Durchfluss, Leistung und Drehmoment der Hydraulikpumpe berechnen.
Der Pumpenstrom ist das Fluidvolumen, das eine Verdrängerpumpe bei gegebener Wellendrehzahl und gegebenem Druck pro Zeiteinheit fördert. Dieser Rechner multipliziert das Schluckvolumen pro Umdrehung mit der Drehzahl und berücksichtigt den volumetrischen Wirkungsgrad, um den tatsächlichen Förderstrom am Auslass zu ermitteln – dieser bestimmt die Aktorgeschwindigkeit und die Zykluszeit. Verwenden Sie ihn bei der Pumpenzuordnung zu einem Lastspielzyklus, beim Austausch einer verschlissenen Einheit oder bei der Diagnose langsamer Zylinderbewegungen.
Der theoretische Volumenstrom berechnet sich zu Q_t = D × N / 231 in Gallonen pro Minute, wenn das Schluckvolumen D in Kubikzoll pro Umdrehung und N in U/min angegeben ist. In SI-Einheiten gilt Q_t = D × N / 1000 in Liter pro Minute bei D in cm³/U. Der tatsächliche Volumenstrom beträgt Q = Q_t × η_v, wobei der volumetrische Wirkungsgrad η_v von 0,85 bei verschlissenen Zahnradpumpen bis 0,97 bei neuen Kolbenpumpen reicht; mit steigendem Druck nimmt der Wirkungsgrad aufgrund innerer Leckagen ab. Der Rechner akzeptiert das Schluckvolumen in cm³/U oder Kubikzoll/U und gibt den Volumenstrom in l/min und GPM aus. Leckagen bei hohem Druck können den Förderstrom um 5–15 % reduzieren, weshalb die Auslegung für die Aktorgeschwindigkeit beim maximalen Lastdruck – und nicht im Leerlauf – entscheidend ist. Die Antriebsleistung berechnet sich nach HP = (P × Q) / (1.714 × η_t), wobei η_t der Gesamtwirkungsgrad ist; dies ist die zweite Plausibilitätsprüfung nach dem Stromberechnungsergebnis.
Ein Aggregatekonstrukteur, der 15 GPM bei 2.500 psi benötigt, berechnet, dass eine Pumpe mit 2,4 Kubikzoll Schluckvolumen bei 1.750 U/min einen theoretischen Förderstrom von 18,1 GPM und einen tatsächlichen Förderstrom von 17,0 GPM liefert – ausreichend Reserve für Kühler und Steuerölversorgung.
Ein Instandhaltungsingenieur überprüft eine vom Lieferanten empfohlene Ersatz-Zahnradpumpe, indem er ihr Schluckvolumen von 1,6 cm³/U bei der vorhandenen Motordrehzahl von 2.200 U/min eingibt und bestätigt, dass der resultierende Förderstrom von 3,52 l/min der ursprünglichen Spezifikation entspricht.
Ein Techniker, der einen Zylinder untersucht, der 30 % langsamer ausfährt als die Inbetriebnahmedaten angeben, misst den Pumpenstrom mit einem Durchflussmesser, vergleicht ihn mit dem Rechnergebnis bei Nenndrehzahl und isoliert die Abweichung als internen Pumpenverschleiß statt als Ventilfehler.
Höherer Druck erhöht die innere Leckage (Schlupf) und verringert den tatsächlichen Förderstrom. Berechnen Sie daher immer beim höchsten zu erwartenden Betriebsdruck für genaue Zykluszeiten.
Der volumetrische Wirkungsgrad ist das Verhältnis von tatsächlichem zu theoretischem Förderstrom – typischerweise 85–97 % bei Hydraulikpumpen. Er berücksichtigt das Fluid, das an Spalten innerhalb der Pumpe vorbeiströmt.
Häufige Ursachen sind Saugmangel (verstopfter Saugkorb, niedriger Fluidstand), hoher Betriebsdruck (mehr Schlupf), verschlissene Pumpenelemente oder zu niedrige Ölviskosität bei erhöhter Betriebstemperatur.