¿Cuál es la diferencia entre las bombas de desplazamiento fijo y variable?

La selección de bombas de desplazamiento fijo frente a variable comienza con el ciclo de trabajo: a bomba de desplazamiento fijo modifica el flujo teórico principalmente a través de la velocidad del eje, mientras que un bomba de caudal variable también puede cambiar el caudal mediante el desplazamiento a una velocidad dada. Elija desplazamiento variable cuando la máquina necesite una coincidencia de caudal a nivel de bomba; elija desplazamiento fijo cuando la salida requerida sea estable y la estrategia de control del circuito lo admita.

Variable displacement hydraulic pump for duty-cycle selection review

Parte 1. ¿Cuál es la diferencia entre las bombas de desplazamiento fijo y variable?

Una bomba de desplazamiento positivo mueve un volumen nominal en cada revolución. En un diseño de desplazamiento fijo, ese volumen está determinado por la geometría de la bomba, por lo que el caudal teórico cambia principalmente cuando cambia la velocidad del eje. En un diseño de desplazamiento variable, el volumen efectivo desplazado puede modificarse mediante el mecanismo de control mientras el eje sigue girando.

Esa diferencia de control es la decisión de arquitectura. No es una clasificación de calidad. Una bomba de caudal fijo puede ser la elección correcta en un circuito de servicio estable, mientras que una bomba de caudal variable es el punto de partida correcto cuando el caudal debe adaptarse a una carga cambiante sin depender únicamente de la estrangulación aguas abajo.

Parte 2. ¿Cómo influye el ciclo de trabajo en la elección de la arquitectura?

Mapee los puntos de operación de la máquina antes de comparar las familias de catálogos. Registre el caudal continuo y pico, la presión, la velocidad, el tiempo en cada condición y si el circuito necesita una reducción frecuente del caudal a velocidad casi constante.

Patrón de servicio Punto de partida de la arquitectura ¿Por qué
Flujo estable en un rango de velocidad estrecho Caudal fijo El producto se define como desplazamiento × velocidad
Cambios frecuentes de caudal a velocidad casi constante Cilindrada variable El desplazamiento puede rastrear la carga en la bomba
El caudal cambia principalmente porque cambia la velocidad del accionamiento Revisión del control de velocidad con desplazamiento fijo La velocidad puede cambiar directamente el flujo teórico
Necesidades mixtas de control de presión y caudal Cilindrada variable con estrategia de control documentada La bomba y el control deben revisarse juntos.

Parte 3. ¿Cuándo es mejor una bomba de desplazamiento variable?

Seleccione una arquitectura de desplazamiento variable cuando el ciclo de trabajo requiera que la bomba misma reduzca o aumente el caudal sin depender únicamente de una válvula de alivio, un estrangulamiento o cambios frecuentes en la velocidad del accionamiento. El material de capacitación sobre bombas de Parker identifica los diseños de desplazamiento variable para aplicaciones en las que el caudal y la presión deben seguir la carga con mayor precisión de lo que permite una vía de salida fija.

Esto no hace que cada bomba de caudal variable sea intercambiable. El tipo de control, la condición de entrada, el rango de velocidad, el fluido, el montaje y el servicio de presión aún determinan el modelo exacto. Lea el guía de bomba de pistones de desplazamiento variable de circuito abierto cuando el circuito utiliza una trayectoria hidrostática de lazo abierto.

Open-loop variable displacement pump beside duty-cycle comparison points

Parte 4. ¿Puede una bomba de caudal fijo y accionamiento de velocidad variable reemplazar al desplazamiento variable?

Un variador de velocidad cambia el caudal teórico en proporción directa a la velocidad de la bomba, por lo que una bomba de desplazamiento fijo puede cumplir con algunas funciones de caudal variable cuando el variador puede modificar la velocidad en el rango requerido. Esa es una ruta de control diferente a la del desplazamiento variable a velocidad constante.

Utilice desplazamiento fijo más velocidad variable cuando el accionamiento, la condición de entrada y el servicio de presión admitan todo el rango de velocidad. Utilice desplazamiento variable cuando el servicio necesite ajuste de caudal a una velocidad de eje casi constante o cuando la estrategia de control se base en el desplazamiento de la bomba en lugar de en la modulación de la velocidad del accionamiento.

