Guida al dimensionamento della centralina idraulica: portata della pompa, KW del motore, capacità del serbatoio e calore

Una centralina idraulica può raggiungere la regolazione di scarico ed essere comunque errata per la macchina.

L'indicatore sale a 160 bar. Il cilindro si muove, ma impiega dodici secondi invece di sette. Dopo quaranta minuti, il serbatoio è caldo, la corrente del motore elettrico è superiore al previsto e l'operatore inizia a fare una pausa tra un ciclo e l'altro. Il primo suggerimento è spesso una pompa più grande. Il secondo è un radiatore dell'olio più grande. Nessuno dei due suggerimenti risponde alla domanda utile: dove va a finire l’energia disponibile?

Il flusso mancante potrebbe iniziare all'ingresso della pompa. Potrebbe essere perso attraverso una piccola valvola direzionale, un filtro, un lungo tubo di ritorno o una valvola di sicurezza che rimane aperta durante parte del ciclo. Il motore elettrico può essere abbastanza grande per il carico medio ma troppo piccolo per avviamenti ripetuti. Il serbatoio potrebbe contenere olio sufficiente a coprire la porta di aspirazione, lasciando troppo poco tempo all'aria per lasciare il fluido. UN la centralina idraulica personalizzata deve essere selezionata come circuito funzionante, non come serbatoio con un motore imbullonato sulla parte superiore.

Questo è il tipo di lavoro di dimensionamento che di solito avviene su più scrivanie. La manutenzione sa quando la macchina rallenta. L'acquisto ha il vecchio numero di modello. Il costruttore sa quanto spazio rimane accanto al telaio. Nessuno di questi fatti è sufficiente da solo. Mettendoli insieme, tuttavia, è possibile discutere di pompa, motore elettrico, serbatoio, valvole, filtri e refrigeratore prima che un fornitore si impegni in un layout che è costoso da modificare.

Iniziate dal ciclo della macchina, non dal catalogo delle unità di potenza

Inizia con un cronometro e la macchina, non con un catalogo di pompe. Seguire un ciclo completo. Una pressa potrebbe percorrere gran parte del suo percorso rapidamente, rallentare vicino al pezzo, mantenere la forza per otto secondi, quindi tornare a casa quasi scarica. Un ascensore può iniziare con difficoltà ma muoversi solo sei volte in un'ora. Un trasportatore è il tipo opposto di problema: pressione moderata, forse, ma nessun riposo lungo. Le letture del misuratore di picco potrebbero corrispondere mentre le loro unità di potenza necessitano di motori, serbatoi e sistemi di raffreddamento abbastanza diversi.

Registrare ciascun attuatore separatamente. Per un cilindro, prendere nota dell'alesaggio, del diametro dello stelo, della corsa, della direzione del carico, del tempo di percorrenza richiesto e del punto più duro del collegamento. Per un azionamento rotativo, annotare lo spostamento, il numero di giri target, la coppia di avviamento, la disposizione del drenaggio e se il carico può sovraccaricare il motore. IL La guida all'abbinamento della pompa idraulica e del motore spiega perché velocità, coppia, pressione di ritorno e temperatura dell'olio devono essere lette insieme.

Quindi annotare quali funzioni operano contemporaneamente. Un ramo dello sterzo da 25 L/min e un ramo della pinza da 35 L/min non richiedono necessariamente una pompa da 60 L/min se la sequenza di controllo impedisce il funzionamento simultaneo. Gli stessi due rami possono richiedere tutti i 60 L/min se l'operatore può utilizzarli entrambi insieme. Lo schema, la logica della valvola e la sequenza del PLC decidono quale affermazione è vera.

Per il lavoro sul campo, una frase semplice è più preziosa di una richiesta di codice articolo lucida:

L'unità estende un cilindro con alesaggio da 80 mm di 500 mm in 7 secondi, sostiene un carico di 22 kN per 10 secondi, si ritrae senza carico e ripete quattro volte al minuto. L'olio raggiunge i 63 C dopo un'ora, mentre la pressione di uscita della pompa è di 160 bar e la pressione di ritorno è di 9 bar durante l'estensione.

Quella nota offre già al fornitore un punto di partenza. 'Citare una centralina idraulica da 7,5 kW' no.

Cosa comprende effettivamente una centralina idraulica

In officina, 'unità di potenza' può significare qualsiasi cosa, da un gruppo motopompa su un piccolo serbatoio a una stazione idraulica completa con collettore e armadio di controllo. Il confine utile è funzionale: immagazzina e condiziona l'olio, aziona la pompa, limita la pressione e invia un flusso controllato verso la macchina. Quando il servizio lo richiede, è possibile montare valvole direzionali, filtri, uno sfiato di riempimento, un indicatore di livello e temperatura, raccordi di prova, un accumulatore, un riscaldatore o un dispositivo di raffreddamento. Non sono necessari semplicemente per far sembrare completo l'assemblaggio.

Un cambiamento tende a spostare molti altri limiti. Aggiungi la cilindrata della pompa e il blocco valvole, il filtro, il radiatore, i tubi flessibili e il ritorno del serbatoio devono trasportare l'olio extra. Ridurre l'altezza del serbatoio per liberare una protezione e la porta di aspirazione potrebbe essere troppo vicina al fluido aerato di ritorno. Aumentare l'impostazione di scarico e la coppia dell'albero aumenta con essa; lo stesso vale per il possibile carico sui cilindri, sulle tubazioni e sulla struttura della macchina. Questa catena di effetti è quella in cui un’unità compatta e dall’aspetto ordinato può diventare un’unità di lavoro scadente.

Il vecchio articolo di BLINCE su La differenza tra una pompa idraulica e una centralina idraulica può essere utile come premessa. La presente guida fa il passo successivo: trasforma un ciclo macchina in numeri di dimensionamento preliminari e una richiesta di preventivo utilizzabile.

