Cómo calcular el caudal de una bomba hidráulica a partir de su desplazamiento y velocidad

El cálculo del caudal de la bomba hidráulica es directo: para una bomba de desplazamiento positivo, el caudal teórico en litros por minuto es Q = (Vg × n) / 1000, donde Vg es cm³/rev y n es rpm. Utilice este resultado para configurar la combinación requerida de desplazamiento y velocidad, y luego verifique el caudal suministrado, las condiciones de entrada y los límites de operación con la hoja de datos del modelo seleccionado.

Hydraulic piston pump used to introduce flow calculation inputs

Parte 1. ¿Cuál es el cálculo del caudal de la bomba hidráulica?

Una bomba de desplazamiento positivo desplaza un volumen nominal durante cada revolución del eje. Multiplique el desplazamiento por las revoluciones por minuto para obtener el volumen teórico desplazado por minuto. Por lo tanto, el desplazamiento y la velocidad de accionamiento son las dos primeras entradas en cada cálculo del caudal de la bomba.

La presión no reemplaza el cálculo del caudal. La bomba suministra caudal; la resistencia del circuito crea presión. Una bomba que cumple con el requisito teórico de caudal sigue siendo inaceptable cuando su velocidad permitida, condición de entrada, presión o requisitos de fluido están fuera del rango documentado.

Parte 2. ¿Qué unidades pertenecen a la fórmula?

Utilice un solo sistema de unidades en todo el cálculo.

Resultado requerido Fórmula Entradas
Caudal teórico, L/min Q = (Vg × n) / 1000 Vg en cm³/rev; n en rpm
Caudal teórico, galones estadounidenses por minuto Q = (D × n) / 231 D en in³/rev; n en rpm
Flujo real estimado Qreal = Qteórico × ηv ηv es la eficiencia volumétrica como decimal

El /1000 la conversión es necesaria porque 1000 cm³ equivalen a un litro. No mezcle cm³/rev con un denominador imperial, ni utilice las rpm del motor cuando una toma de fuerza (PTO) o una caja de cambios cambie la velocidad de la bomba.

Parte 3. Por qué el flujo teórico difiere del flujo real entregado

El flujo teórico asume que cada cámara de desplazamiento se llena y descarga en su volumen nominal. El flujo real entregado cae por debajo de esa cifra cuando hay fugas internas y otras pérdidas volumétricas. La literatura técnica de Parker y Danfoss hace esta distinción: el desplazamiento y la velocidad establecen el valor teórico, mientras que las condiciones reales de operación determinan el flujo entregado.

La eficiencia volumétrica no es una constante genérica para copiar en una solicitud de cotización (RFQ). Cambia con la bomba específica, el diferencial de presión, la viscosidad del fluido, la temperatura, la velocidad, el estado de desgaste y la posición de control. Primero calcule el servicio y luego use la curva o la hoja de datos del modelo seleccionado para verificar el caudal real.

Parte 4. Ejemplo resuelto: 50 cm³/rev a 1500 rpm

Para una bomba de caudal fijo de 50 cm³/rev accionada a 1500 rpm:

Qteórico = (50 × 1500) / 1000 = 75 L/min

Si una curva de modelo documentada admite una eficiencia volumétrica de 0,92 en el punto de trabajo real, el caudal impulsado estimado es:

Qactual = 75 × 0.92 = 69 L/min

Este cálculo establece un requisito teórico de 75 L/min, no un resultado universal de 69 L/min para cada bomba de 50 cm³/rev. Aplique evidencia de eficiencia específica del modelo a la presión, el fluido y la temperatura correspondientes para confirmar el caudal entregado.

Hydraulic pump product image beside a flow calculation example

Parte 5. ¿Qué límites de velocidad, de entrada y de accionamiento pueden cambiar el resultado?

La velocidad de la bomba debe ser la velocidad del eje de la bomba, no una velocidad asumida del motor. Confirme el rango de operación del motor, la TDF o relación de la caja de cambios, la relación de acoplamiento y los cambios de velocidad en todo el ciclo de trabajo. Un accionamiento de velocidad variable cambia el caudal teórico en proporción directa a la velocidad; una bomba de desplazamiento variable también cambia el caudal a través de su ajuste de desplazamiento.

El cálculo de caudal no anula los requisitos de entrada. La presión de entrada, el tamaño de la línea, la viscosidad del aceite, la temperatura y la disposición del depósito determinan si la bomba puede cebarse correctamente. Cuando esas condiciones no pueden admitir el servicio solicitado, reduzca la velocidad, cambie la disposición de la entrada o seleccione un modelo con idoneidad documentada.

Para la elección de arquitectura detrás del cálculo, compare rutas de control de bombas de pistones y de paletas y el guía de bomba de caudal variable y circuito abierto.

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

Envía el caudal objetivo calculado junto con los datos de entrada que lo hacen auditable:

  • caudal continuo y máximo requerido;
  • desplazamiento previsto o rango de desplazamiento admisible;
  • velocidad del eje de la bomba a lo largo del ciclo de trabajo, incluida la relación de la TdF/engranajes;
  • presión continua y de pico;
  • tipo de fluido, rango de viscosidad, limpieza y temperatura;
  • condición de entrada, posición del depósito y detalles de la línea;
  • requisitos de montaje, eje, rotación y control; y
  • cantidad, aplicación y cualquier documentación requerida.

Para un circuito de caudal variable, utilice el bomba de pistones axiales de caudal variable la ruta posterior a la solicitud de cotización define esas entradas. El cálculo selecciona un rango de flujo requerido; la hoja de datos correspondiente confirma el modelo exacto, la configuración y la compatibilidad. Utilice el página de contacto para enviar toda la información de la solicitud de cotización.

Variable axial piston pump product path for a documented RFQ

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el caudal de una bomba hidráulica en L/min?

Multiplique el desplazamiento en cm³/rev por la velocidad de la bomba en rpm y divida entre 1000. El resultado es el caudal teórico en L/min antes de aplicar las pérdidas volumétricas.

¿Determina la presión el caudal de la bomba hidráulica?

No. El desplazamiento y la velocidad del eje establecen el flujo teórico. La presión es la respuesta del circuito a la resistencia, mientras que la presión y las condiciones del fluido pueden afectar las pérdidas reales y el punto de operación aceptable.

¿Cuántos L/min produce una bomba de 50 cc a 1500 rpm?

El resultado teórico es de 75 L/min: (50 × 1500) / 1000. El flujo actual requiere la información de eficiencia volumétrica de la bomba seleccionada en la condición de servicio prevista.

¿Cómo calculo el caudal real de la bomba hidráulica?

Multiplique el flujo teórico por la eficiencia volumétrica específica del modelo expresada como decimal. Verifique ese valor con las condiciones relevantes de presión, temperatura, fluido y velocidad.

¿Puede una bomba de caudal variable cambiar el caudal sin cambiar las RPM?

Sí. Las arquitecturas de bombas de desplazamiento variable pueden cambiar el desplazamiento a una velocidad de eje determinada. El rango disponible y el comportamiento de control siguen siendo elementos específicos del modelo en la hoja de datos.

¿Qué debo comprobar después de calcular el caudal de la bomba?

Compruebe la velocidad permitida, la presión, la condición de entrada, el fluido, la temperatura, el montaje, el eje, la rotación y los requisitos de control del modelo antes de seleccionar o cotizar una bomba.

Referencias