi.

Piston bergerak dan dikonversi "hilir" menjadi gerakan rotasi, sedangkan fluida di sisi keluaran piston terus-menerus dikembalikan ke reservoir. Tekanan dijaga konstan dalam sistem (kecuali jika perlu diubah untuk mempengaruhi output motor) oleh distribusi strategis dan waktu katup.

Jenis motor hidrolik yang digunakan dalam situasi yang berbeda termasuk motor roda gigi eksternal, motor piston aksial dan motor piston radial. Motor hidrolik juga digunakan di beberapa jenis rangkaian listrik serta kombinasi pompa-motor.

Hidrolik vs. Motor Listrik: Pro dan Kontra

Mengapa menggunakan motor hidrolik vs. mesin gas atau motor listrik? Kelebihan dan kekurangan masing-masing jenis motor sangat banyak sehingga setiap variabel dalam skenario unik Anda perlu dipertimbangkan.

Keuntungan dari Motor Hidrolik:

Keuntungan utama dari motor hidrolik adalah mereka dapat digunakan untuk menghasilkan gaya yang sangat tinggi dalam kaitannya dengan gaya input. Ini analog dengan situasi dalam mekanika biasa (non-hidrolik) di mana geometri tuas dan katrol dapat "dikerjakan" dengan manfaat yang sama.

Motor hidraulik bekerja menggunakan cairan yang tidak dapat dimampatkan, yang memungkinkan kontrol motor yang lebih ketat dan dengan demikian tingkat akurasi gerakan yang lebih besar. Mereka sangat berguna untuk alat berat bergerak (mis., Truk).

Kerugian dari Motor Hidrolik:

Motor hidrolik biasanya merupakan pilihan yang paling mahal. Dengan semua oli yang biasanya dimainkan, mereka berantakan untuk beroperasi, dengan berbagai filter, pompa, dan oli semuanya membutuhkan pemeriksaan, perubahan, pembersihan, dan penggantian. Kebocoran dapat menghasilkan bahaya keselamatan dan lingkungan.

Keuntungan dari Motor Listrik:

Kebanyakan pengaturan hidraulik tidak bergerak cepat. Motor listrik jauh lebih cepat (hingga 10 m / s). Mereka memiliki kecepatan yang dapat diprogram dan posisi berhenti, tidak seperti hidraulik, dan memberikan akurasi pemosisian tinggi di mana diperlukan. Sensor elektronik dapat memberikan umpan balik yang presisi pada gerakan dan gaya yang diterapkan, memungkinkan kontrol gerakan yang unggul.

Kekurangan dari Motor Listrik:

Motor ini rumit untuk dipasang dan mengatasi masalah dibandingkan dengan motor lain. Sebagian besar, kelemahan mereka adalah bahwa jika Anda membutuhkan tenaga lebih banyak, Anda memerlukan motor yang jauh lebih besar dan lebih berat, tidak seperti pada motor hidrolik.

Catatan tentang Aktivator Pneumatik

Pertanyaan tentang aktuator pneumatik vs listrik atau aktuator hidrolik juga muncul dalam beberapa situasi. Perbedaan antara aktuator pneumatik dan hidrolik adalah bahwa motor hidrolik menggunakan cairan sedangkan aktuator pneumatik menggunakan gas, biasanya udara biasa. (Kedua cairan dan gas, untuk referensi, diklasifikasikan sebagai cairan.)

Aktivator pneumatik menguntungkan karena udara pada dasarnya ada di mana-mana (atau setidaknya di mana saja manusia bekerja dengan nyaman), jadi hanya kompresor udara yang diperlukan untuk penggerak utama. Di sisi lain, motor-motor ini sangat tidak efisien karena kerugian relatif besar akibat panas dibandingkan tipe motor lainnya.