Как правильно выбрать Гидравлический насос и Электродвигатель для вашей системы

Соответствие гидравлические насосы и моторы чрезвычайно критичен в гидравлических системах. Отличная гидравлическая система зависит от эффективной и стабильной комбинации гидравлического насоса и двигателя. 

При правильной настройке гидравлических насосов и двигателей необходимо тщательно учитывать ряд факторов. 

Основная формула 

Процесс выбора включает определение технических характеристик гидравлического насоса и расчет мощности двигателя на основе рабочего давления и расхода, 

следуя формуле

 Р = (р × Q) / 60, 

где P представляет собой мощность двигателя (кВт), p - рабочее давление гидравлического насоса (МПа), а Q - выходной расход гидравлического насоса (л/мин). Этот процесс продемонстрирован в следующем примере.

Пример анализа: 

Известно, что рабочий объем гидронасоса 136 мл/об, частота вращения двигателя 970 об/мин, максимальное рабочее давление системы 12 МПа. Рассчитаем выходной поток гидронасоса и необходимую мощность двигателя.

1. Рассчитаем выходной расход гидравлического насоса:Производительность насоса Q = Рабочий объем q × Скорость n = 136 мл/об × 970 об/мин = 131920 мл/мин = 131,92 л/мин.
2. Рассчитайте мощность, необходимую для системы: Сначала рассчитайте теоретическую мощность. N = (p × Q) / 60 = (12 МПа × 131,92 л/мин) / 60 ≈ 26,38 кВт на основе максимального рабочего давления системы и выходного расхода насоса.
3. На практике, учитывая эффективность работы гидравлического насоса (обычно между 70% и 85%), двигатель следует выбирать немного больше, чтобы обеспечить стабильную работу системы при полной нагрузке. Принимая коэффициент безопасности 1,15, требуемая мощность двигателя НД = 26,38 кВт × 1,15 ≈ 30,33 кВт.
4. Выбор двигателя: Согласно расчету, выбирается двигатель мощностью около 30,33 кВт, а двигатель мощностью 30 кВт является более подходящим выбором. Для фактического выбора также необходимо обратиться к руководству по двигателю, чтобы убедиться, что номинальная мощность, скорость, напряжение и другие параметры двигателя соответствуют требованиям системы.

Важные моменты при расчетах

1. При расчете следует исходить из фактической работы гидравлической системы, расхода и давления, чтобы гарантировать, что выбор двигателя близок к фактическим условиям работы, чтобы избежать слишком больших потерь энергии или слишком малых потерь, влияющих на производительность системы.
2. Другая формула, Р = Q × р / 612, также справедливо, но обратите внимание, что единицей измерения давления в этой формуле является кгс/см². При конвертации 1 МПа ≈ 10,197 кгс/см² убедитесь, что единицы измерения одинаковы, прежде чем выполнять расчеты; результат будет аналогичен предыдущей формуле, но его необходимо скорректировать для соответствия разным единицам измерения давления.

Как рассчитать давление в гидроцилиндре: тягу и растяжение?

Основная формула

Формула силы: Ф = ПС (P: давление; S: область под давлением)

Из приведенной выше формулы видно, что создаваемая сила различна из-за разной площади давления цилиндра при толкании и тяге, то есть:

Толкающая сила F1 = P×π(D/2)² = P×π/4*D²

Сила тяги F2 = P×π[(D/2)²-(d/2)²] = P×π/4* (D²-d²)

(φD: диаметр цилиндра; d: диаметр штока поршня)

В практических приложениях также необходимо добавлять скорость нагрузки β. Поскольку сила, создаваемая цилиндром, не будет использоваться 100% для толкания или вытягивания, β часто выбирается равным 0,8, поэтому формула становится:

Толкающая сила F1 = 0,8 x P x π/4 x D²

Сила тяги  F2 = 0,8×P×π/4×(D²-d²)

Из приведенной выше формулы видно, что, зная внутренний диаметр цилиндра φD, диаметр поршня φd и давление P (обычно константу), мы можем рассчитать силу, которую может создать этот тип цилиндра.

Пример анализа: 

Обычно используемый стандартный колонный гидравлический цилиндр имеет значение P, выдерживающее давление до 140 кгс/см2.

 Предположения: диаметр цилиндра D = 100 мм, диаметр штока d = 56 мм. Обратите внимание, что диаметр расчетного блока необходимо уменьшить до см.

 Затем: 

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

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

Таблицы данных для быстрого ознакомления

 В следующей таблице приведены рабочие давления в зависимости от диаметра цилиндра.