Passaggio 1: convertire il movimento dell'attuatore nel flusso richiesto

Il flusso controlla principalmente la velocità dell'attuatore. La pressione si sviluppa in risposta alla resistenza e al carico. Mantenere questi due lavori separati previene uno degli errori più comuni nella scelta del propulsore: aumentare l’impostazione del rilievo perché un cilindro è lento.

Per un cilindro a doppio effetto calcolare innanzitutto l'area che vede effettivamente la pressione sulla corsa di lavoro:

A_pistone = pi greco x D^2 / 4

L’area anulare lato asta è:

A_anulare = pi x (D^2 - d^2) / 4

Dove D è l'alesaggio e d è il diametro dello stelo. La portata richiesta deriva dall'area e dalla velocità:

Q = A xv

La versione sul campo del calcolo è meno astratta: trovare il volume di olio necessario per riempire la camera di lavoro, quindi chiedere quanto velocemente deve arrivare quel volume. Esegui i numeri due volte. L'estensione utilizza l'intera area del passaggio; la retrazione utilizza l'area anulare più piccola attorno all'asta. Con un flusso fisso, a Il cilindro idraulico a doppio effetto quindi ritornerà solitamente più velocemente di quanto si estende.

Esempio di cilindro: alesaggio 80 mm, corsa 500 mm

Per un alesaggio di 80 mm, l'intera area del pistone equivale a circa 5.026,5 mm2. Spostando quell'area attraverso una corsa di 500 mm, l'estremità del tappo occuperà circa 2,51 litri. Questo è il volume che deve arrivare dopo lo spostamento della valvola, non semplicemente il volume indicato nel catalogo della pompa.

Per spostare quei 2,51 litri in 7,2 secondi sono necessari circa 20,9 L/min su carta. Una pompa contrassegnata con 20 L/min è già a corto di liquidi prima che vengano conteggiate le perdite. La transizione della valvola, l'accelerazione, la perdita di olio caldo e una seconda funzione possono assumere un'altra parte. In altre parole, 20.9 è un obiettivo utile all'attacco del cilindro, non un permesso per ordinare la pompa nominale più vicina.

Per un motore idraulico, la stessa idea di volume e tempo appare come spostamento per giro:

Q_teorico (l/min) = cilindrata (cm3/giro) x velocità (giri/min) / 1000

Un motore da 250 cm3/giro a 80 giri/min consuma nel calcolo ideale 20 L/min. La fornitura reale deve coprire anche le perdite. Erogare solo 18 L/min dopo l'usura della pompa e le perdite delle valvole e l'albero non riesce a mantenere la velocità calcolata; l'aumento della pressione non sostituirà l'olio mancante.

I totali delle filiali necessitano di un rapido controllo della realtà. Se due cilindri sono interbloccati e non si muovono mai insieme, la somma di entrambi i flussi di picco sovradimensiona la sorgente. Se un operatore può sfumare entrambe le bobine contemporaneamente, ignorando un ramo si ottiene l'effetto opposto. Lo sterzo prioritario, i circuiti rigenerativi, gli accumulatori e le pompe variabili rendono il totale della targa ancora meno affidabile; per quelle macchine, tracciare lo schema attraverso la sequenza effettiva.

Passaggio 2: scegliere la cilindrata della pompa dalla velocità di guida reale

Per una pompa a cilindrata fissa la portata teorica è:

Q_teorico (l/min) = cilindrata della pompa (cm3/giro) x velocità della pompa (giri/min) / 1000

La portata effettiva può essere stimata moltiplicando per l'efficienza volumetrica:

Q_effettivo = Q_teorico x efficienza volumetrica

Prendi un 16 cm3/giro Pompa idraulica ad ingranaggi serie HGP azionata a 1.450 giri/min. La moltiplicazione dà 23,2 L/min prima della perdita interna. Utilizzando l'efficienza volumetrica del 90% come valore di stima temporaneo, si riporta la portata prevista a 20,9 L/min.

Quella cifra del 90% è un presupposto del foglio di lavoro, non una valutazione BLINCE promessa. La struttura della pompa, la pressione, la velocità, la viscosità dell'olio, la temperatura e l'usura sono tutti fattori che la muovono. La selezione finale dovrebbe provenire dalla curva per la pompa esatta. In questa fase la stima risponde solo a una domanda approssimativa: 16 cm3/giro sono plausibili oppure siamo chiaramente nella fascia dimensionale sbagliata?

Controllare la velocità sull'albero della pompa, non il numero ricordato dalla brochure del motore. Un motore a induzione da 50 Hz normalmente non gira alla velocità sincrona di 1.500 giri/min una volta caricato. I motori vagano attraverso una gamma più ampia e i rapporti della PTO vengono spesso trasmessi in modo errato. Un progetto basato su 1.800 giri al minuto che riceve effettivamente 1.450 giri al minuto perde circa un quinto del suo flusso teorico prima che entrino in discussione le perdite della pompa.

Cilindrata fissa o variabile?

Una pompa a ingranaggi fissi ha senso quando la macchina desidera più o meno la stessa portata ad ogni ciclo e il circuito ha un modo onesto per scaricarla. È economico e familiare da servire. I problemi iniziano quando la maggior parte del flusso fisso trascorre lunghi periodi spremuto attraverso un bordo di misurazione o scaricato attraverso un rilievo mentre l'attuatore si muove a malapena.

UN la pompa a pistoni assiali a cilindrata variabile può indietreggiare dalla cilindrata completa quando il controllo indica che la domanda è diminuita. Ciò consente di risparmiare flusso sprecato solo quando il controllo è impostato correttamente. L'impianto idraulico con rilevamento del carico, le impostazioni del compensatore, l'olio pulito e uno scarico aperto della custodia diventano parte della messa in servizio; IL La guida di scarico della cassa della pompa a pistone copre uno dei percorsi di guasto meno visibili.

Non scegliere una pompa variabile solo perché sembra più avanzata. Non scegliere una pompa a ingranaggi solo perché è familiare. Il ciclo macchina dovrebbe prendere la decisione.

