Inžinieriai krumpliaratinio siurblio dydį nustato naudodami du pagrindinius skaičiavimus. Pirmiausia jie nustato reikiamą darbinį tūrį pagal sistemos srautą (GPM) ir pavaros greitį (RPM). Tada jie apskaičiuoja reikiamą įvesties galią, naudodami srautą ir maksimalų slėgį (PSI). Šie pradiniai žingsniai yra būtini prieš jums...nusipirkti krumpliaratinę pompą.
Šerdies dydžio formulės:
Darbinis tūris (in³/aps.) = (srauto greitis (GPM) x 231) / siurblio greitis (aps./min.)
Arklio galia (AG) = (srautas (GPM) x slėgis (PSI)) / 1714
Pavarų siurblio dydžio nustatymas: žingsnis po žingsnio skaičiavimai
Teisingas krumpliaratinio siurblio dydžio parinkimas apima metodišką, nuoseklų procesą. Inžinieriai vadovaujasi šiais pagrindiniais skaičiavimais, kad pritaikytų siurblį konkretiems hidraulinės sistemos poreikiams. Tai užtikrina, kad įranga veiktų efektyviai ir patikimai.
Nustatykite reikiamą srauto greitį (GPM)
Pirmas žingsnis – nustatyti reikiamą srautą, matuojamą galonais per minutę (GPM). Ši vertė rodo skysčio tūrį, kurį siurblys turi tiekti, kad sistemos pavaros, pvz., hidrauliniai cilindrai arba varikliai, veiktų numatytu greičiu.
Inžinierius nustato reikiamąGPManalizuojant sistemos funkcinius reikalavimus. Pagrindiniai veiksniai:
Pavaros greitis: pageidaujamas cilindro išstūmimo arba susitraukimo greitis.
Pavaros dydis: cilindro tūris (skylės skersmuo ir eigos ilgis).
Variklio greitis: tikslinis apsisukimų skaičius per minutę (RPM) hidrauliniam varikliui.
Pavyzdžiui, didelis hidraulinis preso cilindras, kuris turi judėti greitai, pareikalaus didesnio srauto nei mažas cilindras, veikiantis lėtai.
Nustatykite siurblio darbinį greitį (RPM)
Toliau inžinierius nustato siurblio pavaros veikimo greitį, matuojamą apsisukimais per minutę (RPM). Pavaros mechanizmas yra energijos šaltinis, kuris suka siurblio veleną. Paprastai tai yra elektros variklis arba vidaus degimo variklis.
Vairuotojo greitis yra fiksuota įrangos charakteristika.
Jungtinėse Amerikos Valstijose elektros varikliai paprastai veikia nominaliu 1800 aps./min. greičiu.
Benzininiai arba dyzeliniai varikliai turi kintamą greičio diapazoną, tačiau siurblio dydis parenkamas atsižvelgiant į optimalų arba dažniausią variklio darbo režimą.RPM.
TaiRPMvertė yra labai svarbi skaičiuojant poslinkį.
Apskaičiuokite reikiamą siurblio tūrį
Žinodamas srauto greitį ir siurblio greitį, inžinierius gali apskaičiuoti reikiamą siurblio darbinį tūrį. Darbinis tūris yra skysčio tūris, kurį siurblys perkelia per vieną apsisukimą, matuojamas kubiniais coliais per apsisukimą (in³/aps.). Tai teorinis siurblio dydis.
Poslinkio formulė:Darbinis tūris (in³/aps.) = (srauto greitis (GPM) x 231) / siurblio greitis (aps./min.)
Skaičiavimo pavyzdys: sistemai reikia 10 GPM ir ji naudoja 1800 aps./min. veikiančią elektros variklį.
Darbinis tūris = (10 GPM x 231) / 1800 aps./min. Darbinis tūris = 2310 / 1800 Darbinis tūris = 1,28 in³/aps.
Inžinierius ieškotų krumpliaratinio siurblio, kurio našumas būtų maždaug 1,28 in³/aps.
