Come selezionare quello giusto Pompa idraulica E Motore elettrico per il tuo sistema

L'abbinamento di pompe idrauliche E motori è estremamente critico nei sistemi idraulici. Un sistema idraulico eccellente dipende da una combinazione efficiente e stabile di pompa idraulica e motore. 

Per configurare correttamente pompe e motori idraulici, è necessario considerare attentamente diversi fattori. 

Formula principale 

Il processo di selezione prevede la determinazione delle specifiche della pompa idraulica e il calcolo della potenza del motore in base alla pressione di lavoro e alla portata, 

seguendo la formula

 P = (p × Q) / 60, 

dove P rappresenta la potenza del motore (kW), p è la pressione di esercizio della pompa idraulica (MPa) e Q è la portata in uscita della pompa idraulica (L/min). Questo processo è dimostrato nel seguente esempio.

Esempio di analisi: 

È noto che la cilindrata della pompa idraulica è di 136 ml/giro, la velocità del motore è di 970 giri/min, la pressione massima di lavoro del sistema è di 12 MPa. Calcoliamo la portata in uscita della pompa idraulica e la potenza richiesta del motore.

1. Calcolare la portata in uscita della pompa idraulica:Portata di uscita della pompa Q = Spostamento q × Velocità n = 136 ml/giro × 970 giri/min = 131920 ml/min = 131,92 L/min.
2. Calcolare la potenza richiesta dal sistema: Per prima cosa, calcolare la potenza teorica N = (p × Q) / 60 = (12 MPa × 131,92 L/min) / 60 ≈ 26,38 kW in base alla pressione massima di esercizio del sistema e alla portata in uscita della pompa.
3. In pratica, considerando l'efficienza operativa della pompa idraulica (solitamente tra 70% e 85%), il motore dovrebbe essere selezionato leggermente più grande per garantire un funzionamento stabile del sistema a pieno carico. Supponendo un fattore di sicurezza di 1,15, la potenza motore richiesta ND = 26,38 kW × 1,15 ≈ 30,33 kW.
4. Selezione del motore: in base al calcolo, viene selezionato un motore vicino a 30,33 kW e un motore da 30 kW è una scelta più appropriata. Per la selezione effettiva, è anche necessario fare riferimento al manuale del motore per garantire che la potenza nominale, la velocità, la tensione e altri parametri del motore soddisfino i requisiti del sistema.

Punti di attenzione nel calcolo

1. Nel calcolo, ci si dovrebbe basare sul lavoro effettivo del sistema idraulico, sulla portata e sulla pressione, per garantire che la selezione del motore sia vicina alle reali condizioni di lavoro, per evitare uno spreco di energia troppo grande o troppo piccolo da influire sulle prestazioni del sistema.
2. Un'altra formula, P = Q × p / 612, è valida, ma si noti che l'unità di pressione in questa formula è kgf/cm². Durante la conversione, 1 MPa ≈ 10,197 kgf/cm², assicurarsi che le unità siano le stesse prima del calcolo, il risultato sarà simile alla formula precedente, ma dovrà essere adattato per adattarlo alle diverse unità di pressione.

Come calcolare la pressione del cilindro idraulico: spinta e tensione?

Formula principale

La formula della forza: F = PS (P: pressione; S: area pressurizzata)

Dalla formula soprastante, si può vedere che la forza generata è diversa a causa della diversa area pressurizzata del cilindro quando si effettua una spinta e una trazione, vale a dire:

Forza di spinta F1 = P×π(D/2)² = P×π/4*D²

Forza di trazione F2 = P×π[(D/2)²-(d/2)²] = P×π/4* (D²-d²)

(φD: alesaggio del cilindro; d: diametro dello stelo del pistone)

Nelle applicazioni pratiche, è anche necessario aggiungere un tasso di carico β. Poiché la forza generata dal cilindro non verrà utilizzata 100% per spingere o tirare, β viene spesso selezionato 0,8, quindi la formula diventa:

Forza di spinta F1 = 0,8 x P x π/4 x D²

Forza di trazione  F2 = 0,8×P×π/4×(D²-d²)

Dalla formula soprastante possiamo vedere che, se conosciamo il diametro interno del cilindro φD, il diametro del pistone φd e la pressione P (generalmente costante), possiamo calcolare la forza che può essere generata da questo tipo di cilindro.

Esempio di analisi: 

Il valore P del cilindro idraulico a colonna standard comunemente utilizzato può resistere a pressioni fino a 140 kgf/cm2.

 Ipotesi: alesaggio del cilindro D = 100 mm, diametro dello stelo d = 56 mm. Si noti che il diametro del calcolo dell'unità deve essere ridotto a cm.

 Poi: 

 Spinta F1 = P×πD²/4×0,8 = 140×π×10²/4×0,8 ≈ 8796(kgf); 

 Tensione F2 = P×π(D²-d²)/4×0,8 = 140×π(10²-5,6²)×0,8 ≈ 6037(kgf)

Tabelle dati per un rapido riferimento

 Nella tabella seguente sono riportate le pressioni di esercizio in base al diametro del cilindro