Insinyur mengukur pompa roda gigi menggunakan dua perhitungan utama. Pertama, mereka menentukan perpindahan yang dibutuhkan dari laju aliran sistem (GPM) dan kecepatan penggerak (RPM). Selanjutnya, mereka menghitung tenaga kuda input yang dibutuhkan menggunakan laju aliran dan tekanan maksimum (PSI). Langkah-langkah awal ini penting sebelum Andabeli pompa roda gigi.
Rumus Ukuran Inti:
Perpindahan (in³/rev) = (Laju Aliran (GPM) x 231) / Kecepatan Pompa (RPM)
Tenaga Kuda (HP) = (Laju Aliran (GPM) x Tekanan (PSI)) / 1714
Menentukan Ukuran Pompa Roda Gigi Anda: Perhitungan Langkah demi Langkah
Menentukan ukuran pompa roda gigi yang tepat melibatkan proses yang metodis dan bertahap. Para insinyur mengikuti perhitungan mendasar ini untuk menyesuaikan pompa dengan kebutuhan spesifik sistem hidrolik. Hal ini memastikan peralatan bekerja secara efisien dan andal.
Tentukan Laju Aliran yang Diperlukan (GPM)
Langkah pertama adalah menentukan laju aliran yang diperlukan, diukur dalam galon per menit (GPM). Nilai ini menunjukkan volume fluida yang harus dialirkan pompa untuk mengoperasikan aktuator sistem, seperti silinder hidrolik atau motor, pada kecepatan yang diinginkan.
Seorang insinyur menentukan kebutuhanGPMdengan menganalisis persyaratan fungsional sistem. Faktor-faktor kunci meliputi:
Kecepatan Aktuator: Kecepatan yang diinginkan agar silinder dapat memanjang atau memendek.
Ukuran Aktuator: Volume silinder (diameter lubang dan panjang langkah).
Kecepatan Motor: Target putaran per menit (RPM) untuk motor hidrolik.
Misalnya, silinder tekan hidrolik besar yang harus bergerak cepat akan membutuhkan laju aliran yang lebih tinggi daripada silinder kecil yang beroperasi lambat.
Identifikasi Kecepatan Operasi Pompa (RPM)
Selanjutnya, seorang insinyur mengidentifikasi kecepatan operasi penggerak pompa, diukur dalam putaran per menit (RPM). Penggerak adalah sumber daya yang memutar poros pompa. Biasanya berupa motor listrik atau mesin pembakaran internal.
Kecepatan pengemudi merupakan karakteristik tetap dari peralatan.
Motor Listrik di Amerika Serikat umumnya beroperasi pada kecepatan nominal 1800 RPM.
Mesin Gas atau Diesel memiliki rentang kecepatan yang bervariasi, tetapi ukuran pompa didasarkan pada frekuensi operasi mesin yang optimal atau paling sering.RPM.
IniRPMNilai sangat penting untuk perhitungan perpindahan.
Hitung Perpindahan Pompa yang Diperlukan
Dengan mengetahui laju aliran dan kecepatan pompa, insinyur dapat menghitung perpindahan pompa yang dibutuhkan. Perpindahan adalah volume fluida yang dipindahkan pompa dalam satu putaran, diukur dalam inci kubik per putaran (dalam³/rev). Ini adalah ukuran teoritis pompa.
Rumus Perpindahan:Perpindahan (in³/rev) = (Laju Aliran (GPM) x 231) / Kecepatan Pompa (RPM)
Contoh Perhitungan: Suatu sistem memerlukan 10 GPM dan menggunakan motor listrik yang berjalan pada 1800 RPM.
Perpindahan = (10 GPM x 231) / 1800 RPM Perpindahan = 2310 / 1800 Perpindahan = 1,28 in³/rev
Insinyur akan mencari pompa roda gigi dengan perpindahan sekitar 1,28 in³/rev.