Didžiausio sistemos slėgio (PSI) nustatymas
Slėgis, matuojamas svarais kvadratiniame colyje (PSI) reiškia srauto pasipriešinimą hidraulinėje sistemoje. Svarbu suprasti, kad siurblys nesukuria slėgio, jis sukuria srautą. Slėgis atsiranda, kai srautas susiduria su apkrova arba apribojimu.
Didžiausias sistemos slėgis nustatomas pagal du pagrindinius veiksnius:
Apkrova: jėga, reikalinga objektui pajudinti (pvz., pakelti svorį, pritvirtinti detalę).
Sistemos apsauginio vožtuvo nustatymas: šis vožtuvas yra saugos komponentas, kuris riboja slėgį iki maksimalaus saugaus lygio, kad apsaugotų komponentus.
Inžinierius parenka siurblį, kuris gali nuolat atlaikyti šį maksimalų darbinį slėgį.
Apskaičiuokite reikiamą įvesties arklio galią
Galutinis pirminis skaičiavimas nustato įvesties arklio galią (HP), reikalingų siurbliui varyti. Šis skaičiavimas užtikrina, kad pasirinktas elektros variklis turi pakankamai galios, kad patenkintų maksimalius sistemos poreikius. Nepakankama arklio galia sukels pavaros užgesimą arba perkaitimą.
Arklio galios formulė:Arklio galia (AG) = (srautas (GPM) x slėgis (PSI)) / 1714
Skaičiavimo pavyzdys: ta pati sistema reikalauja 10 GPM ir veikia esant maksimaliam 2500 PSI slėgiui.
Arklio galia = (10 GPM x 2500 PSI) / 1714 Arklio galia = 25000 / 1714 Arklio galia = 14,59 AG
Sistemai reikalingas vairuotojas, galintis tiekti bent 14,59 AG galią. Inžinierius greičiausiai pasirinktų kitą standartinį dydį, pavyzdžiui, 15 AG variklį.
Koreguokite pagal siurblio neefektyvumą
Darbinio tūrio ir arklio galių formulės daro prielaidą, kad siurblys yra 100 % efektyvus. Iš tikrųjų nėra tobulo siurblio. Dėl vidinio nuotėkio (tūrinio efektyvumo) ir trinties (mechaninio efektyvumo) atsirandantis neefektyvumas reiškia, kad reikia daugiau galios nei apskaičiuota.
Inžinieriai turi pakoreguoti arklio galių skaičiavimą, kad tai būtų atsižvelgta. Bendras siurblio našumas paprastai yra nuo 80 % iki 90 %. Norėdami tai kompensuoti, jie padalija teorinę arklio galią iš apskaičiuoto bendro siurblio našumo.
Profesionalo patarimas: konservatyvi ir saugi praktika yra daryti prielaidą, kad bendras efektyvumas yra 85 % (arba 0,85), jei gamintojo duomenų nėra.
Faktinis AG = Teorinis AG / Bendras efektyvumas
Naudojant ankstesnį pavyzdį:Faktinė AG = 14,59 AG / 0,85 Faktinė AG = 17,16 AG
Šis reguliavimas rodo tikrąjį energijos poreikį. Šioje lentelėje pateikta šio žingsnio svarba.
| Skaičiavimo tipas | Reikalinga arklio galia | Rekomenduojamas variklis |
|---|---|---|
| Teorinis (100 %) | 14,59 AG | 15 AG |
| Faktinis (85 %) | 17,16 AG | 20 AG |
Neatsižvelgdamas į neefektyvumą, inžinierius pasirinktų 15 AG variklį, kurio galia būtų nepakankama šiam pritaikymui. Teisingas pasirinkimas, atlikus sureguliavimą, yra 20 AG variklis.
Pasirinkimo tobulinimas ir kur įsigyti krumpliaratį
Pradiniai skaičiavimai pateikia teorinį siurblio dydį. Tačiau realios eksploatavimo sąlygos reikalauja tolesnio patikslinimo. Inžinieriai atsižvelgia į tokius veiksnius kaip skysčio savybės ir komponentų efektyvumas, kad užtikrintų optimalų pasirinkto siurblio veikimą. Šie galutiniai patikrinimai yra labai svarbūs prieš organizacijai nusprendžiant pirkti krumpliaratį siurblį.
