En termes physiques, un moteur est quelque chose qui convertit l'énergie en pièces mobiles d'une machine. Ces machines peuvent être des voitures ou des imprimantes. Si le moteur ne tourne plus au même moment, le monde deviendra inimaginable.
Dans la société moderne, les moteurs électriques sont omniprésents. Pendant des siècles, les ingénieurs ont produit de nombreux types de moteurs.
De nombreux moteurs sont des actionneurs, ce qui signifie qu'ils produisent un mouvement par l'application d'un couple. Pendant longtemps, la force motrice hydraulique des actionneurs hydrauliques était la norme à l'époque. Cependant, au 21ème siècle, avec l'avancée des entraînements électriques, couplée au fait que l'énergie électrique devient très suffisante et facile à contrôler, ce type de moteur se multiplie. Des deux, l'un est-il meilleur que l'autre? Ça dépend de la situation.
Vue d'ensemble du système hydraulique
Si vous avez utilisé un cric de plancher, ou avez conduit un véhicule avec des freins ou une direction assistée, vous serez peut-être surpris de pouvoir déplacer un si grand nombre d'objets sans trop d'efforts. (D'un autre côté, vous avez peut-être été consommé par la tâche de changer les pneus sur le bord de la route tant d'énergie pour réfléchir à ces idées.)
Grâce à l'utilisation de systèmes hydrauliques, ces tâches et tâches similaires deviennent plus possibles. Le système hydraulique ne crée pas de puissance, mais au contraire, il la transforme en la forme requise à partir d'une source externe.
L'étude de l'hydraulique comprend deux domaines principaux. L'hydraulique utilise le liquide pour travailler à haut débit et à basse pression. Les moulins «à l'ancienne» utilisent l'énergie des cours d'eau pour moudre le grain. Au contraire, l'hydrostatique utilise la haute pression et la faible fluidité de l'eau pour travailler. Dans le langage de la physique, quelle est la base de ce compromis?
Puissance, travail et espace
La base physique de l'utilisation de moteurs hydrauliques est le concept de multiplication des forces. La progression dans un système est le produit de la force nette appliquée et de la distance parcourue par l'image Wnet = (Fnet) (d). Cela signifie que la quantité de travail assignée aux tâches physiques peut être réduite en augmentant la distance dans l'application de la force, tout comme la rotation d'une vis.
Ce principe s'étend d'une scène linéaire à une scène bidimensionnelle, à partir de la relation p = F / A, où p = pression sous N / m2, F = force en Newtons, et A = surface en m2. Dans un système hydraulique où la pression p reste constante, il existe deux cylindres à piston avec des sections transversales A1 et A2, ce qui conduit à cette relation. F1 / A1 = F2 / A2 ou F1 = (A1 / A2) F2.
Cela signifie que lorsque le piston de sortie A2 est supérieur au piston d'entrée A1, la force d'entrée sera proportionnellement plus petite que la force de sortie.
Les moteurs électriques tirent parti du fait que les champs magnétiques exercent une pression sur des charges ou des courants en mouvement. Une bobine tournante de fil est placée entre les pôles de l'électroaimant, de sorte que le champ magnétique génère un couple qui fait tourner la bobine autour de son axe. Cet arbre peut être utilisé pour manipuler beaucoup de choses, et, en bref, le moteur convertit l'énergie électrique en énergie mécanique.
Moteur VS hydraulique: avantages et inconvénients
Pourquoi utiliser un moteur hydraulique, un moteur à combustion interne ou un moteur électrique? Les avantages et les inconvénients de chaque type de moteur sont si nombreux qu'ils méritent d'être pris en compte dans chaque scénario unique.
Avantages des moteurs hydrauliques
Le principal avantage des moteurs hydrauliques est qu'ils peuvent être utilisés pour générer de grandes forces.
Le moteur hydraulique utilise un liquide incompressible, ce qui permet un contrôle plus serré du moteur, et donc une plus grande précision lors du mouvement. Ils sont très utiles parmi les équipements mobiles lourds.
Inconvénients des moteurs hydrauliques
Le moteur hydraulique est également une option coûteuse. Toute l'huile est utilisée. Pour ce très mauvais fonctionnement, divers filtres, pompes et huiles doivent être inspectés, remplacés, nettoyés et remplacés. Les fuites peuvent entraîner des risques pour la sécurité et l'environnement.
Avantages des moteurs
L'ouverture du moteur hydraulique n'est pas très rapide, le moteur est très rapide (au plus 10m / s). Ils ont une vitesse et une position d'arrêt programmables, contrairement aux moteurs hydrauliques, qui peuvent fournir un positionnement de haute précision requis. Les capteurs électroniques peuvent fournir une rétroaction précise avec la force appliquée pendant le mouvement.
Les inconvénients des moteurs
Comparés à d'autres moteurs, ces moteurs sont très compliqués, difficiles à installer et sont extrêmement sujets aux pannes par rapport aux autres moteurs. La plupart d'entre eux, leur inconvénient est que vous avez besoin de plus de force, vous avez besoin d'un moteur plus gros et plus lourd, contrairement à un moteur hydraulique.
Introduction aux entraînements pneumatiques
Des problèmes avec les actionneurs pneumatiques, électroniques ou hydrauliques se produisent dans certains scénarios. La différence entre les actionneurs pneumatiques et hydrauliques est que les moteurs hydrauliques utilisent le débit d'eau tandis que les actionneurs pneumatiques utilisent du gaz, généralement du gaz ordinaire.
Là où il y a beaucoup d'air, un entraînement pneumatique est très avantageux. Par conséquent, un compresseur à gaz est la première chose à avoir. En revanche, ces moteurs sont très inefficaces car la perte de chaleur est très importante par rapport à d'autres types de moteurs.
FR