Tentukan Tekanan Sistem Maksimum (PSI)
Tekanan, diukur dalam pon per inci persegi (PSI), mewakili hambatan aliran dalam sistem hidrolik. Penting untuk dipahami bahwa pompa tidak menciptakan tekanan; melainkan aliran. Tekanan muncul ketika aliran tersebut menghadapi beban atau hambatan.
Tekanan sistem maksimum ditentukan oleh dua faktor utama:
Beban: Gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan objek (misalnya, mengangkat beban, menjepit suatu bagian).
Pengaturan Katup Pelepas Sistem: Katup ini adalah komponen pengaman yang membatasi tekanan pada tingkat aman maksimum untuk melindungi komponen.
Insinyur memilih pompa yang dinilai mampu menahan tekanan operasi maksimum ini secara terus-menerus.
Hitung Tenaga Kuda Input yang Diperlukan
Perhitungan utama akhir menentukan tenaga kuda input (HP) yang dibutuhkan untuk menggerakkan pompa. Perhitungan ini memastikan motor listrik atau mesin yang dipilih memiliki daya yang cukup untuk menangani kebutuhan maksimum sistem. Tenaga kuda yang tidak mencukupi akan menyebabkan pengemudi mogok atau kepanasan.
Rumus untuk Tenaga Kuda:Tenaga Kuda (HP) = (Laju Aliran (GPM) x Tekanan (PSI)) / 1714
Contoh Perhitungan: Sistem yang sama membutuhkan 10 GPM dan beroperasi pada tekanan maksimum 2500 PSI.
Tenaga kuda = (10 GPM x 2500 PSI) / 1714 Tenaga kuda = 25000 / 1714 Tenaga kuda = 14,59 HP
Sistem ini membutuhkan penggerak yang mampu menghasilkan daya minimal 14,59 HP. Teknisi kemungkinan akan memilih ukuran standar yang lebih besar, misalnya motor 15 HP.
Sesuaikan dengan Ketidakefisienan Pompa
Rumus untuk perpindahan dan daya kuda mengasumsikan pompa memiliki efisiensi 100%. Pada kenyataannya, tidak ada pompa yang sempurna. Inefisiensi akibat kebocoran internal (efisiensi volumetrik) dan gesekan (efisiensi mekanis) berarti daya yang dibutuhkan lebih besar daripada yang dihitung.
Insinyur harus menyesuaikan perhitungan daya kuda untuk memperhitungkan hal ini. Efisiensi keseluruhan pompa biasanya antara 80% dan 90%. Untuk mengimbanginya, mereka membagi daya kuda teoritis dengan perkiraan efisiensi keseluruhan pompa.
Kiat Pro: Praktik yang konservatif dan aman adalah mengasumsikan efisiensi keseluruhan sebesar 85% (atau 0,85) jika data pabrikan tidak tersedia.
HP Aktual = HP Teoritis / Efisiensi Keseluruhan
Menggunakan contoh sebelumnya:HP Aktual = 14,59 HP / 0,85 HP Aktual = 17,16 HP
Penyesuaian ini menunjukkan kebutuhan daya yang sebenarnya. Tabel berikut mengilustrasikan pentingnya langkah ini.
| Jenis Perhitungan | Tenaga Kuda yang Dibutuhkan | Motor yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| Teoritis (100%) | 14,59 HP | 15 HP |
| Aktual (85%) | 17,16 HP | 20 HP |
Kegagalan memperhitungkan inefisiensi akan menyebabkan insinyur memilih motor 15 HP, yang dayanya kurang untuk aplikasi tersebut. Pilihan yang tepat, setelah penyesuaian, adalah motor 20 HP.
