Інженери визначають розмір шестеренного насоса, використовуючи два основні розрахунки. Спочатку вони визначають необхідний робочий об'єм на основі витрати системи (GPM) та швидкості обертання двигуна (RPM). Далі вони розраховують необхідну вхідну потужність, використовуючи швидкість потоку та максимальний тиск (PSI). Ці початкові кроки є важливими перед тим, як ви...купити шестерний насос.
Формули для визначення розміру ядра:
Робочий об'єм (дюйми³/об.) = (Витрата (галони/хв.) x 231) / Швидкість насоса (об./хв.)
Кінська сила (к.с.) = (Витрата (гал/хв) x Тиск (PSI)) / 1714
Вибір розміру шестеренного насоса: покрокові розрахунки
Правильний вибір розміру шестеренного насоса передбачає методичний покроковий процес. Інженери дотримуються цих фундаментальних розрахунків, щоб підібрати насос до конкретних вимог гідравлічної системи. Це забезпечує ефективну та надійну роботу обладнання.
Визначення необхідної швидкості потоку (GPM)
Перший крок — встановити необхідну швидкість потоку, що вимірюється в галонах за хвилину (ГПМ). Це значення відображає об'єм рідини, який насос повинен подавати для роботи виконавчих механізмів системи, таких як гідравлічні циліндри або двигуни, з їхньою заданою швидкістю.
Інженер визначає необхідніГПМшляхом аналізу функціональних вимог системи. Ключові фактори включають:
Швидкість приводу: Бажана швидкість висування або втягування циліндра.
Розмір приводу: Об'єм циліндра (діаметр отвору та довжина ходу).
Швидкість двигуна: Цільова кількість обертів за хвилину (Обороти на хвилину) для гідравлічного двигуна.
Наприклад, великий гідравлічний прес-циліндр, який повинен рухатися швидко, вимагатиме більшої швидкості потоку, ніж малий циліндр, що працює повільно.
Визначення робочої швидкості насоса (об/хв)
Далі інженер визначає робочу швидкість приводу насоса, виміряну в обертах за хвилину (Обороти на хвилину). Привід — це джерело живлення, яке обертає вал насоса. Зазвичай це електродвигун або двигун внутрішнього згоряння.
Швидкість водія є фіксованою характеристикою обладнання.
Електродвигуни у Сполучених Штатах зазвичай працюють з номінальною швидкістю 1800 об/хв.
Бензинові або дизельні двигуни мають змінний діапазон швидкості, але розмір насоса визначається залежно від оптимальної або найчастішої роботи двигуна.Обороти на хвилину.
ЦеОбороти на хвилинузначення є критичним для розрахунку переміщення.
Розрахуйте необхідний об'єм насоса
Знаючи швидкість потоку та швидкість насоса, інженер може розрахувати необхідний об'єм насоса. Об'єм - це об'єм рідини, який насос переміщує за один оберт, виміряний у кубічних дюймах за оберт (дюйм³/обЦе теоретичний розмір насоса.
Формула для переміщення:Робочий об'єм (дюйми³/об.) = (Витрата (галони/хв.) x 231) / Швидкість насоса (об./хв.)
Приклад розрахунку: Система потребує 10 галонів за хвилину та використовує електродвигун, що працює зі швидкістю 1800 об/хв.
Робочий об'єм = (10 галонів за хвилину x 231) / 1800 об/хв Зміщення = 2310 / 1800 Робочий об'єм = 1,28 дюйма³/об
Інженер шукатиме шестерний насос з робочим об'ємом приблизно 1,28 дюйма³/об.
Визначення максимального тиску в системі (PSI)
Тиск, виміряний у фунтах на квадратний дюйм (ПСИ), представляє опір потоку в гідравлічній системі. Важливо розуміти, що насос не створює тиск; він створює потік. Тиск виникає, коли цей потік стикається з навантаженням або обмеженням.
Максимальний тиск у системі визначається двома основними факторами:
Навантаження: сила, необхідна для переміщення об'єкта (наприклад, підняття ваги, затискання деталі).
Налаштування запобіжного клапана системи: Цей клапан є запобіжним компонентом, який обмежує тиск на максимально безпечному рівні для захисту компонентів.
Інженер вибирає насос, розрахований на тривалу роботу під час цього максимального робочого тиску.
Розрахуйте необхідну вхідну кінську потужність
Остаточний первинний розрахунок визначає вхідну потужність (HP), необхідних для керування насосом. Цей розрахунок гарантує, що вибраний електродвигун або двигун має достатню потужність для обробки максимальних вимог системи. Недостатня потужність призведе до зупинки або перегріву двигуна.
