Wenzhou Prance Hydraulic Equipment Co., Ltd.
Hydraulikpumpen-Druck vs. Fördermenge: Was steuert Geschwindigkeit und Kraft?
Hydraulikpumpen-Druck vs. Fördermenge Am einfachsten lässt sich dies verstehen, wenn man die jeweiligen Funktionen voneinander trennt: Der Durchfluss ist die Ölmenge, die durch den Kreislauf fließt, während der Druck die Kraft pro Flächeneinheit ist, die entsteht, wenn dieser Durchfluss auf einen Widerstand trifft. Das Hubvolumen und die Drehzahl der Pumpe bestimmen maßgeblich den verfügbaren Durchfluss; die Last, Durchflussengpässe, Ventileinstellungen und Verluste bestimmen den zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlichen Druck. Ein höherer Durchfluss bewirkt in der Regel, dass sich ein Stellantrieb schneller bewegt. Ein höherer Druck ermöglicht es ihm, eine größere Widerstandslast zu überwinden. Ein Manometer kann nicht nachweisen, dass genügend Durchfluss den Stellantrieb erreicht, und ein Durchflussmesswert ohne Druckangabe zeigt nicht an, ob der Kreislauf die Last tragen kann. Eine korrekte Diagnose misst daher beide Werte unter kontrollierten Bedingungen.
Druck und Fluss hängen zusammen, sind aber nicht austauschbar
Hydraulische Leistung überträgt Energie durch sich bewegende Flüssigkeit. Der Volumendurchfluss wird üblicherweise in Litern pro Minute oder US-Gallonen pro Minute ausgedrückt. Der Druck wird üblicherweise in bar, Pascal oder Pfund pro Quadratzoll ausgedrückt. Eine Verdrängerpumpe schließt bei jeder Umdrehung der Welle ein Ölvolumen ein und überträgt es. Der ideale Durchfluss richtet sich daher nach dem Verdrängungsvolumen und der Drehzahl. Der tatsächliche Durchfluss ist geringer, da die interne Leckage mit dem Spiel, der Viskosität, dem Verschleiß und dem Druckunterschied zunimmt.
Der Schaltkreis baut nur dann Druck auf, wenn er dem Strom Widerstand entgegengesetzt. Wenn ein Wegeventil zum Tank geöffnet ist und nur geringe Drosselung vorliegt, kann eine Konstantpumpe eine erhebliche Ölmenge bei niedrigem Druck fördern. Wenn ein Zylinder auf eine Last trifft, steigt der Widerstand und der Druck erhöht sich, bis sich die Last bewegt, ein Druckbegrenzungsventil öffnet, ein Verstellregler die Pumpe zurückschwenkt oder eine andere Grenze erreicht wird. Die University of Florida erklärt das grundlegende Verdrängerprinzip und weist darauf hin, dass ein übermäßiger Förderdruck eine Pumpe oder eine Leitung beschädigen kann; aus diesem Grund ist ein sicherer Druckregelpfad unerlässlich. Siehe die Ausführungen der Universität zu Verdrängerpumpen.
Was steuert den Durchfluss einer Hydraulikpumpe?
Für eine Konstantpumpe ist der theoretische Förderstrom das Schluckvolumen pro Umdrehung multipliziert mit der Drehzahl. Wenn das Schluckvolumen in Kubikzentimetern pro Umdrehung und die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute angegeben ist, ergibt die Division des Produkts durch 1.000 den theoretischen Wert in Litern pro Minute:
Theoretischer Förderstrom (l/min) = Fördervolumen (cm³/U) × Drehzahl (U/min) ÷ 1.000
Die tatsächliche Fördermenge ist der theoretische Strom multipliziert mit dem volumetrischen Wirkungsgrad. Da der Wirkungsgrad über Drehzahl, Temperatur, Viskosität, Druck und Verschleiß hinweg nicht konstant ist, ist ein berechneter Wert eher ein Ausgangspunkt als ein Ersatz für die Leistungsdaten des Herstellers. Unser separater Leitfaden zeigt, wie man eine Berechnung des Hydraulikpumpen-Förderstroms und das Ergebnis zu interpretieren.
