Microhydraulics使重要力量从最小电源在一个狭小的空间,适合矫正法和假肢设备、医疗外骨骼和更多。
肯•Korane流体动力的世界
流体动力系统的高功率密度-允许高力和扭矩输出相对较小的组件相比,机电系统。Microhydraulics使大量的力量从最小电源非常受限空间内的信封。因此,它可以提供一个简单的解决问题,往往超出了传统机械的限制选项。
在许多情况下,这些系统适合广泛应用医学矫正的和假体设备,human-assist电梯、外骨骼,手工具,救援机器人、飞机和导弹,赛车和海洋仪器。
工程师可能会简单地缩减典型的商业组件时,需要控制运动和力量很小的动力系统。然而,现实情况更加复杂,因为扩展法律并不直观,根据研究人员Jicheng夏和威廉其中明尼苏达大学的。
例如,他们指出,在一个圆柱,力成正比面积(L2),重量与体积成正比(L3)。另一方面,气缸壁的厚度和重量需要包含一个固定的压力下降与孔的大小。因此,液压系统在小规模的最终重量不能由按比例缩放大型系统。
同时,规定等相关的基本面压力流高压必须允许通过微粒渠道流率高。在层流条件下,水力直径的减少一个数量级通道增加两个数量级所需的压差保持恒定的平均流速。
另一个关键障碍增加液压功率密度以合理的效率是海豹。表面摩擦阻力等影响海豹和粘性阻力的差距成为小内径显著,影响整体效率。太紧,摩擦占主导地位;过于宽松和加压流体泄漏的密封。成本和功耗因素也很重要。幸运的是,许多制造商设计或者重新设计液压元件工作在一个“微型”的规模。
的作为一个例子,Bieri Hydraulik Hydac国际位于金正哲在瑞士,使六个标准版本的类型与发展党micro-axial活塞泵设计有三个或五个活塞。例如,5-piston大小AKP36泵措施只有1.4。(36毫米)直径3.9。(99毫米)长。它有0.36厘米的位移3/ 250酒吧最大压力和牧师4000 rpm最高速度。
大小AKP103措施1.9。(50毫米)直径x 3.8。(98毫米)长。它有3个活塞,0.1厘米的位移3/牧师500酒吧最大额定压力,运行速度5000 rpm。5-piston版本提供了一个0.3厘米的位移3/牧师。
据说quiet-running单位提供高容积效率甚至至少100 rpm的速度。他们是阀控制压力和吸力面,所以不合适的电机。小单位用于近海石油和天然气的应用,在测量系统中,和一般液压系统与小位移。
爱死你水电(Azerailles、法国)提供了一个完整的固定和可变排量micro-pumps;微电机(速度从350年到6500 rpm);检查、减压、螺线管和飞行员阀门;并完成操作的小型包广泛多变的工作环境。
例如,PB32固定位移微型泵体直径只有1.28。(32毫米)与位移和0.0007一样小。3,最大速度5000 rpm连续与6000年的峰值,和最大压力4350 psi连续和5075 psi的峰值。一个稍大的PB33惠普版本0.0027。3位移和最大持续压力等级13050 psi和马克斯的峰值14500 psi(1000杆)。
李有限公司(康涅狄格州韦斯特布鲁克)使一个微型数组,高性能流体控制组件,包括李塞扩张插头,电磁阀,流器,安全屏幕、救济和止回阀和航天阀门。公司的流程控制,引用一个典型产品,提供计量流在一个方向上和自由流在相反的方向。也称为单向限制器。在最小的尺寸,直径只有0.18。,然而,标称系统压力等级3000 psi。其他同等级别的产品包括poppet-style止回阀可以流流量在25 psid,标称系统压力等级4000 psi;和压力释放阀门开裂压力从20到100 psid,在一些版本5000 psi处理标称系统压力。一些微型止回阀和压力限制器模型甚至可以处理系统8000 psi。
同样,安全屏幕小至0.13英寸。帮助保护孔直径、安全阀和其他敏感的液压元件。关键部件通常是相对不受低水平的小型污染物,但一个大粒子突然失败,可能会导致灾难性的后果。过滤器保持流体清洁时操作,安全屏幕提供额外的保护。单位有孔大小为0.0008。0.062。,和高压版本不会破裂或崩溃的压力7500 psid,即使完全堵塞。
证监会Koenig(北还,康涅狄格州)提供了一个范围的插头,流量控制,止回阀和相关组件。扩张器插头,例如,据说海豹钻洞的可靠性。他们有大小从0.093到0.875。和额定6500 psi(450条)推式单位和7200 psi(500条)版本。
公司的不锈钢限制器单位提供精确的流量控制流体系统和最小尺寸为0.093英寸。(4毫米)在扩张器和螺纹样式,和处理压力2900 psi(200杆)。可以指定孔来实现所需的流量。止回阀,0.216。(5.5毫米)直径,处理正向或反向流,破裂压力的2 - 29 psi(0.14到2条)和最大工作压力的4352 psi(280杆)。
Takako行业,本次设立组织成员在京都,日本,声称世界上最小的轴向柱塞泵。广场的形状tfh - 040单位措施只有1.18。(30毫米)宽3.0英寸。(77毫米),额定的最大工作压力是2030 psi(140杆)。位移是0.4 cc /转速、输入速度是每分钟2000转,流量的0.8升分钟。
micro-pumps的单位是一个家庭的一部分特性相结合的混合动力驱动系统的好处水力学的可控性ac-servomotor和逆变器满足广泛的规范小额泵。典型的应用程序中,据该公司介绍,包括泵,阀控制,为成型机模具转换设备,液压钳夹和卷边压。
本文原本跑在我们WTWH媒体姐妹站点流体动力的世界2019年6月24日。