Формула для кінських сил:Кінська сила (к.с.) = (Витрата (гал/хв) x Тиск (PSI)) / 1714
Приклад розрахунку: Та сама система вимагає 10 галонів за хвилину та працює при максимальному тиску 2500 PSI.
Кінська сила = (10 галонів за хвилину x 2500 PSI) / 1714 Кінська сила = 25000 / 1714 Кінська сила = 14,59 к.с.
Системі потрібен водій, здатний видавати щонайменше 14,59 к.с. Інженер, ймовірно, обере наступний стандартний розмір, наприклад, двигун потужністю 15 к.с.
Коригування з урахуванням неефективності насоса
Формули для розрахунку робочого об'єму та потужності в кінських силах припускають, що насос має 100% ефективність. Насправді жоден насос не є ідеальним. Неефективність через внутрішні витоки (об'ємний коефіцієнт корисної дії) та тертя (механічний коефіцієнт корисної дії) означає, що потрібна більша потужність, ніж розрахована.
Інженери повинні скоригувати розрахунок потужності, щоб врахувати це. Загальний ККД насоса зазвичай становить від 80% до 90%. Щоб компенсувати це, вони ділять теоретичну потужність на розрахунковий загальний ККД насоса.
Порада професіонала: Консервативною та безпечною практикою є припущення загального ККД 85% (або 0,85), якщо дані виробника недоступні.
Фактична потужність = Теоретична потужність / Загальний ККД
Використовуючи попередній приклад:Фактична потужність = 14,59 к.с. / 0,85 Фактична потужність = 17,16 к.с.
Це налаштування показує справжню потребу в потужності. У наступній таблиці показано важливість цього кроку.
| Тип розрахунку | Необхідна кінська сила | Рекомендований двигун |
|---|---|---|
| Теоретичний (100%) | 14,59 к.с. | 15 к.с. |
| Фактичний (85%) | 17,16 к.с. | 20 к.с. |
Неврахування неефективності призведе до того, що інженер вибере двигун потужністю 15 к.с., який буде недостатньо потужним для цього застосування. Правильним вибором після налаштування буде двигун потужністю 20 к.с.
Уточнення вибору та де купити шестеренний насос
Початкові розрахунки дають теоретичний розмір насоса. Однак реальні умови експлуатації вимагають подальшого уточнення. Інженери враховують такі фактори, як властивості рідини та ефективність компонентів, щоб забезпечити оптимальну роботу вибраного насоса. Ці остаточні перевірки є вирішальними, перш ніж організація вирішить придбати шестеренний насос.
Як в'язкість рідини впливає на калібрування
В'язкість рідини описує опір рідини потоку, який часто називають її густиною. Ця властивість суттєво впливає на продуктивність і розмір насоса.
Висока в'язкість (густа рідина): Густа рідина, така як холодна гідравлічна олива, збільшує опір потоку. Насос повинен працювати інтенсивніше для переміщення рідини, що призводить до більшої вхідної потужності. Інженеру, можливо, доведеться вибрати потужніший двигун, щоб запобігти зупинці.
Низька в'язкість (рідка рідина): Рідка рідина збільшує внутрішні витоки або «ковзання» всередині насоса. Більше рідини прослизає повз зубці шестерні з боку високого тиску на вхідний отвір. Це зменшує фактичну потужність насоса.
Примітка: Інженер повинен ознайомитися зі специфікаціями виробника. У паспорті даних буде вказано допустимий діапазон в'язкості для конкретної моделі насоса. Ігнорування цього може призвести до передчасного зносу або виходу з ладу системи. Ця інформація є життєво важливою під час підготовки до покупки шестеренного насоса.
Як робоча температура впливає на продуктивність
Робоча температура безпосередньо впливає на в'язкість рідини. Оскільки гідравлічна система нагрівається під час роботи, рідина стає рідшою.
Інженер повинен проаналізувати весь температурний діапазон застосування. Система, що працює в холодному кліматі, матиме зовсім інші пускові умови, ніж система, що працює в гарячому заводі.
| Температура | В'язкість рідини | Вплив на продуктивність насоса |
|---|---|---|
| Низький | Високий (товстий) | Збільшення потреби в кінських силах; ризик кавітації. |
| Високий | Низький (тонкий) | Збільшення внутрішнього ковзання; зниження об'ємного ККД. |
Вибір насоса повинен враховувати найнижчу в'язкість (найвищу температуру), щоб забезпечити необхідну швидкість потоку. Це ключовий фактор для тих, хто хоче придбати шестеренний насос для складних умов експлуатації.