Passaggio 3: calcolare la potenza idraulica prima di scegliere il motore kW

Una volta collegato il flusso alla velocità, pressione e flusso possono essere combinati per stimare la resa idraulica:

P_idraulico (kW) = pressione (bar) x portata (l/min) / 600

Per il punto di funzionamento qui utilizzato, 160 bar e 20,9 L/min danno:

160 x 20,9 / 600 = 5,57 kW

Il motore non può essere dimensionato esattamente a 5,57 kW. Parte della potenza dell'albero viene persa nella pompa e nella trasmissione. Utilizzando l'efficienza complessiva dell'85% come stima iniziale si ottiene:

P_ingresso_motore = 5,57 / 0,85 = 6,55 kW

Un motore da 7,5 kW può essere un punto di partenza ragionevole per questo esempio. Non è una scelta finale automatica. L'avviamento sotto carico, la viscosità dell'olio freddo, il funzionamento di scarico, la tensione e la frequenza, il fattore di servizio, la temperatura ambiente, l'altitudine, la custodia, gli avvii orari e l'efficienza effettiva della pompa continuano ad avere importanza.

La corrente del motore deve essere registrata in base al servizio reale. Un'unità di potenza che funziona comodamente durante la corsa di un cilindro può scattare dopo ripetuti avviamenti o dopo che l'olio si è riscaldato e la macchina inizia a mantenere la pressione più a lungo. Il calcolo idraulico non sostituisce la progettazione elettrica; fornisce al progettista elettrico un caso di carico da verificare, mentre il La guida all'allineamento del giunto della pompa copre le verifiche meccaniche tra le due macchine.

La potenza di picco non è la stessa cosa della potenza continua

Un sollevamento può richiedere 160 bar per cinque secondi e poi riposare per due minuti. Una pressa può utilizzare l'alta pressione solo alla fine della corsa di formatura. Un trasportatore può richiedere continuamente una pressione moderata. La selezione della targhetta dovrebbe riflettere la durata del trasporto di ciascun carico da parte del motore, la possibilità di raffreddamento tra un ciclo e l'altro e se la macchina si avvia mentre il circuito idraulico è scarico.

Se la pompa si avvia contro la pressione, rivedere il centro della valvola, la disposizione di scarico, le valvole di ritegno e la pressione bloccata. Un motore sovradimensionato può nascondere un circuito di avviamento inadeguato, ma non elimina il picco di pressione o lo shock meccanico. IL La guida alla selezione della valvola di ritegno idraulica è rilevante quando la pressione rimane intrappolata dopo l'arresto.

Esempio di selezione lavorata: una piccola unità di sollevamento industriale

Consideriamo un dispositivo di sollevamento con questi requisiti preliminari:

• Alesaggio 80 mm, stelo 45 mm, corsa 500 mm;

• Carico esterno massimo 22 kN in estensione;

• Tempo di estensione target di 7,2 secondi;

• quattro cicli completi al minuto durante un lotto di produzione di 20 minuti;

• Pressione massima di esercizio prevista 160 bar;

• alimentazione elettrica trifase a 400 V, 50 Hz;

• servizio interno, normalmente 15-35 C intorno all'unità.

L'estremità del tappo contiene circa 2,51 litri oltre la corsa indicata. Distribuendo quel volume in 7,2 secondi si ottiene l'obiettivo di 20,9 l/min. Una pompa da 16 cm3/giro a 1.450 giri/min fornisce teoricamente 23,2 l/min e, con il margine di efficienza temporaneo, si avvicina ai 20,9 l/min.

Se tutti i 20,9 l/min fossero erogati a 160 bar, la potenza idraulica sarebbe di 5,57 kW. Tenendo conto delle perdite ipotizzate, il fabbisogno dell'albero aumenta a 6,55 kW. Ciò pone un motore da 7,5 kW nella rosa dei candidati, ma non ancora nell'ordine: avviamento a freddo, avviamenti orari, sovraccarico e il tracciato della pressione reale devono ancora concordare.

Anche il controllo della forza è importante. A 160 bar, un foro da 80 mm fornisce una forza di estensione teorica di circa 80,4 kN, molto al di sopra del carico dichiarato di 22 kN. Questa differenza è un avvertimento, non un vantaggio. O la pressione di esercizio effettiva sarà molto inferiore, il collegamento presenta un grave svantaggio meccanico oppure i dati iniziali sono incompleti. Un fornitore corretto dovrebbe chiedere quale dichiarazione si applica prima di impostare la valvola di sicurezza.

Questo esempio mostra perché flusso e pressione non devono essere copiati da righe separate del catalogo. L'obiettivo di velocità punta verso circa 21 L/min. Il carico potrebbe richiedere molto meno di 160 bar. La corretta impostazione del motore e dello scarico può essere finalizzata solo dopo aver confermato la forza reale e il collegamento.

Passaggio 4: dimensionare il serbatoio senza rispettare un solo rapporto

La scorciatoia familiare è rendere il volume del serbatoio un multiplo del flusso della pompa. Rapporti come due, tre o cinque volte la portata della pompa vengono spesso utilizzati durante la pianificazione iniziale. Non sono regole di progettazione universali. Un serbatoio da 60 litri può essere generoso per un'unità intermittente da 20 L/min e inadeguato per un'altra unità con strozzamento continuo, flusso d'aria scarso, un grande volume del cilindro differenziale e forte esposizione alla contaminazione.

Il serbatoio ha diversi compiti. Deve mantenere l'ingresso di aspirazione coperto in ogni posizione dell'attuatore, trattenere l'olio spostato da cilindri e accumulatori, lasciare spazio per l'espansione termica, rallentare il ritorno dell'olio quanto basta per la gestione dell'aria e della contaminazione e consentire l'accesso al personale di manutenzione per pulirlo e ispezionarlo. Contribuisce inoltre alla superficie e alla massa d'olio al controllo termico.

Inizia calcolando la variazione massima del volume dell'olio del sistema. Un grande cilindro a stelo singolo immagazzina quantità diverse sui lati del cappello e dello stelo. Diversi cilindri possono estendersi insieme. Un accumulatore può rilasciare e recuperare un volume significativo di olio. Il serbatoio deve rimanere entro i livelli minimo e massimo di sicurezza per tutta la sequenza, non solo quando ogni attuatore è retratto.