Menyempurnakan Pilihan Anda dan Tempat Membeli Pompa Roda Gigi
Perhitungan awal menghasilkan ukuran pompa teoritis. Namun, kondisi operasi di dunia nyata membutuhkan penyempurnaan lebih lanjut. Para insinyur mempertimbangkan faktor-faktor seperti sifat fluida dan efisiensi komponen untuk memastikan pompa yang dipilih berkinerja optimal. Pemeriksaan akhir ini sangat penting sebelum suatu organisasi memutuskan untuk membeli pompa roda gigi.
Bagaimana Viskositas Fluida Mempengaruhi Ukuran
Viskositas fluida menggambarkan hambatan fluida terhadap aliran, yang sering disebut sebagai kekentalannya. Sifat ini secara signifikan memengaruhi kinerja dan ukuran pompa.
Viskositas Tinggi (Fluida Kental): Fluida kental, seperti oli hidrolik dingin, meningkatkan hambatan aliran. Pompa harus bekerja lebih keras untuk menggerakkan fluida, sehingga membutuhkan daya input yang lebih tinggi. Insinyur mungkin perlu memilih motor yang lebih bertenaga untuk mencegah stall.
Viskositas Rendah (Fluida Tipis): Fluida tipis meningkatkan kebocoran internal, atau "slip", di dalam pompa. Lebih banyak fluida yang lolos melewati gigi roda gigi dari sisi outlet bertekanan tinggi ke sisi inlet bertekanan rendah. Hal ini mengurangi laju aliran aktual pompa.
Catatan: Teknisi harus berkonsultasi dengan spesifikasi produsen. Lembar data akan menunjukkan rentang viskositas yang dapat diterima untuk model pompa tertentu. Mengabaikan hal ini dapat menyebabkan keausan dini atau kegagalan sistem. Informasi ini penting saat mempersiapkan pembelian pompa roda gigi.
Bagaimana Suhu Operasional Mempengaruhi Kinerja
Suhu operasi secara langsung memengaruhi viskositas fluida. Saat sistem hidrolik memanas selama operasi, fluida menjadi lebih encer.
Seorang insinyur harus menganalisis seluruh rentang suhu aplikasi. Sistem yang beroperasi di iklim dingin akan memiliki kondisi awal yang sangat berbeda dibandingkan sistem yang beroperasi di pabrik yang panas.
| Suhu | Viskositas Fluida | Dampak Kinerja Pompa |
|---|---|---|
| Rendah | Tinggi (Tebal) | Meningkatnya permintaan tenaga kuda; risiko kavitasi. |
| Tinggi | Rendah (Tipis) | Peningkatan selip internal; pengurangan efisiensi volumetrik. |
Pemilihan pompa harus mengakomodasi viskositas terendah (suhu tertinggi) agar tetap memberikan laju aliran yang dibutuhkan. Hal ini menjadi pertimbangan utama bagi siapa pun yang ingin membeli pompa roda gigi untuk lingkungan yang menantang.
Akuntansi untuk Efisiensi Volumetrik
Rumus perpindahan menghitung keluaran teoritis pompa. Efisiensi volumetrik menunjukkan keluaran aktualnya. Efisiensi volumetrik adalah rasio aliran aktual yang dihasilkan pompa terhadap aliran teoritisnya.
Aliran Aktual (GPM) = Aliran Teoretis (GPM) x Efisiensi Volumetrik
Efisiensi volumetrik tidak pernah 100% karena kebocoran internal. Efisiensi ini menurun seiring meningkatnya tekanan sistem karena tekanan yang lebih tinggi memaksa lebih banyak fluida untuk melewati roda gigi. Pompa roda gigi baru pada umumnya memiliki efisiensi volumetrik 90-95% pada tekanan terukurnya.
Contoh: Sebuah pompa memiliki output teoritis 10 GPM. Efisiensi volumetriknya pada tekanan operasi adalah 93% (0,93).
Aliran Aktual = 10 GPM x 0,93 Aliran Aktual = 9,3 GPM
Sistem hanya akan menerima 9,3 GPM, bukan 10 GPM penuh. Teknisi harus memilih pompa perpindahan yang sedikit lebih besar untuk mengompensasi kehilangan ini dan mencapai laju aliran target. Penyesuaian ini merupakan langkah yang tidak dapat dinegosiasikan sebelum Anda membeli pompa roda gigi.