Облік об'ємної ефективності
Формула об'єму розраховує теоретичну продуктивність насоса. Об'ємний ККД показує його фактичну продуктивність. Це відношення фактичної витрати, що подається насосом, до його теоретичної витрати.
Фактичний потік (гал/хв) = Теоретичний потік (гал/хв) x Об'ємний ККД
Об'ємний ККД ніколи не сягає 100% через внутрішні витоки. Цей ККД знижується зі збільшенням тиску в системі, оскільки вищий тиск змушує більше рідини прослизати повз шестерні. Типовий новий шестерний насос має об'ємний ККД 90-95% за номінального тиску.
Приклад: Теоретична продуктивність насоса становить 10 галонів за хвилину. Його об'ємний ККД за робочого тиску становить 93% (0,93).
Фактичний потік = 10 галонів за хвилину x 0,93 Фактичний потік = 9,3 галона за хвилину
Система отримуватиме лише 9,3 галонів за хвилину, а не повні 10 галонів за хвилину. Інженер повинен вибрати насос трохи більшого об'єму, щоб компенсувати цю втрату та досягти цільової швидкості потоку. Це регулювання є обов'язковим кроком перед покупкою шестеренного насоса.
Найкращі виробники та постачальники
Вибір насоса від авторитетного виробника гарантує якість, надійність та доступ до детальних технічних даних. Інженери довіряють цим брендам за їхню надійну роботу та всебічну підтримку. Коли настає час купувати шестеренний насос, почати з цих назв – це розумна стратегія.
Провідні виробники шестеренчастих насосів:
• Parker Hannifin: Пропонує широкий асортимент чавунних та алюмінієвих шестерних насосів, відомих своєю довговічністю.
• Eaton: Постачає високоефективні шестеренні насоси, включаючи моделі, розроблені для вимогливих мобільних та промислових застосувань.
• Bosch Rexroth: відома своїми прецизійними насосами із зовнішнім шестернею, які забезпечують високу продуктивність і тривалий термін служби.
• HONYTA: Постачальник, що пропонує різноманітні шестеренні насоси, що поєднують продуктивність та економічну ефективність.
• Permco: Спеціалізується на високотискних гідравлічних шестеренчастих насосах та двигунах.
Ці виробники надають розширені технічні характеристики з кривими продуктивності, показниками ефективності та кресленнями з розмірами.
Ключові критерії для покупки
Прийняття остаточного рішення про покупку передбачає більше, ніж просто порівняння робочого об'єму та потужності. Інженер повинен перевірити кілька ключових критеріїв, щоб гарантувати сумісність та довгостроковий успіх. Ретельна перевірка цих деталей є останнім кроком перед покупкою шестеренного насоса.
Підтвердження показників продуктивності: Ще раз перевірте, чи максимальний номінальний безперервний тиск насоса перевищує необхідний тиск системи.
Перевірте фізичні характеристики: переконайтеся, що монтажний фланець насоса, тип вала (наприклад, шпонковий, шліцьовий) та розміри портів відповідають конструкції системи.
Перевірка сумісності рідини: Переконайтеся, що матеріали ущільнень насоса (наприклад, Buna-N, Viton) сумісні з використовуваною гідравлічною рідиною.
Перегляньте технічні характеристики виробника: проаналізуйте криві продуктивності. Ці графіки показують, як змінюються витрата та ефективність залежно від швидкості та тиску, надаючи справжнє уявлення про можливості насоса.
Враховуйте робочий цикл: насос для безперервної роботи 24/7 може потребувати більшої потужності, ніж той, що використовується для періодичних завдань.
Ретельний огляд цих пунктів гарантує вибір правильного компонента. Така ретельність запобігає дорогим помилкам та простоям системи після придбання шестеренного насоса.
Правильний вибір розміру шестеренного насоса є критично важливим для оптимальної продуктивності та довговічності гідравлічної системи. Інженер дотримується чіткого процесу для досягнення цієї мети.
Спочатку вони розраховують необхідний об'єм двигуна та потужність двигуна.
Далі вони уточнюють ці розрахунки щодо ефективності, в'язкості та температури.
Зрештою, вони купують насос у авторитетного постачальника, такого як HONYTA або Parker, який точно відповідає специфікаціям.
Час публікації: 29 жовтня 2025 р.