Poi guarda il flusso di ritorno. La retrazione del cilindro può rimandare al serbatoio più olio di quello fornito dalla pompa perché l'asta riduce il volume anulare. Un circuito rigenerativo può creare un altro modello di flusso. Il diffusore di ritorno, il filtro, il dispositivo di raffreddamento e la disposizione delle porte devono gestire quel picco senza trasformare il serbatoio in un generatore di schiuma.

Una migliore tabella per lo screening dei serbatoi

Un intervallo preliminare può iniziare con circa da due a cinque litri di volume del serbatoio per l/min di flusso della pompa per molte unità convenzionali, ma il numero finale deve essere giustificato dai fattori di cui sopra. Tratta il rapporto come un inizio di conversazione, non come una prova.

Le porte di aspirazione e di ritorno devono essere sufficientemente separate per evitare che l'olio di ritorno caldo e aerato ritorni direttamente nella pompa. I deflettori interni, i diffusori e le posizioni ragionevoli delle porte possono aiutare, mentre una geometria scadente può sconfiggere un serbatoio di grandi dimensioni. IL La guida allo sfiato del serbatoio idraulico spiega come il movimento del livello dell'olio modifica anche il percorso dell'aria richiesto.

Passaggio 5: trovare la fonte di calore prima di aggiungere un dispositivo di raffreddamento

Ogni perdita diventa calore. Perdite della pompa, inefficienza del motore, caduta di pressione della valvola, flusso di scarico, tubi sottodimensionati, accoppiamenti stretti, ostruzione del filtro e contropressione di ritorno consumano energia senza produrre movimento utile.

Una rapida stima del calore per una caduta di pressione nota è:

Perdita di calore (kW) = caduta di pressione (bar) x flusso (L/min) / 600

Se 20 l/min attraversano una valvola con una caduta di pressione di 40 bar, in quella condizione vengono convertiti in calore circa 1,33 kW. Se la stessa perdita continua per gran parte dello spostamento, non si tratta di un dettaglio termico di poco conto.

Il flusso di soccorso è più intenso. L'invio di 20 l/min attraverso un'impostazione di scarico di 160 bar rappresenta circa 5,33 kW di potenza idraulica trasformata principalmente in calore. Un dispositivo di raffreddamento può rimuovere parte di quel calore, ma la prima riparazione migliore è spesso quella di impedire al circuito di rimanere in rilievo.

Misurare la temperatura dell'olio come tendenza. Registrare la temperatura del serbatoio, la temperatura ambiente, lo stato del ciclo, la pressione della pompa, la pressione di ritorno e la corrente del motore a intervalli regolari finché l'unità non raggiunge una condizione stabile o supera l'intervallo consentito. Una lettura effettuata dopo che la macchina è stata spenta non può mostrare dove è stato prodotto il calore.

Quando è necessaria una reale dissipazione del calore, dimensionare il raffreddatore in base al carico termico, al flusso dell'olio, alla temperatura dell'olio consentita, alle condizioni dell'aria ambiente o dell'acqua, alla contaminazione, alla potenza della ventola e alla caduta di pressione. IL La guida al dimensionamento del radiatore dell'olio idraulico spiega perché un nucleo più grande non è automaticamente un circuito migliore.

Per le unità che necessitano di raffreddamento ad aria forzata, un prodotto come Il radiatore dell'olio idraulico della serie BLINCE AD deve essere selezionato in base alla dissipazione del calore calcolata e al percorso effettivo dell'olio. Non utilizzare la portata nominale della pompa come unica specifica del refrigeratore.

Passaggio 6: verificare la capacità della valvola e la logica di controllo

Il blocco valvole decide dove va il flusso della pompa quando l'attuatore si muove, si ferma, mantiene o cambia direzione. Una pompa di buone dimensioni può sembrare debole dietro una bobina sottodimensionata. Un motore elettrico correttamente dimensionato può surriscaldarsi se il centro della valvola mantiene la pompa caricata in folle.

Per ciascuna valvola, verificare il flusso nominale, la pressione di esercizio, la caduta di pressione interna, la funzione del cursore, la condizione del centro, il metodo di attuazione, la tensione, l'azionamento manuale e i requisiti di drenaggio o pilota. IL La guida alla selezione della valvola di controllo direzionale mostra perché la corrispondenza del modello di porta non è sufficiente.

Anche il controllo della pressione necessita di una gerarchia. Il rilievo principale protegge il circuito sorgente. Una valvola riduttrice può limitare un ramo. Una valvola di controbilanciamento può controllare un carico eccessivo. Una valvola di sequenza può avviare la funzione successiva solo dopo che la prima ha sviluppato pressione. Se le loro impostazioni si sovrappongono incautamente, l'unità di potenza può vibrare, surriscaldarsi o eseguire funzioni nell'ordine sbagliato.

Il controllo del flusso merita lo stesso trattamento. Il dosaggio da 30 l/min fino a 8 l/min con una pompa fissa può sprecare una grande quantità di energia a meno che il flusso inutilizzato non venga scaricato o utilizzato altrove. Prima di specificare un serbatoio e un refrigeratore più grandi, confrontare il circuito con quello Guida alla risoluzione dei problemi della valvola di controllo del flusso idraulico.

Fase 7: Progettare i percorsi di aspirazione e ritorno come parti dell'unità

La pompa non può fornire olio che non può ricevere. Un lungo tubo di aspirazione, un raccordo piccolo, una valvola chiusa, un filtro sporco, un rivestimento collassato, un'elevata viscosità dell'olio freddo o uno scarico del serbatoio inadeguato possono far morire di fame una pompa anche quando il serbatoio sembra pieno.

Mantenere il percorso di aspirazione breve e generoso, utilizzando i limiti di ingresso del produttore della pompa anziché una dimensione del tubo conveniente. Evitare gomiti e riduttori inutili. Assicurarsi che il filo non salga in una sacca d'aria. Se la pompa è montata sopra il livello dell'olio, l'adescamento e le condizioni di ingresso consentite necessitano di una conferma esplicita.