Eine Verstellpumpe fügt einen weiteren Steuereingang hinzu: Die Triebgruppe kann das wirksame Verdrängungsvolumen ändern. Eine druckgeregelte Pumpe kann das Fördervolumen verringern, nachdem der Systemdruck ihren Einstellwert erreicht hat. Eine lastfühlende Pumpe ändert das Verdrängungsvolumen, um die erforderliche Differenzdruckspanne am Dosierventil aufrechtzuerhalten. In beiden Fällen kann ein niedriger Durchflussmesswert ein normales Steuerungsverhalten und kein Pumpenschaden sein. Zeichnen Sie das Befehlssignal, die Einstellung des Reglers oder der Lasterfassung (Load-Sensing), die Ventilposition und den Prüfdruck auf, bevor Sie eine Schlussfolgerung ziehen.
Was steuert den Hydraulikdruck?
Die Pumpe liefert die Energie und den Volumenstrom, die Druck ermöglichen, aber der Betriebsdruck wird durch den Bedarf des Kreislaufs bestimmt. Bei einem Zylinder hängt der erforderliche Druck von der Lastkraft und der wirksamen Kolbenfläche sowie von Reibung und Verlusten ab. Bei einem Hydraulikmotor steht das Druckgefälle mit dem Abtriebsdrehmoment in Zusammenhang, während der Volumenstrom mit der Drehzahl zusammenhängt. Leitungsdrosseln, Filter, Kühler, Schläuche, Verschraubungen und Ventilsteuerkanten verbrauchen ebenfalls Druck, ohne nützliche Aktor いき Kraft zu erzeugen.
Ein Überdruckventil begrenzt den maximalen Druck, indem es den Volumenstrom bei Erreichen seines Ansprechwerts ableitet. Es sorgt nicht dafür, dass die Pumpe unter jeder Betriebsbedingung einen festen Druck erzeugt. Ebenso führt die Installation einer Pumpe für höheren Druck nicht automatisch zu einem höheren Druck, wenn Last und Steuerungseinstellungen unverändert bleiben. Jede Änderung der Druckfähigkeit muss jede Komponente im Druckbereich berücksichtigen. OSHA dokumentiert einen tödlichen Vorfall, nachdem ein System von 3.000 auf 5.000 psi modifiziert wurde, ohne Schläuche mit geringerer Nenndruckfestigkeit zu ersetzen, was veranschaulicht, warum Änderungen am Hydrauliksystem erfordern eine vollständige Sicherheitsüberprüfung..
Drucksymptom oder Abflusssymptom?
| Beobachtetes Symptom | Erste zu verifizierende Menge | Mögliche Ursachen im Schaltkreis | Was man nicht annehmen sollte |
|---|---|---|---|
| Zylinder ist in beide Richtungen langsam | Durchfluss beim erforderlichen Lastdruck | Geringe Pumpendrehzahl, Schwenken auf Nullförderung, Leckage, Volumenstromregelung, gedrosselter Einlass | Gehen Sie nicht davon aus, dass die Entlastungseinstellung zu niedrig ist |
| Zylinder bewegt sich mit normaler Geschwindigkeit, kann aber die Last nicht anheben | Druck an Pumpen- und Verbraucheranschlüssen | Entlastungsöffnung öffnet zu früh, Last zu hoch, interne Leckage, falsche Zylinderfläche | Gehen Sie nicht davon aus, dass ein größerer Pumpenstrom die Kraft erhöht. |
| Der Motor hat Drehmoment, läuft aber langsam | Durchfluss durch den Motor | Geringer Soll-Durchfluss, Leckage im Bypass, falsches Verdrängungsvolumen, Fördermengenbegrenzung | Erhöhen Sie den Druck nicht, ohne die Geschwindigkeitsanforderung zu überprüfen. |
| Das System heizt, während der Stellantrieb blockiert | Druck und Rückfluss zusammen | Entlastungsstrom, übermäßige Drosselung, Leckage, geschlossener Pfad | Halten Sie den Strömungsabriss nicht weiter aufrecht |
| Der Druck schwankt und die Bewegung ist unberechenbar | Druck, Durchfluss, Ölstand und Einlasszustand | Belüftung, Kavitation, instabile Regelung, intermittierende Drosselung | Verurteilen Sie die Pumpe nicht allein aufgrund von Geräuschen |
Warum ein Manometer allein in die Irre führen kann
Ein Manometer kann einen normalen Bereitschafts- oder Entlastungsdruck anzeigen, selbst wenn die effektive Förderleistung unzureichend ist. Beispielsweise kann eine verschlissene Pumpe Druck gegen einen nahezu geschlossenen Prüfkreis aufbauen, während sie bei Betriebsdruck zu wenig Durchfluss liefert, um den Stellantrieb mit der erforderlichen Geschwindigkeit zu bewegen. Umgekehrt kann eine einwandfreie Pumpe einen niedrigen Druck anzeigen, wenn ihr Auslass in den Tank entlastet ist. Ein Druckwert ist nur dann aussagekräftig, wenn er in Verbindung mit dem Zustand des Kreislaufs, dem Prüfort, der Öltemperatur, der Pumpendrehzahl und der zu erwartenden Last betrachtet wird.
