Hogyan kell méretezni egy hidraulikus tápegységet?

A hidraulikus tápegység méretezésének alapvető feltételei

A megfelelő mérethez a hidraulikus tápegység (HPU), először meg kell határoznia az alkalmazás mechanikai kimeneti követelményeit. A folyamat nem egy általános motor kiválasztásáról szól; ez a szükséges erő, a működési sebesség, valamint az ebből eredő áramlási és nyomásigények pontos meghatározása. Az alapvető válasz három elsődleges számításban rejlik: Üzemi nyomás (PSI/bar) , Áramlási sebesség (GPM/LPM) , és Bemeneti lóerő (LE/kW) .

Egy össze nem illő hidraulikus tápegység szélsőséges energiapazarláshoz és hőtermeléshez (ha túlméretezett), vagy a mechanikai feladat elvégzésének elmulasztásához (alulméretezés esetén) vezet. A cél a hidraulika szivattyú teljesítményének, a tartály kapacitásának és az elektromos motor vagy motor erejének egyensúlyba hozása.

1. lépés: Az erő- és nyomáskövetelmények meghatározása

A nyomás által keltett hidraulikus tápegység a terhelési ellenállás közvetlen eredménye. Nem választ önkényesen nyomást; a működtető szerkezete (henger vagy motor) felülete alapján számítja ki.

A hengeres erő képlet

A szükséges nyomás kiszámításához használja a következő képletet: Nyomás = Erő / Terület . Például, ha hidraulikus hengerre van szüksége az a 20.000 font teher és egy hengert használ a 4 hüvelykes furat (terület = 12,57 nm), a szükséges nyomás kb 1591 PSI . Általában hozzá kell adni a 10-20% biztonsági ráhagyás a súrlódási és vonalveszteségek figyelembevételére, vagyis az Ön hidraulikus tápegység legalábbis képesnek kell lennie 2000 PSI .

• Határozza meg a maximális terhelést, amellyel a rendszer találkozik.
• Határozza meg a hidraulikus hengerek furatát.
• Vegye figyelembe az „elszakadó” erőt, amely gyakran nagyobb, mint a mozgó erő.

2. lépés: Az áramlási sebesség kiszámítása a kívánt sebességhez

A gallon per perc (GPM) vagy liter per perc (LPM) mértékegységben mért áramlási sebesség határozza meg, hogy milyen gyorsan mozog a gép. A hidraulikus tápegység meghatározott mennyiségű olajat kell mozgatnia a hengerbe, hogy egy bizonyos ideig meghosszabbodjon.

Példa: Ha ugyanaz 4 hüvelykes furat cylinder rendelkezik a 24 hüvelykes löket és be kell nyúlni 5 másodperc , először ki kell számítania a hangerőt. A hangerő nagyjából 1,3 gallon . 1,3 gallon mozgatásához 5 másodperc alatt a hidraulikus tápegység nagyjából képes szivattyúra van szüksége 15,6 GPM .

3. lépés: Az elektromos motor lóerejének kiszámítása

Miután meghatározta a nyomást és az áramlást, kiszámíthatja a szükséges bemeneti teljesítményt hidraulikus tápegység . A szokásos ökölszabály az "1 LE 1 GPM-ért 1500 PSI-n" szabály, de pontosabb számítás szükséges a hatékonyság érdekében.

Használja a képletet: HP = (GPM × PSI) / (1714 × Hatékonyság) . A legtöbb hidraulikus szivattyú hatásfoka között van 0,85 és 0,90 . Ha rendszere megköveteli 10 GPM 2500 PSI-vel , a számítás a következő lenne: (10 × 2500) / (1714 × 0,85), ami nagyjából 17,16 LE . Ebben az esetben egy szabványt kell választania 20 LE motor az ön számára hidraulikus tápegység .

4. lépés: A hidraulikus tartály (olajtartály) méretezése

A tározó kritikus eleme a hidraulikus tápegység amit gyakran figyelmen kívül hagynak. Elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy lehetővé tegye a hőtágulást, a hűtést és a szennyeződések leülepedését.

A 3 az 1-hez szabály

Szabványos ipari alkalmazásoknál a tartálynak tartania kell magát a szivattyú GPM teljesítményének háromszorosa . Ha a te hidraulikus tápegység hasznosítja a 10 GPM szivattyú , a tartálynak ideális esetben meg kell tartania 30 gallon folyadékból. Ez biztosítja, hogy az olaj elegendő időt tölt "nyugalomban" a hő elvezetéséhez, mielőtt visszaszívja a szivattyúba.

Ha azonban a hely korlátozott, vagy a munkaciklus szakaszos, használhat a 1:1 vagy 2:1 arány , feltéve, hogy hozzáad egy olajhűtő a hőmérséklet szabályozására. A túlzott hőség a hidraulikus tömítések és a folyadék élettartamának elsődleges gyilkosa.

5. lépés: Üzemi ciklus és hőkezelés

Az Ön munkaciklusa hidraulikus tápegység drámai hatással van a kialakítására. Egy óránként 10 másodpercig működő egység más méretű, mint egy gyári szinten folyamatosan működő egység.

• Időszakos szolgálat: Kisebb tartályok és nagyobb motorterhelések tolerálhatók, mert a rendszernek van ideje lehűlni a ciklusok között.
• Folyamatos szolgálat: A hőcserélők pontos méretezését igényli. Ki kell számolni a hőterhelés (a bemeneti HP nagyjából 20-30%-a), és biztosítsa a hidraulikus tápegység képes eloszlatni ezt az energiát anélkül, hogy túllépné 140°F (60°C) .

Gyakorlati ellenőrző lista a HPU méretezéshez

Mielőtt véglegesítené a vásárlást vagy összeállítást a hidraulikus tápegység , ellenőrizze a következő környezeti és mechanikai tényezőket:

1. Környezeti hőmérséklet: Az extrém hideghez fűtőberendezések szükségesek; a szélsőséges hőség nagyobb hűtőket igényel.
2. Folyadék típusa: A viszkozitás befolyásolja a szivattyú hatékonyságát és a motor indítónyomatékát.
3. Feszültség és fázis: Győződjön meg arról, hogy az elektromos motor a hidraulikus tápegység illeszkedik a létesítmény tápellátásához (pl. 230 V egyfázisú vs. 460 V háromfázisú).
4. Szűrés: A szűrők mérete a legérzékenyebb alkatrész (általában a szelepek) alapján történik.

A számítási lépések szigorú betartásával biztosítja, hogy hidraulikus tápegység megbízható, hatékony szolgáltatást nyújt teljes élettartama alatt felesleges energiaköltségek és mechanikai hibák nélkül.