Produsen dan Pemasok Berperingkat Teratas
Memilih pompa dari produsen terkemuka menjamin kualitas, keandalan, dan akses ke data teknis yang terperinci. Para teknisi mempercayai merek-merek ini karena kinerjanya yang tangguh dan dukungan yang komprehensif. Saat hendak membeli pompa roda gigi, memulai dengan merek-merek ini merupakan strategi yang tepat.
Produsen Pompa Roda Gigi Terkemuka:
• Parker Hannifin: Menawarkan berbagai macam pompa roda gigi besi cor dan aluminium yang terkenal karena ketahanannya.
• Eaton: Menyediakan pompa roda gigi efisiensi tinggi, termasuk model yang dirancang untuk aplikasi industri dan bergerak yang menuntut.
• Bosch Rexroth: Dikenal dengan pompa roda gigi eksternal yang direkayasa secara presisi yang memberikan kinerja tinggi dan masa pakai yang lama.
• HONYTA: Pemasok yang menawarkan berbagai pompa roda gigi yang menyeimbangkan kinerja dengan efektivitas biaya.
• Permco: Spesialisasi dalam pompa dan motor roda gigi hidrolik bertekanan tinggi.
Produsen ini menyediakan lembar data lengkap dengan kurva kinerja, peringkat efisiensi, dan gambar dimensi.
Kriteria Utama untuk Pembelian
Membuat keputusan pembelian akhir melibatkan lebih dari sekadar mencocokkan kapasitas dan tenaga kuda. Seorang insinyur harus memverifikasi beberapa kriteria utama untuk menjamin kompatibilitas dan kesuksesan jangka panjang. Pemeriksaan menyeluruh terhadap detail ini adalah langkah terakhir sebelum Anda membeli pompa roda gigi.
Konfirmasikan Peringkat Kinerja: Periksa kembali apakah peringkat tekanan kontinu maksimum pompa melebihi tekanan yang disyaratkan sistem.
Periksa Spesifikasi Fisik: Pastikan flensa pemasangan pompa, jenis poros (misalnya, berkunci, beralur), dan ukuran port sesuai dengan desain sistem.
Verifikasi Kompatibilitas Cairan: Pastikan bahan segel pompa (misalnya, Buna-N, Viton) kompatibel dengan cairan hidrolik yang digunakan.
Tinjau Lembar Data Produsen: Analisis kurva kinerja. Grafik ini menunjukkan bagaimana aliran dan efisiensi berubah seiring kecepatan dan tekanan, memberikan gambaran nyata tentang kemampuan pompa.
Pertimbangkan Siklus Kerja: Pompa yang dioperasikan terus-menerus selama 24 jam sehari, 7 hari seminggu mungkin harus lebih kuat daripada pompa yang dioperasikan untuk tugas-tugas yang tidak tetap.
Peninjauan yang cermat terhadap poin-poin ini memastikan pemilihan komponen yang tepat. Ketekunan ini mencegah kesalahan yang merugikan dan waktu henti sistem setelah Anda membeli pompa roda gigi.
Menentukan ukuran pompa roda gigi yang tepat sangat penting untuk kinerja dan umur sistem hidrolik yang optimal. Seorang insinyur mengikuti proses yang jelas untuk mencapai hal ini.
Mereka pertama-tama menghitung perpindahan dan tenaga kuda yang dibutuhkan.
Selanjutnya, mereka menyempurnakan perhitungan ini untuk efisiensi, viskositas, dan suhu.
Akhirnya, mereka membeli pompa dari pemasok terkemuka seperti HONYTA atau Parker yang sesuai dengan spesifikasi persisnya.
Waktu posting: 29-Okt-2025