In termini fisici, un motore è qualcosa che converte l'energia in parti in movimento di una macchina. Queste macchine possono essere automobili o stampanti. Se il motore non gira più nello stesso momento, il mondo diventerà inimmaginabile.
Nella società moderna, i motori elettrici sono onnipresenti. Per secoli, gli ingegneri hanno prodotto molti diversi tipi di motori.
Molti motori sono attuatori, il che significa che producono movimento attraverso l'applicazione della coppia. Per molto tempo, la forza motrice idraulica degli attuatori idraulici è stata lo standard all'epoca. Tuttavia, nel 21 ° secolo, con il progresso degli azionamenti elettrici, insieme al fatto che l'energia elettrica diventa molto sufficiente e facile da controllare, questo tipo di motore è in aumento. Dei due, uno è migliore dell'altro? Dipende dalla situazione.
Panoramica del sistema idraulico
Se hai utilizzato un martinetto da pavimento o hai guidato un veicolo con servofreno o servosterzo, potresti essere sorpreso di poter spostare un numero così elevato di oggetti senza impiegare molto sforzo. (D'altra parte, potresti essere stato consumato dal compito di cambiare le gomme sul ciglio della strada così tante energie per considerare queste idee.)
Attraverso l'uso di sistemi idraulici, queste attività e attività simili diventano più possibili. Il sistema idraulico non crea potenza, ma al contrario la trasforma nella forma richiesta da una fonte esterna.
Lo studio dell'idraulica comprende due aree principali. L'idraulica utilizza il liquido per lavorare ad alta portata e bassa pressione. I mulini "antiquati" utilizzano l'energia dei corsi d'acqua per macinare il grano. Al contrario, l'idrostatica utilizza l'alta pressione e la bassa fluidità dell'acqua per svolgere il proprio lavoro. Nel linguaggio della fisica, qual è la base di questo compromesso?
Potenza, lavoro e spazio
La base fisica per l'utilizzo dei motori idraulici è il concetto di moltiplicazione della forza. Il progresso in un sistema è il prodotto della forza netta applicata e la distanza percorsa dall'immagine Wnet = (Fnet) (d). Ciò significa che la quantità di lavoro assegnata alle attività fisiche può essere ridotta aumentando la distanza nell'applicazione della forza, proprio come la rotazione di una vite.
Questo principio si estende da una scena lineare a una bidimensionale, dalla relazione p = F / A, dove p = pressione sotto N / m2, F = forza in Newton e A = area in m2. In un sistema idraulico in cui la pressione p rimane costante, ci sono due cilindri a pistone con aree di sezione trasversale A1 e A2, il che porta a questa relazione. F1 / A1 = F2 / A2 o F1 = (A1 / A2) F2.
Ciò significa che quando il pistone di uscita A2 è maggiore del pistone di ingresso A1, la forza di ingresso sarà proporzionalmente inferiore alla forza di uscita.
I motori elettrici sfruttano il fatto che i campi magnetici esercitano una pressione su cariche o correnti in movimento. Una bobina di filo rotante è posta tra i poli dell'elettromagnete, in modo che il campo magnetico generi una coppia che fa ruotare la bobina attorno al proprio asse. Questo albero può essere utilizzato per gestire molte cose e, in breve, il motore converte l'energia elettrica in energia meccanica.
Motore VS idraulico: vantaggi e svantaggi
Perché utilizzare un motore idraulico, un motore a combustione interna o un motore elettrico? I vantaggi e gli svantaggi di ogni tipo di motore sono così tanti che vale la pena considerare in ogni scenario unico.
Vantaggi dei motori idraulici
Il vantaggio principale dei motori idraulici è che possono essere utilizzati per generare grandi forze.
Il motore idraulico utilizza un liquido incomprimibile, che consente un controllo più stretto del motore e quindi una maggiore precisione durante il movimento. Sono molto utili tra le apparecchiature mobili pesanti.
Svantaggi dei motori idraulici
Anche il motore idraulico è un'opzione costosa. Tutto l'olio è in uso. Per questa pessima operazione, vari filtri, pompe e oli devono essere ispezionati, sostituiti, puliti e sostituiti. Le perdite possono causare rischi per la sicurezza e l'ambiente.
Vantaggi dei motori
L'apertura del motore idraulico non è molto veloce, il motore è molto veloce (al massimo 10m / s). Hanno velocità e posizione di arresto programmabili, a differenza dei motori idraulici, che possono fornire un posizionamento di alta precisione richiesto. I sensori elettronici possono fornire un feedback preciso con la forza applicata durante il movimento.
Gli svantaggi dei motori
Rispetto ad altri motori, questi motori sono molto complicati, difficili da installare e sono estremamente soggetti a guasti rispetto ad altri motori. La maggior parte di loro, il loro svantaggio è che hai bisogno di più forza, hai bisogno di un motore più grande e più pesante, a differenza di un motore idraulico.
Introduzione agli azionamenti pneumatici
I problemi con gli attuatori pneumatici, elettronici o idraulici si verificano in determinati scenari. La differenza tra attuatori pneumatici e idraulici è che i motori idraulici utilizzano il flusso d'acqua mentre gli attuatori pneumatici utilizzano il gas, solitamente gas ordinario.
Dove c'è molta aria, un azionamento pneumatico è molto vantaggioso. Pertanto, un compressore a gas è la prima cosa da avere. D'altra parte, questi motori sono molto inefficienti perché la perdita di calore è molto grande rispetto ad altri tipi di motori.
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