Ein Durchflussmesser fügt die fehlenden Volumeninformationen hinzu, muss jedoch für das Medium, den Durchflussbereich, den Druck, die Temperatur und die Richtung ausgelegt sein. Verdränger-Durchflussmesser messen den volumetrischen Durchfluss direkt durch wiederholtes Füllen und Entleeren einer bekannten Kammer, wie von der University of Michigan beschrieben Visuelle Enzyklopädie der Ausrüstung der chemischen Verfahrenstechnik. Das gewählte Messgerät und das Ladeventil müssen gemäß ihrer Dokumentation installiert werden.
Eine sicherere Druck- und Durchflussprüfsequenz
- Identifizieren Sie die Schaltung und die Nennwerte. Bestätigen Sie Pumpentyp, Fördervolumen, Drehrichtung, Antriebsdrehzahl, Druckbegrenzungs- oder Regleranordnung, erwarteten Volumenstrom, Schlauchspezifikationen und zugelassene Prüfanschlüsse.
- Vor dem Einschalten inspizieren. Ölstand, offensichtliche Leckagen, Schlauchzustand, lose Anschlüsse, Schutzvorrichtungen und Instrumentenwerte überprüfen. Niemals nach einem Hochdruckleck mit der Hand suchen.
- Wärmen Sie das System normal auf. Erfassen Sie die Flüssigkeitstemperatur, da die Viskosität Leckage und Druckverlust verändert. Befolgen Sie das Aufwärmverfahren des Geräteherstellers.
- Messen Sie zuerst bei geringer Last. Überprüfen Sie Drehung, Einlassbedingung, Grundströmung und abnormale Geräusche, bevor Sie eine kontrollierte Last aufbringen.
- Last schrittweise erhöhen. Verwenden Sie zugelassene Prüfmittel und bleiben Sie innerhalb der Bauteilspezifikationen. Erfassen Sie den Durchfluss an mehreren Druckpunkten, anstatt sich auf einen einzigen Wert zu verlassen.
- Standorte vergleichen. Druckdifferenzen an Filtern, Ventilen, Schläuchen oder Kühlern zeigen an, wo Energie verloren geht. Lecköl- oder Rücklaufmessungen können helfen, interne Leckagen zu lokalisieren, sofern die Herstellervorschriften dies zulassen.
- Setzen Sie die Bedienelemente in den dokumentierten Zustand zurück. Testgeräte sicher entfernen, Einstellungen wiederherstellen, auf Undichtigkeiten prüfen und die Endkonfiguration dokumentieren.
Auch dem Kontakt mit Hydraulikflüssigkeit sollte Beachtung geschenkt werden. Die US-Behörde für Toxikofaktoren und Krankheitsregister (Agency for Toxic Substances and Disease Registry) weist darauf hin, dass Hydraulikflüssigkeiten in ihrer Zusammensetzung variieren und einige Haut oder Augen reizen können; konsultieren Sie das Sicherheitsdatenblatt der Flüssigkeit sowie die Angaben der Behörde. Hydraulikflüssigkeiten: Erklärung zur öffentlichen Gesundheit.