Parte 5. ¿Cuáles son las compensaciones en la complejidad de control y el diseño del sistema?

Los sistemas de desplazamiento fijo pueden ser más simples cuando el circuito ya define un requisito de caudal estable y las válvulas de control, los acumuladores o la estrategia de accionamiento se diseñan en torno a esa salida. Los sistemas de desplazamiento variable añaden componentes de control y etapas de puesta en marcha, pero pueden reducir las pérdidas por estrangulamiento cuando el ciclo de trabajo pasa un tiempo significativo lejos del caudal máximo.

Compare el ajuste total del sistema, no una etiqueta de titular:

  • respuesta de control requerida y repetibilidad;
  • generación de calor por control de estrangulamiento frente a control de desplazamiento;
  • rango de velocidad y par motor disponibles;
  • documentación de puesta en marcha y servicio; y
  • si el circuito existente se puede adaptar sin un rediseño.

Parte 6. ¿Qué debe proporcionar un comprador antes de solicitar una cotización de bomba?

Envía un resumen del ciclo de trabajo con:

  • flujo requerido en cada punto de operación;
  • presión continua y de pico;
  • rango de velocidad del eje, incluida cualquier relación de TdF o de la caja de cambios;
  • requisito de control: salida fija, velocidad variable, control de presión, sensor de carga u otro;
  • tipo de fluido, viscosidad, limpieza y temperatura;
  • información sobre la disposición de la entrada y la presión de entrada disponible;
  • requisitos de montaje, eje, rotación y puertos; y
  • necesidades de aplicación, cantidad y documentación.

Si la revisión del ciclo de trabajo apunta a un control de flujo variable, utilice el bomba de pistones axiales de caudal variable ruta después de que esas entradas estén documentadas. La comparación de arquitectura no aprueba un modelo específico; la revisión de la hoja de datos confirma el desplazamiento, la presión, la velocidad, el control y la compatibilidad. Envíe la solicitud de cotización (RFQ) a través de la página de contacto.

Fixed displacement hydraulic pump for documented RFQ review

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre las bombas de desplazamiento fijo y variable?

Las bombas de desplazamiento fijo entregan un volumen determinado por revolución, por lo que el caudal teórico cambia principalmente con la velocidad. Las bombas de desplazamiento variable pueden cambiar el desplazamiento efectivo a una velocidad dada a través de su mecanismo de control.

¿Cuándo debe un sistema hidráulico utilizar una bomba de caudal variable?

Utilice desplazamiento variable cuando el ciclo de trabajo requiera coincidencia de flujo a nivel de bomba a una velocidad casi constante o cuando la estrategia de control se base en cambiar el desplazamiento en lugar de solo cambiar la velocidad de accionamiento o estrangular aguas abajo.

¿Son más baratas de operar las bombas de desplazamiento fijo?

El costo operativo depende del ciclo de trabajo, las pérdidas por estrangulamiento, la estrategia de accionamiento, la eficiencia y el mantenimiento, y no solo de la etiqueta de la arquitectura. Compare el perfil de servicio completo antes de decidir.

¿Puede una bomba de caudal fijo funcionar con un variador de velocidad?

Sí, cuando el rango de caudal requerido se puede lograr cambiando la velocidad de la bomba y los límites de entrada, presión y accionamiento admiten ese rango. No es un sustituto para todos los requisitos de control de desplazamiento variable.

¿Cómo afecta el ciclo de trabajo a la selección de la bomba?

El ciclo de trabajo define con qué frecuencia el sistema necesita flujo máximo, flujo reducido y presión modificada. Dicho patrón determina si el desplazamiento fijo, el desplazamiento variable o el desplazamiento fijo con control de velocidad es el punto de partida correcto.

¿Qué información se necesita para elegir entre desplazamiento fijo y variable?

Proporcione el caudal en cada punto de operación, la presión, el rango de velocidad, el requisito de control, el fluido, la condición de entrada, los detalles de montaje y la información de la aplicación.

Referencias