È necessario controllare il flusso di picco sul lato di ritorno, non solo la portata della pompa. Filtri, raffreddatori, collettori, tubi flessibili e raccordi creano una caduta di pressione cumulativa. Un'elevata pressione di ritorno può ridurre la forza del cilindro, ridurre la coppia del motore, aumentare lo stress della guarnizione e rendere il serbatoio più caldo.

IL La gamma di tubi e raccordi idraulici è un punto di partenza del prodotto, ma un corretto assemblaggio di tubi richiede comunque pressione di esercizio e di picco, flusso, fluido, temperatura, percorso, raggio di curvatura, abrasione, carico di impulso, geometria del raccordo e movimento di installazione. La dimensione della filettatura da sola non dimostra la capacità di flusso interno.

Passo 8: Specificare la filtrazione e la respirazione attorno alle esigenze dei componenti

L'olio dall'aspetto pulito non è necessariamente olio pulito. Il nuovo olio può trasportare particelle dallo stoccaggio e dal trasferimento. I tubi nuovi possono contenere polvere da taglio. Un nuovo serbatoio saldato può rilasciare incrostazioni o detriti di fabbricazione se non è stato preparato correttamente.

La selezione del filtro dovrebbe considerare la pulizia target, la sensibilità dei componenti, le prestazioni beta, la viscosità all'avvio a freddo, il comportamento di collasso o bypass, le impostazioni dell'indicatore e l'intervallo di manutenzione. Un filtro sottile che trascorre ogni avvio a freddo in bypass può fornire una protezione inferiore a quella suggerita dall'ordine di acquisto.

Il filtraggio del ritorno è comune, ma non protegge la pompa dai detriti già presenti nel serbatoio. I filtri di aspirazione possono catturare materiale di grandi dimensioni creando anche una restrizione all'ingresso se sono troppo piccoli o trascurati. I filtri di pressione proteggono i componenti sensibili a valle ma richiedono la pressione nominale corretta e una posizione adeguata nel circuito.

Dopo un guasto alla pompa o al motore, ispezionare il serbatoio, i tubi flessibili, il blocco valvole, il dispositivo di raffreddamento e i percorsi dell'attuatore prima di installare il componente sostitutivo. IL La guida al controllo della contaminazione idraulica spiega perché il componente guasto spesso è solo il primo risultato visibile.

Lo sfiatatoio deve far passare l'aria quando il livello dell'olio cambia, escludendo la contaminazione prevista nel sito. Una piccola unità interna e una centrale agricola esterna non respirano la stessa aria. La progettazione del riempitivo, la filtrazione di trasferimento, l'esposizione alla pioggia, il lavaggio, l'umidità e l'accesso per la manutenzione devono essere scritti nelle specifiche.

Passo 9: Metti i punti di prova dove verranno prese le decisioni

Un manometro di uscita della pompa è utile, ma non può mostrare la pressione persa attraverso il filtro di pressione, la valvola, il refrigeratore o la linea di ritorno. Non può dimostrare quale pressione raggiunge il cilindro o il motore. Inoltre, non può separare un breve picco di sollievo da una condizione di carico sostenuto.

I punti utili possono includere l'uscita della pompa, prima e dopo un filtro di pressione, l'ingresso della valvola, le porte di lavoro dell'attuatore, la linea di ritorno, l'ingresso e l'uscita del refrigeratore e lo scarico della custodia della pompa a pistone, ove applicabile. L'insieme esatto dovrebbe seguire i guasti che il team di manutenzione potrebbe dover diagnosticare.

Selezionare l'intervallo di misura per la misurazione. Un manometro da 400 bar può sopravvivere a un test di ritorno a 25 bar, ma non fornirà una risoluzione utile. Pulsazioni e vibrazioni possono anche richiedere un manometro riempito di liquido, uno smorzatore, un accoppiamento per test remoto o un trasduttore anziché un manometro nudo su un collettore vibrante.

IL La guida al posizionamento del manometro idraulico fornisce il metodo di mappatura della pressione più ampio. Costruire i punti di prova in una nuova unità di potenza è solitamente più economico che aggiungerli dopo il primo guasto inspiegabile.

Controlli del ciclo di lavoro per tipo di macchina

Presse, morsetti e macchine utensili

Una pressa o una pinza spesso necessitano di un avvicinamento rapido, una velocità di lavoro controllata, una forza elevata verso la fine della corsa e un ritorno rapido. Una disposizione di pompe alto-basso, un accumulatore, una pompa variabile o un circuito di scarico può ridurre la potenza installata rispetto a forzare una pompa fissa a soddisfare ogni fase in modo inefficiente.

La pressione di mantenimento merita attenzione. Se la pompa rimane caricata solo per compensare le perdite della valvola o del cilindro, l'unità può dedicare la maggior parte del suo tempo alla produzione di calore. Verificare se una valvola di ritegno pilotata, una strategia con accumulatore o la riparazione del componente che perde è più appropriata rispetto al funzionamento continuo della pompa; IL La guida della deriva del cilindro idraulico aiuta a separare i percorsi delle perdite.

Ascensori, rimorchi con cassone ribaltabile e gruppi elettrogeni intermittenti

Le unità di sollevamento intermittenti possono utilizzare serbatoi e motori compatti quando il ciclo completo, il tempo di riposo, gli avviamenti orari, le condizioni ambientali e il carico sono dichiarati onestamente. Il servizio breve non elimina i requisiti di sicurezza per guasto del tubo flessibile, carico eccessivo, scarico della pressione, abbassamento di emergenza o supporto meccanico.

Un circuito a gravità può richiedere il flusso della pompa solo durante il sollevamento, ma il percorso di ritorno deve comunque controllare la velocità di abbassamento senza contropressione o calore eccessivi. Non selezionare l'unità solo dalla pressione di sollevamento.