Kaip skysčio klampumas veikia dydį
Skysčio klampumas apibūdina skysčio pasipriešinimą tekėjimui, dažnai vadinamą jo storiu. Ši savybė daro didelę įtaką siurblio našumui ir dydžiui.
Didelės klampos (tirštas skystis): Tirštas skystis, pavyzdžiui, šalta hidraulinė alyva, padidina srauto pasipriešinimą. Siurblys turi dirbti sunkiau, kad judintų skystį, todėl reikia daugiau arklio galių. Inžinieriui gali tekti pasirinkti galingesnį variklį, kad jis neužstrigtų.
Mažas klampumas (skystas skystis): Skystas skystis padidina vidinį nuotėkį arba „slydimą“ siurblyje. Daugiau skysčio praslysta pro krumpliaračio dantis iš aukšto slėgio išleidimo pusės į žemo slėgio įleidimo pusę. Tai sumažina faktinį siurblio srautą.
Pastaba: Inžinierius privalo susipažinti su gamintojo specifikacijomis. Duomenų lape bus nurodytas priimtinas klampumo diapazonas konkrečiam siurblio modeliui. Šio nurodymo nepaisymas gali sukelti priešlaikinį susidėvėjimą arba sistemos gedimą. Ši informacija yra gyvybiškai svarbi ruošiantis pirkti krumpliaratinę pompą.
Kaip darbinė temperatūra veikia našumą
Darbinė temperatūra tiesiogiai veikia skysčio klampumą. Hidraulinei sistemai įkaistant darbo metu, skystis tampa skystesnis.
Inžinierius turi išanalizuoti visą taikymo temperatūros diapazoną. Šaltame klimate veikiančios sistemos paleidimo sąlygos labai skirsis nuo karštame fabrike veikiančios sistemos.
| Temperatūra | Skysčio klampumas | Siurblio našumo poveikis |
|---|---|---|
| Žemas | Aukštas (storas) | Padidėjęs arklio galių poreikis; kavitacijos rizika. |
| Aukštas | Žemas (plonas) | Padidėjęs vidinis slydimas; sumažėjęs tūrinis efektyvumas. |
Siurblys turi būti pasirinktas atsižvelgiant į mažiausią klampumą (aukščiausią temperatūrą), kad būtų užtikrintas reikiamas srautas. Tai yra pagrindinis aspektas visiems, norintiems įsigyti krumpliaratį siurblį sudėtingoms aplinkoms.
Tūrinio efektyvumo apskaita
Tūrio formulė apskaičiuoja teorinį siurblio našumą. Tūrinis efektyvumas parodo jo faktinį našumą. Tai yra siurblio tiekiamo faktinio srauto ir teorinio srauto santykis.
Faktinis srautas (GPM) = Teorinis srautas (GPM) x Tūrinis efektyvumas
Tūrinis efektyvumas niekada nebūna 100 % dėl vidinio nuotėkio. Šis efektyvumas mažėja didėjant sistemos slėgiui, nes didesnis slėgis verčia daugiau skysčio praslysti pro krumpliaračius. Tipinio naujo krumpliaratinio siurblio tūrinis efektyvumas esant vardiniam slėgiui yra 90–95 %.
Pavyzdys: Siurblio teorinis našumas yra 10 GPM. Jo tūrinis efektyvumas esant darbiniam slėgiui yra 93 % (0,93).
Faktinis srautas = 10 GPM x 0,93 Faktinis srautas = 9,3 GPM
Sistema gaus tik 9,3 GPM, o ne visus 10 GPM. Inžinierius turi parinkti šiek tiek didesnio tūrio siurblį, kad kompensuotų šį nuostolį ir pasiektų tikslinį srautą. Šis reguliavimas yra nekeičiamas žingsnis prieš perkant krumpliaratį siurblį.