Wie der Pumpentyp die Interpretation verändert
Eine Konstant-, Flügelzellen- oder Kolbenpumpe fördert weiterhin Öl, solange sich ihre Welle dreht. Daher muss für einen blockierten Volumenstrom ein zugelassener Druckbegrenzungsweg vorhanden sein. Eine druckgeregelte Verstellkolbenpumpe kann den Fördervolumenstrom in der Nähe ihrer Einstellgrenze verringern, benötigt jedoch dennoch eine ordnungsgemäße Inbetriebnahme und Schutzsteuerungen. Hydrostatische Antriebe im geschlossenen Kreis erfordern Speisedruck, Kreislaufspülung, Spülsicherheitsventile (Druckbegrenzungsventile im Hochdruckteil) und ein Steuerungsverhalten, das sich nicht anhand eines einzelnen Ausgangsmanometers beurteilen lässt. Verwenden Sie stets den genauen Schaltplan und die Pumpendaten, anstatt einen einzigen allgemeinen Test anzuwenden.
Wenn Sie Pumpenfamilien vergleichen, werfen Sie einen Blick auf Prance Hydraulics Hydraulikpumpen-Übersicht und das verfügbare Hydraulik-Produktfamilien. Die Anleitungen auf Konstant- im Vergleich zu Verdrängerpumpen, Ansaugbedingungen der Hydraulikpumpe, und Hydraulische Pumpeneffizienz Führen Sie ergänzende Prüfungen durch, ohne die Vorgaben des Herstellers zu ersetzen.
Lernvideo: Erzeugen Pumpen Druck oder Fluss?
Auf YouTube ansehen falls der datenschutzfreundliche Player nicht verfügbar ist. Die Demonstration dient zu Bildungszwecken und ersetzt keine maschinenspezifischen Montageanleitungen.
FAQ
Erzeugt eine Hydraulikpumpe Druck oder Volumenstrom?
Eine Verdrängerpumpe fördert bei ihrer Rotation ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen und führt dem Fluid Energie zu. Der Kreislaufwiderstand erzeugt den Druck, der erforderlich ist, um die Last zu bewegen. Das praktische Ergebnis hängt von der Pumpe, den Steuerungen, dem Entlastungspfad und dem angeschlossenen Kreislauf ab.
Erhöht eine größere Hydraulikpumpe den Druck?
Eine Pumpe mit größerem Hubraum erhöht in der Regel den verfügbaren Volumenstrom bei gleicher Drehzahl. Sie erhöht nicht automatisch den Betriebsdruck. Der Druck richtet sich nach dem Lastbedarf und den Druckregelungseinstellungen, vorbehaltlich der Bauteilwerte und Verluste.
Warum kann eine Pumpe Druck anzeigen, aber keine nützliche Bewegung erzeugen?
Das System kann aufgrund von Pumpenleckage, einem Bypass-Pfad, einem Ventilproblem, Stellantriebsleckage, geringer Antriebsdrehzahl oder einer zurückgeschwenkten Verstellpumpe Druck bei unzureichendem Durchfluss erreichen. Messen Sie den Durchfluss bei Betriebsdruck und vergleichen Sie die Testorte.
Macht ein höherer Volumenstrom einen Hydraulikzylinder stärker?
Ein höherer Volumenstrom erhöht in erster Linie die Zylindergeschwindigkeit. Die Zylinderkraft hängt hauptsächlich vom Druck ab, der auf die effektive Kolbenfläche wirkt, abzüglich Reibung und anderer Verluste.
Welche Informationen sollten in einer Pumpen-Anfrage enthalten sein?
Geben Sie Pumpentyp, Verdrängungsvolumen, Drehrichtung, Wellen- und Montage details, Antriebsdrehzahl, Fluid- und Temperaturbereich, Solldurchfluss, Dauer- und Spitzendruck, Kreislauftyp, Steuerungsmethode, Einschaltdauer, Filtrationsziel und aktuelles Modell an. Unsere Checkliste für Hydraulikpumpen-Anfragen organisiert diese Eingaben.
