Como Calcular o Caudal da Bomba Hidráulica a partir da Cilindrada e da Velocidade

O cálculo do caudal da bomba hidráulica é direto: para uma bomba de deslocamento positivo, o caudal teórico em litros por minuto é Q = (Vg × n) / 1000, em que Vg é cm³/rev e n é rpm. Utilize este resultado para definir a combinação de cilindrada e velocidade pretendida e, em seguida, verifique o caudal fornecido, as condições de entrada e os limites de funcionamento face à folha de dados do modelo selecionado.

Hydraulic piston pump used to introduce flow calculation inputs

Parte 1. Qual é o cálculo do caudal da bomba hidráulica?

Uma bomba de deslocamento positivo desloca um volume nominal durante cada revolução do veio. Multiplique o deslocamento pelas rotações por minuto para obter o volume teórico deslocado por minuto. O deslocamento e a velocidade de acionamento são, portanto, os dois primeiros dados de entrada em qualquer cálculo de caudal de uma bomba.

A pressão não substitui o cálculo do caudal. A bomba fornece caudal; a resistência do circuito cria pressão. Uma bomba que cumpre o requisito teórico de caudal continua a ser inaceitável quando a sua velocidade permitida, condição de entrada, pressão ou requisitos de fluido estão fora do intervalo documentado.

Parte 2. Quais unidades pertencem à fórmula?

Utilize um único sistema de unidades ao longo de todo o cálculo.

Resultado pretendido Fórmula Entradas
Caudal teórico, L/min Q = (Vg × n) / 1000 Vg em cm³/rev; n em rpm
Caudal teórico, US gal/min Q = (D × n) / 231 D em in³/rev; n em rpm
Fluxo real estimado Qreal = Qteórico × ηv ηv é a eficiência volumétrica como um decimal

O /1000 a conversão é necessária porque 1000 cm³ equivalem a um litro. Não misture cm³/rev com um denominador imperial, nem utilize as rpm do motor quando uma tomada de força (PTO) ou caixa de velocidades alterar a velocidade da bomba.

Parte 3. Porque é que o caudal teórico difere do caudal real debitado

O caudal teórico assume que cada câmara de deslocamento enche e descarrega o seu volume nominal. O caudal efetivamente debitado fica abaixo desse valor quando existem fugas internas e outras perdas volumétricas. A literatura técnica da Parker e da Danfoss faz essa distinção: o deslocamento e a velocidade estabelecem o valor teórico, enquanto as condições reais de operação determinam o caudal debitado.

A eficiência volumétrica não é uma constante genérica para copiar para um pedido de cotação (RFQ). Altera-se consoante a bomba específica, o diferencial de pressão, a viscosidade do fluido, a temperatura, a velocidade, o estado de desgaste e a posição de controlo. Primeiro, calcule o regime de funcionamento e, em seguida, utilize a curva ou a folha de dados do modelo selecionado para verificar o caudal real.

Parte 4. Exemplo prático: 50 cm³/rev a 1500 rpm

Para uma bomba de cilindrada fixa de 50 cm³/rotação acionada a 1500 rpm:

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

Se uma curva de modelo documentada suportar uma eficiência volumétrica de 0,92 no ponto de funcionamento real, o caudal fornecido estimado é:

Qatual = 75 × 0,92 = 69 L/min

Este cálculo estabelece um requisito teórico de 75 L/min, e não um resultado universal de 69 L/min para cada bomba de 50 cm³/rotação. Aplique dados de eficiência específicos do modelo à pressão, fluido e temperatura relevantes para confirmar o caudal debitado.

Hydraulic pump product image beside a flow calculation example

Parte 5. Que limites de velocidade, admissão e acionamento podem alterar o resultado?

A velocidade da bomba deve ser a velocidade do veio da bomba, e não uma velocidade estimada do motor. Confirme a faixa de funcionamento do motor, a relação da tomada de força (TDF) ou da caixa de velocidades, a relação do acoplamento e as variações de velocidade ao longo do ciclo de trabalho. Um acionamento de velocidade variável altera o caudal teórico em proporção direta à velocidade; uma bomba de caudal variável altera o caudal através do respetivo ajuste de cilindrada.

O cálculo de caudal não anula os requisitos de admissão. A pressão de admissão, o diâmetro da tubagem, a viscosidade do óleo, a temperatura e a disposição do reservatório determinam se a bomba consegue escorvar corretamente. Quando essas condições não suportam o serviço solicitado, reduza a velocidade, altere a disposição de admissão ou selecione um modelo com adequação comprovada.

Para a escolha da arquitetura subjacente ao cálculo, compare vias de controlo de bombas de pistões e de palhetas e o guia de bomba de cilindrada variável em circuito aberto.

Parte 6. O que é que um comprador deve fornecer antes de solicitar um orçamento para uma bomba?

Envie o caudal alvo calculado juntamente com os dados de entrada que o tornam auditável:

  • caudal contínuo e de pico obrigatório;
  • deslocamento pretendido ou intervalo de deslocamento admissível;
  • velocidade do veio da bomba ao longo do ciclo de funcionamento, incluindo a relação da TDF/caixa de velocidades;
  • pressão contínua e de pico;
  • tipo de fluido, gama de viscosidade, nível de limpeza e temperatura;
  • condição de entrada, posição do reservatório e pormenores da linha;
  • requisitos de montagem, eixo, rotação e controlo; e
  • quantidade, aplicação e qualquer documentação necessária.

Para um circuito de caudal variável, utilize o bomba de pistões axiais de caudal variável rota após o pedido de cotação (RFQ) define esses dados de entrada. O cálculo seleciona um intervalo de caudal necessário; a folha de dados correspondente confirma o modelo exato, a configuração e a compatibilidade. Utilize o página de contacto para submeter a informação completa do RFQ.

Variable axial piston pump product path for a documented RFQ

Perguntas Frequentes

Como se calcula o caudal da bomba hidráulica em L/min?

Multiplique a cilindrada em cm³/rev pela velocidade da bomba em rpm e divida por 1000. O resultado é o caudal teórico em L/min antes de serem aplicadas as perdas volumétricas.

A pressão determina o caudal da bomba hidráulica?

Não. O deslocamento e a velocidade do veio estabelecem o caudal teórico. A pressão é a resposta do circuito à resistência, enquanto a pressão e as condições do fluido podem afetar as perdas reais e o ponto de funcionamento aceitável.

Quantos L/min produz uma bomba de 50 cc a 1500 rpm?

O resultado teórico é 75 L/min: (50 × 1500) / 1000. O caudal real requer a informação da eficiência volumétrica da bomba selecionada no ponto de funcionamento pretendido.

Como calculo o caudal real da bomba hidráulica?

Multiplique o caudal teórico pela eficiência volumétrica específica do modelo expressa em formato decimal. Verifique esse valor em relação às condições relevantes de pressão, temperatura, fluido e velocidade.

Pode uma bomba de caudal variável alterar o caudal sem alterar a rotação (rpm)?

Sim. As arquiteturas de bombas de cilindrada variável podem alterar a cilindrada a uma determinada velocidade do eixo. A gama disponível e o comportamento de controlo continuam a ser itens da folha de dados específicos do modelo.

O que devo verificar após calcular o caudal da bomba?

Verifique a velocidade permitida, a pressão, a condição de admissão, o fluido, a temperatura, a montagem, o veio, a rotação e os requisitos de controlo do modelo antes de selecionar ou cotar uma bomba.

Referências