Geriausiai įvertinti gamintojai ir tiekėjai
Pasirinkus patikimo gamintojo siurblį, užtikrinama kokybė, patikimumas ir prieiga prie išsamių techninių duomenų. Inžinieriai pasitiki šiais prekių ženklais dėl jų patikimo našumo ir visapusiškos pagalbos. Kai ateina laikas pirkti krumpliaratį siurblį, pradėti nuo šių pavadinimų yra gera strategija.
Pirmaujantys krumpliaratinių siurblių gamintojai:
• „Parker Hannifin“: siūlo platų ketaus ir aliuminio krumpliaratinių siurblių asortimentą, žinomą dėl savo patvarumo.
• „Eaton“: tiekia didelio efektyvumo krumpliaračius siurblius, įskaitant modelius, skirtus sudėtingoms mobiliosioms ir pramoninėms reikmėms.
• „Bosch Rexroth“: žinoma dėl tiksliai sukonstruotų išorinių krumpliaratinių siurblių, kurie užtikrina aukštą našumą ir ilgą tarnavimo laiką.
• HONYTA: Tiekėjas, siūlantis įvairius krumpliaračius siurblius, kurie derina našumą ir ekonomiškumą.
• „Permco“: specializuojasi aukšto slėgio hidraulinių krumpliaratinių siurblių ir variklių gamyboje.
Šie gamintojai pateikia išsamius duomenų lapus su našumo kreivėmis, efektyvumo įvertinimais ir matmenų brėžiniais.
Pagrindiniai pirkimo kriterijai
Galutinis sprendimas dėl pirkimo apima daugiau nei vien tik darbinio tūrio ir arklio galių suderinimą. Inžinierius turi patikrinti kelis pagrindinius kriterijus, kad užtikrintų suderinamumą ir ilgalaikę sėkmę. Kruopštus šių detalių patikrinimas yra paskutinis žingsnis prieš perkant krumpliaratį siurblį.
Patvirtinkite našumo įvertinimus: dar kartą patikrinkite, ar siurblio maksimalus nuolatinis slėgis viršija sistemos reikiamą slėgį.
Patikrinkite fizines specifikacijas: Įsitikinkite, kad siurblio tvirtinimo flanšas, veleno tipas (pvz., su raktu, su grioveliais) ir prievadų dydžiai atitinka sistemos konstrukciją.
Patikrinkite skysčių suderinamumą: įsitikinkite, kad siurblio sandarinimo medžiagos (pvz., „Buna-N“, „Viton“) yra suderinamos su naudojamu hidrauliniu skysčiu.
Peržiūrėkite gamintojo duomenų lapus: išanalizuokite našumo kreives. Šiose diagramose parodyta, kaip srautas ir efektyvumas kinta priklausomai nuo greičio ir slėgio, pateikiant tikrą siurblio galimybių vaizdą.
Atsižvelkite į darbo ciklą: siurblys, skirtas nuolatiniam, visą parą veikiančiam darbui, gali būti tvirtesnis nei siurblys, naudojamas su pertrūkiais.
Kruopšti šių punktų peržiūra užtikrina, kad bus pasirinktas tinkamas komponentas. Toks kruopštumas padeda išvengti brangiai kainuojančių klaidų ir sistemos prastovų įsigijus krumpliaratį.
Tinkamas krumpliaratinio siurblio dydžio parinkimas yra labai svarbus optimaliam hidraulinės sistemos veikimui ir ilgaamžiškumui. Inžinierius vadovaujasi aiškiu procesu, kad tai pasiektų.
Pirmiausia jie apskaičiuoja reikiamą variklio darbinį tūrį ir arklio galias.
Toliau jie patikslina šiuos efektyvumo, klampumo ir temperatūros skaičiavimus.
Galiausiai jie įsigyja siurblį iš patikimo tiekėjo, pavyzdžiui, „HONYTA“ ar „Parker“, kuris atitinka tikslias specifikacijas.
Įrašo laikas: 2025 m. spalio 29 d.