Azionamenti per trasportatori, miscelatori, ventilatori e verricelli

I carichi rotanti continui espongono le perdite che i test con cilindri brevi possono nascondere. La pressione di uscita del motore, lo scarico dell'involucro, il flusso del dispositivo di raffreddamento e l'erogazione stabile della pompa sono importanti per l'intero turno. Un'unità di potenza che sopravvive a una prova di cinque minuti potrebbe comunque perdere velocità o surriscaldarsi dopo un'ora, soprattutto quando il percorso di scarico della scatola del motore è legato a un ritorno restrittivo.

Per gli argani e gli azionamenti a ruota libera, la frenatura e il controllo del carico devono essere progettati con la funzione di sicurezza della macchina. Le specifiche dell'unità di potenza dovrebbero includere la coppia di avviamento, la coppia di funzionamento, la velocità massima, il comportamento di arresto e cosa succede in caso di perdita di energia elettrica.

Attrezzature mobili e agricole

Le installazioni mobili aggiungono variazione della velocità del motore, inclinazione, vibrazioni, polvere, pioggia, imballaggi compatti e modifiche agli accessori. Il serbatoio deve mantenere coperta la bocca di aspirazione in corrispondenza delle pendenze previste. Il frigorifero deve ricevere un flusso d'aria reale. Lo sfiatatoio e il bocchettone devono sopravvivere all'ambiente in cui l'operatore effettua effettivamente la manutenzione della macchina.

Per le unità azionate dalla presa di forza o dal motore, fornire al fornitore la gamma completa di velocità, rotazione, albero o giunto e carico laterale consentito. Una pompa dimensionata al regime nominale del motore potrebbe deludere durante il funzionamento a bassa velocità, mentre una pompa selezionata per un flusso al minimo basso potrebbe superare la velocità al regime di trasporto.

Chi non dovrebbe ancora ordinare una centralina idraulica?

Non effettuare ancora l'ordine se non si conoscono ancora il carico dell'attuatore, la velocità richiesta, le funzioni simultanee, l'alimentazione elettrica o il comportamento di sicurezza. Un fornitore può preparare una stima di budget partendo da dati incompleti, ma dovrebbe essere etichettata come preliminare.

Non ordinare un'unità più grande solo perché la vecchia macchina è lenta. Se la vecchia pompa non funziona, la valvola è restrittiva, il cilindro perde internamente o la linea di ritorno è bloccata, il flusso extra della pompa può creare più calore senza ripristinare il movimento.

Non richiedere un serbatoio compatto quando la macchina non dispone di un piano di raffreddamento confermato, di un flusso di ritorno elevato, di grandi variazioni di volume del cilindro o di uno scarso accesso per la pulizia. Il packaging è un input ingegneristico, non un permesso per rimuovere le funzioni di gestione del petrolio.

Non acquistare un'unità ad alta pressione per una macchina i cui cilindri, valvole, tubi flessibili, telaio, protezioni e architettura di controllo non sono stati approvati per la pressione più elevata. L'impostazione della valvola di sicurezza non è un certificato di aggiornamento.

Lista di controllo pratica prima di richiedere un preventivo

Se mancano più risposte la selezione può comunque iniziare. Non dovrebbe essere presentato come ingegneria finita. Minori sono le incognite, minore è la possibilità di acquistare una centralina idraulica che raggiunge la pressione sul banco di prova ma non riesce a raggiungere la macchina.

Scorciatoie che producono un'unità di potenza costosa

Scorciatoia 1: dimensionamento della pompa dalla pressione massima

La valutazione della pressione non determina il flusso. Iniziare dalla velocità e dal volume dell'attuatore, quindi controllare la pressione richiesta dal carico.

Scorciatoia 2: trattare il flusso come potenza nominale del motore

Trenta litri al minuto raccontano solo metà della storia del motore. A 40 bar la potenza idraulica è di circa 2 kW; a 200 bar sono circa 10 kW. Efficienza e dovere spostano quindi più in alto la targa richiesta. Stesso flusso, carico sull'albero molto diverso.

Scorciatoia 3: chiamare la pressione di scarico il punto di lavoro

La valvola di sicurezza protegge il circuito. Se si apre durante ogni ciclo normale, l'energia utile viene trasformata in calore e il design del controllo merita una revisione.

Scorciatoia 4: applicare un moltiplicatore di serbatoio ovunque

Il rapporto serbatoio/portata è solo una convenzione preliminare. La variazione del volume del cilindro, il flusso di ritorno, il rilascio dell'aria, il calore, l'inclinazione, la manutenzione e l'imballaggio possono spostare la dimensione finale.

Scorciatoia 5: aggiungere un dispositivo di raffreddamento prima di misurare la perdita

Un refrigeratore può controllare la temperatura nascondendo il flusso di scarico continuo, la caduta di pressione della valvola o la restrizione del ritorno. Trovare prima il calore evitabile, quindi dimensionare il frigorifero per il carico rimanente.

Scorciatoia 6: ignorare gli avviamenti del motore e l'olio freddo

Un motore che funziona una volta potrebbe guastarsi durante ripetuti avviamenti. L'olio freddo aumenta la perdita in ingresso e la coppia di spunto. Confermare il metodo di avvio, gli avviamenti orari, lo scarico, la tensione e la temperatura minima dell'olio.

Scorciatoia 7: Selezione delle valvole in base alla dimensione della porta

Filettature uguali possono nascondere passaggi interni, curve di caduta di pressione, centri della bobina e comportamento di controllo diversi. Utilizzare la portata nominale e la funzione del circuito.

Scorciatoia 8: Approvazione dell'unità da un indicatore

Una lettura dell'uscita della pompa non dimostra la pressione dell'attuatore o una pressione di ritorno accettabile. Metti dei punti di prova sulle perdite che contano.

Scorciatoia 9: collegamento di un'unità pulita a una macchina sporca

I detriti del guasto precedente possono ritornare attraverso la nuova pompa e il blocco valvole. Pulire e verificare l'intero percorso dell'olio collegato.

