Как согласовать расход и давление гидравлической силовой установки с гидравлическими инструментами

Два гидромолота покидают депо за одним и тем же силовым агрегатом мощностью 35 л.с. Один молоток работает с номинальной скоростью ударов в течение всей смены. Другой глохнет со скоростью примерно 1100 ударов в минуту, перегревается и затемняет возвратный фильтр в течение трех часов. Гидромолот той же модели, как и двигатель. Разница заключается в том, были ли поток и давление сопоставлены как пара или скопированы из одной линии на табличке со спецификациями.

Подбор гидравлического силового агрегата (HPU) к гидравлическому инструменту означает выбор рабочего объема насоса, размера первичного двигателя и настройки разгрузки, которые удерживают инструмент в номинальном диапазоне потока при номинальном рабочем давлении с достаточным запасом для собственных потерь в контуре. Два из трех правильных решений по-прежнему дают неэффективную машину.

Три характеристики инструмента, определяющие вашу цель

Гидравлический инструмент указывает требования к силовому агрегату ровно тремя цифрами, и все три определяют выбор: номинальный расход, рабочее давление и максимально допустимое давление.

• Номинальный расход (л/мин или галлон/мин). Объем, необходимый инструменту для достижения номинальной частоты цикла. Молот с производительностью 60 л/мин по-прежнему работает со скоростью 45 л/мин, но скорость удара и энергия удара за ход падают.
• Рабочее давление (бар или фунт на квадратный дюйм). Давление, при котором инструмент обеспечивает номинальную производительность. Это фигура, вокруг которой спроектирована схема.
• Максимально допустимое давление (бар или фунт на квадратный дюйм). Потолок, выше которого подвергаются риску уплотнения, аккумуляторы и корпус инструмента. Это фигура, которую защищает предохранительный клапан.

Если в таблице данных указана цифра расхода без полосы, считайте ее серединой полосы и запросите у поставщика допуск. Инструменты с узким диапазоном плюс-минус 10 процентов обычно оснащены внутренним аккумулятором, поскольку аккумулятору требуется предсказуемый период подзарядки между циклами.

Согласование потока: читайте рейтинг как полосу, а не как точку

Гидравлические инструменты рассчитаны на диапазон расхода примерно плюс-минус 10–15 процентов от номинального значения, и штрафы за пропуск этого диапазона не симметричны.

Если вы опуститесь ниже полосы, инструмент по-прежнему будет работать: он будет работать медленнее, а для ударных инструментов энергия на удар также падает, потому что аккумулятор не может полностью перезарядиться между ударами. Если вы выйдете за пределы диапазона, избыточному потоку некуда будет идти, кроме как через предохранительный клапан, где он преобразуется непосредственно в тепло. Агрегат мощностью 35 л.с., обеспечивающий производительность 75 л/мин в инструменте, работающем со скоростью 50 л/мин, превращает примерно 8 кВт мощности двигателя в температуру масла.

Направьте полезный поток насоса в середину ленты инструмента, а не в ее верхнюю часть. Средняя точка оставляет место для потери потока, которая появляется по мере нагревания масла и падения вязкости. Если один силовой агрегат приводит в движение несколько инструментов на коллекторе, выбирайте инструмент с наибольшим потоком и установите делитель потока, если два инструмента когда-либо работают одновременно.

Портативная гидравлическая силовая установка DualOption мощностью 18 л.с. Двухцилиндровый двухконтурный мобильный агрегат с давлением 155 бар и расходом 20/40 л/мин, подходящий для согласования расхода инструмента и настроек сброса давления. Посмотреть продукт →

Согласование давления: установите сброс давления над инструментом, а не над насосом

Устанавливайте главный предохранительный клапан на 10–15 процентов выше максимального рабочего давления инструмента и никогда не превышайте давление компонента с наименьшим номиналом в любом месте контура.

Установленное вами давление — это давление в системе, а не давление насоса. Между выпускным отверстием насоса и входным отверстием инструмента расположены направляющий клапан, быстроразъемные соединения, шланги и возвратный фильтр, каждый из которых требует своего собственного перепада. Руководящий общий стандарт безопасности для гидравлических систем ISO 4413 устанавливает ограничение давления на уровне контура именно по этой причине: насос не может видеть, что происходит на входе инструмента.

Класс шланга часто определяет реальный потолок. Шланг с двухжильной оплеткой, соответствующий SAE 100R2, выдерживает примерно вдвое большее рабочее давление, чем одножильный шланг с оплеткой, соответствующий SAE 100R1, в том же отверстии, поэтому контур, который работает нормально на 100R2, становится неэффективным в тот момент, когда узел 100R1 заменяется во время ремонта на месте.

Установите разгрузку один раз, затем проверьте ее с помощью манометра на входе инструмента, пока инструмент находится под нагрузкой. Манометр на выходе насоса будет показывать давление на 10–20 бар выше, чем видит инструмент, и это зазор, который скрывает неисправность избыточного давления до тех пор, пока уплотнение не выйдет из строя.

Одна формула и шесть классов мощности

Требуемая гидравлическая мощность равна расходу, умноженному на давление, разделенному на 1714 в британских единицах или на 600 в метрических единицах.

