Как определить эффективность работы гидравлического оборудования

Те, кто пользуется в работе гидравлическим оборудованием и инструментом, определение момента, когда нужна замена мотора или насоса, производится только на основании осмотра техники и констатации факта, что эффективность работы снизилась. Как правило, основная причина – окончание ресурса подшипников мотора или насоса. А на сегодня нет четкого способа определить объем оставшегося ресурса, несмотря на самые новые технологии диагностики и профилактики.

На первый взгляд, определить, что гидросистема стала работать медленнее – очень просто: удлиняется цикл производственного этапа. Но определить причину такого замедления, по распространенному мнению, без качественной оценки потерь и выявления причины – невозможно. Многие при первых же признаках снижения скорости цикла просто заменяю насос или двигатель. И зря теряют при этом деньги, конечно, при этом поддерживая производство гидравлического оборудования в целом.

Существует простой и эффективный метод оценить рабочий ресурс техники и при возможности, обновить ее с минимальными потерями. Это способ сравнения реальной производительности с номинальным КПД.

Что такое КПД гидрооборудования и какие виды бывают

Для оборудования, работающего на гидравлической подаче, специалисты выделяют три категории определения эффективности работы:

Объемный КПД

Определяется таким образом – измеряется фактический расход рабочей жидкости (при определенных заданных параметрах), а потом это значение делится на теоретический параметр. Он, в свою очередь, определяется при умножении объема той самой жидкости, прокачиваемой за 1 оборот на количество этих оборотов в минуту (проще говоря, скорость). Пример: гидронасос имеет объем рабочей жидкости 100 см3, его скорость работы – 1000 об./мин. Путем простых вычислений получаем теоретический расход 100 л рабочей жидкости в минуту.

Для того, чтобы узнать реальный (фактический расход), используется расходометр. Если он показал значение 90 л в минуту, то объемный КПД оборудования будет составлять 90%. Важный момент – теоретические расчеты и фактический расход должны определяться при одинаково давлении. Принято для этого брать значение 3000 PSI (207 БАР).

Гидравлический КПД

Это так называемая механическая эффективность, которая показывает насколько теоретический крутящий момент, необходимый для приведения насоса или мотора в рабочее состояние, больше (вернее, меньше), чем реальный (фактический) крутящий момент. Механический КПД в 100% означает, что гидронасос перекачивает рабочую жидкость при отсутствии крутящего момента и нулевом давлении. Естественно, что это невозможно из-за физических законов, в частности, наличия трения – механического и жидкостного.

Рассчитать теоретический показатель крутящего момента несложно по формулам. Для насоса с теоретическим расходом рабочей жидкости в 100 л за минуту он будет составлять 329 Нм. С помощью динамометра измеряем фактический показатель. Например. Он составляет 360 Нм. Путем деления теоретического значения на фактическое получаем 91% - это и есть показатель гидравлического КПД.

Общий КПД

Этот показатель получается путем умножения значений объемного КПД и гидравлического. Для избранного примера он будет составлять 82%. Общий КПД зависит от типа насоса. Это важный показатель, по которому ориентируются компании, осуществляющие производство гидростанций и другого оборудования.

Усредненные показатели следующие (тип насоса – общий КПД):

• Аксиально-поршневой насос с наклонным блоком цилиндров – 92%.
• Аксиально-поршневой насос – 91%.
• Радиально-поршневой насос – 90%.
• Шестеренный насос с внутренним зацеплением – 90%
• Пластинчатый насос – 85%.
• Шестеренный насос с внешним зацеплением – 85%.

Эти усредненные показатели используют инженеры-разработчики гидрооборудования, а те, кто осуществляет производство гидроприводов, получают значения испытаниями и расчетным путем.

Реальный общий КПД и применяется для оценки работы насоса в реальности. С его помощью можно оценить, есть ли повреждения или внутренние утечки в работе оборудования. Так как каналов утечек не так много, то выявить проблему снижения эффективности не составляет трудностей.