Scorciatoia 10: Citare un massimo di catalogo come servizio continuo

La pressione di picco, il flusso intermittente e la temperatura massima non sono intercambiabili con i valori nominali continui. Confermare il componente selezionato nel punto di lavoro reale.

Una richiesta di preventivo che offre al fornitore qualcosa su cui calcolare

Evita di inviare solo:

Necessita di una unità da 7,5 kW, 160 bar, serbatoio da 40 L. Stesso compito del vecchio.

Utilizza una nota tecnica:

Applicazione: dispositivo di sollevamento per interni. Un cilindro a doppio effetto, alesaggio 80 mm, stelo 45 mm, corsa 500 mm. Il carico esterno è di 22 kN in estensione. Abbiamo bisogno della corsa completa in 7,2 secondi; sei secondi sono accettabili per la restituzione. La produzione viene eseguita in lotti da 20 minuti a quattro cicli al minuto, seguiti da un'interruzione di 10 minuti, durante un turno di otto ore. Nessun secondo attuatore funziona con l'ascensore. L'alimentazione dell'impianto è 400 V, 50 Hz, trifase e lo spazio a disposizione è 800 x 550 mm. Il cilindro deve rimanere sollevato quando la pompa si ferma, con abbassamento controllato di emergenza. Si prega di verificare la cilindrata della pompa, le dimensioni del motore, il serbatoio, la disposizione delle valvole, il filtraggio, i punti di misura e i requisiti di raffreddamento proposti anziché copiare la vecchia unità da 7,5 kW.

Tale richiesta indica al fornitore dove rimangono le ipotesi. Il carico dichiarato di 22 kN non sembra richiedere 160 bar con la bombola proposta, quindi la pressione di esercizio dovrebbe essere ricalcolata. Il ciclo suggerisce un lavoro intermittente ma ripetuto, non un singolo sollevamento. I requisiti di mantenimento e abbassamento influiscono sul circuito della valvola e sulla revisione della sicurezza.

Per un progetto di sostituzione, inviare anche le foto della vecchia unità, della targhetta della pompa, della targhetta del motore, del collettore, delle porte dei tubi, del quadro elettrico, delle condizioni dell'olio, dell'elemento filtrante e del primo componente guasto. Utile una foto senza dati operativi; i dati operativi senza una visione dell'impianto sono incompleti.

Domande frequenti

Come dimensiono una centralina oleodinamica?

Lavorare verso l'esterno dall'attuatore. Stabilire il carico ed il tempo concesso per lo spostamento, quindi calcolare la portata e l'eventuale pressione di esercizio. Solo dopo la cilindrata della pompa, i kW del motore, il serbatoio, il blocco valvole, la filtrazione e il raffreddamento hanno un contesto sufficiente per essere selezionati.

Di che dimensioni ha bisogno il motore elettrico di una centralina idraulica?

Utilizzare bar x L/min / 600 per la potenza idraulica nel punto di funzionamento peggiore. Dividere per un’efficienza complessiva difendibile, non ottimistica. Il risultato richiede ancora un controllo elettrico per avviamenti a freddo, metodo di avvio, avviamenti orari, tensione, frequenza, temperatura ambiente e margine di sovraccarico.

Quanto dovrebbe essere grande un serbatoio idraulico?

Un moltiplicatore può fornire un primo schizzo, ma non può completare il serbatoio. Controlla la quantità di olio che esce e ritorna mentre gli attuatori si muovono, se l'aspirazione rimane coperta, il picco di flusso di ritorno, la dissipazione del calore, il rilascio dell'aria, lo spazio di espansione, l'inclinazione del sito e se qualcuno può raggiungere il serbatoio per pulirlo.

Un serbatoio idraulico più grande è sempre meglio?

Non per impostazione predefinita. Un volume di olio e un'area superficiale extra possono rallentare l'aumento della temperatura e dare all'aria più tempo per uscire. Inoltre occupano spazio sul pavimento, aggiungono peso e aumentano il riempimento dell'olio. Un serbatoio più piccolo con una separazione sensibile delle porte e un raffreddamento adeguato può funzionare meglio di un serbatoio più grande che cortocircuita l'olio di ritorno caldo direttamente nell'aspirazione.

Come viene calcolata la cilindrata della pompa idraulica?

Moltiplicare la cilindrata in cm3/giro per il numero di giri della pompa misurato, quindi dividere per 1.000 per ottenere L/min teorici. Questo non è ancora il flusso erogato. Applicare i dati di efficienza volumetrica della pompa selezionata alle condizioni di pressione, velocità e olio previste.

Aumentando la pressione di scarico il cilindro si muove più velocemente?

Di solito non fa altro che far lavorare di più il sistema. La velocità del cilindro segue il flusso utile e l'area del pistone. Se la pompa è usurata o l'olio è limitato, alzando lo scarico si aggiungono carico e calore mentre il tempo di corsa difficilmente cambia.

Una centralina idraulica dovrebbe utilizzare una pompa a ingranaggi o una pompa a pistoni?

Una pompa a ingranaggi è spesso la scelta più semplice per un flusso fisso prevedibile. Una pompa a pistone variabile guadagna il suo costo aggiuntivo laddove la domanda cambia abbastanza da consentire al suo controllo di risparmiare energia o migliorare il movimento. La pressione, il campo di portata utilizzabile, il servizio, il rumore, la pulizia dell'olio, le capacità di controllo e l'assistenza locale contano più dell'etichetta 'più avanzato'.

Quando una centralina idraulica necessita di un radiatore dell'olio?

Guarda l'andamento della temperatura durante il ciclo reale. Se l'unità continua a guadagnare calore dopo la correzione del flusso di scarico, dell'eccessiva strozzatura e delle limitazioni evidenti, calcolare il carico termico rimanente rispetto alla temperatura ambiente e al range dell'olio consentito. Questo è il punto in cui la capacità del frigorifero può essere specificata onestamente.

Perché una nuova centralina idraulica si surriscalda?