Оба результата описывают гидравлическую мощность на выходе насоса. Добавьте 15-процентный запас на первичный двигатель и объемные потери, поскольку бензиновый двигатель, приводящий в движение шестеренный насос, возвращает на выходе 80–88 процентов своей номинальной мощности, как только температура масла стабилизируется.

В частности, для режима выключателя гидравлический силовой агрегат для гидромолотов Размер определяется в первую очередь диапазоном потока молота, а затем его давлением, поскольку настройка сброса редко должна превышать 180 бар на молотах весом менее 900 кг.

Портативная гидравлическая силовая установка HighFlow мощностью 35 л.с. Трехконтурная установка для тяжелых условий эксплуатации с выходным давлением 175 бар и 40/80 л/мин, актуальная при определении мощности выключателя по расходу перед давлением. Посмотреть продукт →

Тип цепи определяет, выдержит ли спичка нагрузку

Силовой агрегат с открытым центром, питающий инструмент с закрытым центром, отключит насос за считанные секунды, и эти две архитектуры не являются взаимозаменяемыми без конверсионного клапана.

Проверьте запас компенсатора перед добавлением второго инструмента. Функция максимального давления в общем контуре устанавливает давление в режиме ожидания насоса, а функция низкого давления, добавленная на выходе, будет дросселировать и нагревать, если у нее нет собственного редукционного клапана.

Шестиэтапный рабочий процесс сопоставления полей

Проработка этих шести шагов по порядку занимает около двадцати минут с использованием таблицы данных и калькулятора и предотвращает все несоответствия, перечисленные далее в этой статье.

1. Запишите номинальный диапазон расхода инструмента, рабочее давление и максимально допустимое давление на его табличке, а не в сводке каталога.
2. Добавьте потери в контуре: от 3 до 5 бар для напорного шланга длиной 10 м при номинальном расходе плюс от 2 до 4 бар на возвратном фильтре.
3. Рассчитайте необходимую мощность с помощью делителя 1714 или 600, затем добавьте 15-процентный запас.
4. Выберите класс мощности, полезный поток которого находится в середине диапазона потока инструмента.
5. Установите основное разгрузочное давление на 10–15 процентов выше максимального рабочего давления инструмента, затем убедитесь, что оно находится ниже компонента с наименьшим номиналом в контуре.
6. Подберите резервуар таким образом, чтобы производительность насоса в 2–3 раза превышала расход насоса в минуту при работе гидромолота, и убедитесь, что температура масла опускается ниже 60 градусов C после одного часа непрерывной работы.

Покупатели, которые предпочитают сравнивать, а не рассчитывать, могут сократить шаги третий и четвертый, проверив документацию. переносные гидроагрегаты для гидроинструментов относительно ленты инструмента, поскольку данные по расходу, давлению и сбросу для соответствующего комплекта уже указаны.

Крупномасштабная гидравлическая силовая установка мощностью 130 л.с. Высокопроизводительный настраиваемый блок для судостроения, металлургии, горнодобывающей промышленности и строительства, предназначенный для сравнения подобранных комплектов с требованиями к инструментам. Посмотреть продукт →

Симптомы несоответствия и что они на самом деле означают

Пять симптомов объясняют почти каждое несоответствие, о котором сообщалось в полевых условиях, и каждый из них указывает на конкретную коррекцию, а не на общий вердикт «неправильная единица».

Практические вопросы с мест

Как преобразовать инструмент с номинальным давлением 12 галлонов в минуту и давлением 2000 фунтов на квадратный дюйм в размер силового агрегата?

Умножьте расход на давление и разделите на 1714: (12 x 2000) / 1714 = 14,0 гидравлической мощности. Добавьте 15-процентный запас, и требуемая мощность составит 16,1 л.с., что соответствует классу 18 л.с. В метрических единицах 45 л/мин при 140 бар дает (45 x 140) / 600 = 10,5 кВт, а добавление резерва дает 12,1 кВт.

Может ли силовой агрегат мощностью 35 л.с. работать с гидромолотом класса 1000 кг?

Нет. Молот класса 1000 кг потребляет от 100 до 160 л/мин при давлении от 160 до 180 бар, что требует гидравлической мощности от 45 до 60 кВт, что эквивалентно примерно 60-80 л.с. на насосе. Агрегат мощностью 35 л.с. обеспечивает производительность около 75 л/мин при давлении 175 бар, поэтому ударный молоток срабатывает ниже номинальной скорости удара, в то время как температура масла выходит за пределы безопасного диапазона.

Какую вязкость и класс чистоты масла должен поддерживать согласованный контур?

Минеральное масло ISO VG 46 рассчитано на температуру окружающей среды примерно от 10 до 40 градусов C, а ISO VG 32 является лучшим выбором при температуре ниже 10 градусов C. Поддерживайте чистоту на уровне ISO 4406, код 18/16/13 или выше для инструментов с клапанами с жестким допуском, поскольку одна частица, размер которой превышает зазор клапана, повредит золотник и создаст внутреннюю утечку, имитирующую дефицит потока.