Inizia chiedendo cosa è cambiato durante l'installazione. Una rotazione errata e un'entrata non adescata o ristretta si manifestano presto. Il calore persistente può provenire da un flusso di scarico, da una valvola a farfalla, da un piccolo impianto idraulico di ritorno, da impostazioni inadeguate della pompa variabile, da un refrigeratore bloccato o semplicemente da un ciclo di produzione più lungo di quello utilizzato per la selezione.

Perché il manometro mostra la pressione mentre l'attuatore è lento?

L'indicatore potrebbe dire la verità sull'uscita della pompa e nulla sull'apertura del cilindro. Posizionare un secondo punto di misurazione dopo la valvola, il filtro, il tubo o l'accoppiatore sospetto e ripetere lo stesso movimento sotto carico. Una grande differenza individua la perdita; la corrispondenza della pressione con il movimento lento riporta l'indagine verso il flusso o la perdita dell'attuatore.

È possibile rimpicciolire una centralina idraulica aggiungendo un refrigeratore?

A volte, ma non solo per ragioni termiche. Un dispositivo di raffreddamento può aiutare a respingere il calore; non può garantire la copertura dell'aspirazione, il rilascio dell'aria, l'adattamento del volume dell'olio o l'accesso per la manutenzione. Il design compatto richiede tutti questi controlli.

Quali informazioni devo inviare per un preventivo personalizzato per una centralina idraulica?

Inviare informazioni sufficienti per riprodurre il ciclo su carta: funzione della macchina, dimensioni del cilindro o del motore, carico, tempo di movimento, funzioni che si sovrappongono, pressione misurata, schema di funzionamento/riposo, alimentazione elettrica, olio, temperatura ambiente, spazio disponibile, segnali di controllo e lo stato di sicurezza richiesto. Aggiungi uno schema, se ne esiste uno, oltre a fotografie e la vecchia storia del fallimento.

Asporto finale

Il dimensionamento della centralina idraulica dovrebbe iniziare dal lavoro, non dal catalogo delle pompe e non dalla dimensione preferita del serbatoio. Il flusso deriva dalla velocità dell'attuatore richiesta. La pressione deriva dal carico e dalle perdite. La potenza del motore deriva dalla pressione e dal flusso insieme. Le decisioni relative al serbatoio e al refrigeratore dipendono dalla variazione di volume, dal comportamento di ritorno, dal calore, dall'aria, dalla contaminazione e dal servizio.

I calcoli sono abbastanza semplici da iniziare su un banco di lavoro. Il giudizio viene dal controllo di ciò che le semplici equazioni tralasciano: geometria del collegamento, efficienza, funzioni simultanee, avviamenti a freddo, comportamento della valvola neutra, pressione di ritorno, segnali di controllo, stati di sicurezza e modalità di manutenzione della macchina.

Per un nuovo o una sostituzione Centralina idraulica BLINCE , invia il ciclo della macchina, i dati dell'attuatore, la pressione misurata, il tempo di movimento richiesto, l'alimentazione elettrica, lo spazio del serbatoio, l'andamento della temperatura dell'olio, i requisiti di controllo e la cronologia dei guasti. BLINCE può esaminare pompa, motore, blocco valvole, serbatoio, filtrazione, raffreddamento, tubi flessibili e punti di prova come un'unica fonte di alimentazione prima che il layout finale venga rilasciato per un preventivo.

Note di ricerca

• Le pagine dei prodotti BLINCE sono state utilizzate per confermare le indicazioni disponibili sui prodotti relativi a unità di potenza idraulica personalizzata, pompa a ingranaggi, pompa a pistone variabile, dispositivo di raffreddamento, tubo flessibile, cilindro e valvola.

• IL È stato consultato il manuale della centralina idraulica standard Parker per l'installazione, il serbatoio, l'impianto idraulico, la pulizia dei fluidi e il contesto della centralina fissa o variabile.

• IL Gli strumenti di calcolo idraulico Danfoss sono stati consultati come riferimento primario per le relazioni idrauliche comuni che coinvolgono flusso, pressione, forza, coppia e potenza.

• Gli esempi calcolati sono schermate ingegneristiche preliminari. La selezione del componente finale deve utilizzare i dati esatti del modello, la valutazione del rischio della macchina, gli standard applicabili e una revisione idraulica ed elettrica qualificata.

Tel: +86 132 4232 1601

✉️ E-mail: sales16@blince.com

Sito web: https://blince.com/

Disclaimer

Questo articolo è una guida tecnica generale. La selezione del componente finale deve basarsi sui disegni della macchina, sui dati idraulici misurati, sulle condizioni di lavoro, sui requisiti di sicurezza e sulla conferma di un ingegnere o fornitore idraulico qualificato.

Squadra idraulica di Blince

Blince Hydraulic è un'azienda leader del settore dedicata alla produzione di potenza fluida con ingegneria di precisione e soluzioni idrauliche personalizzate. Supportato da decenni di profonda esperienza nel campo dei macchinari industriali e da migliaia di implementazioni globali di successo, il nostro team di ingegneri si concentra interamente sulla produzione di componenti idraulici ad alte prestazioni, tra cui motori orbitali specializzati, motore di azionamento della corsa ad alta pressione e robuste valvole di controllo direzionale . La nostra infrastruttura di produzione utilizza sistemi di lavorazione CNC multiasse all'avanguardia ed è completamente certificata ISO 9001 per garantire una precisione volumetrica ripetibile in ogni singolo ciclo di produzione.

Forniamo soluzioni idrauliche rapide, altamente affidabili ed economicamente vantaggiose a distributori dell'industria pesante, OEM di macchinari e squadre di manutenzione in più di 150 paesi. Sia che il vostro progetto attivo richieda un lotto di piccoli volumi di profili albero personalizzati o una produzione su larga scala pompa a ingranaggi in ghisa per impieghi gravosi , configuriamo i nostri programmi di produzione flessibili per soddisfare i tempi di consegna target con totale prevedibilità dei prezzi. Collaborare con Blince significa garantire la massima efficienza del sistema, qualità dei materiali d'élite e professionalità senza compromessi nel settore della potenza fluida.

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