Berekeningen hydropompen en hydromotoren Ing. R. van den Brink
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
1
Hydromotoren (Roterende beweging) Hydromotoren krijgen hydraulisch vermogen (P t = p.qv t) toegevoerd en zetten dit om in mechanisch vermogen (P eff = T.2.n). De 'hydromotor-berekening' wordt gesplitst in twee p berekeningen: qvt 1 een vermogensberekening; 2 een volumestroomberekening. 1
Vermogensberekening hydromotor. Deze berekening volgt uit onderstaand blokschema:
P t (= p.qv t ) ===>
v . mh
==> P eff (= T.2.n)
Peff T n V
v mh
OPMERKING: voor blokschema 's geldt: van links naar rechts termen vermenigvuldigen; van rechts naar links termen delen. Waarbij:
Pt P eff T p n qv t qv eff
v mh 2
q v eff
= toegevoerd (hydraulisch) vermogen (W) = effectief (mechanisch) vermogen (W) = koppel hydromotor (Nm) = drukverschil over motor (Pa) = toerental (omw/s) = toegevoerde volumestroom (m 3 /s) = effectieve volumstroom (m 3 /s) = volumetrisch rendement (-) = mechanisch/hydraulisch rendement (-)
Volumestroomberekening hydromotor. Deze berekening volgt uit onderstaand blokschema:
qv t ====>
v
====> qv eff (= V.n)
De effectieve volumestroom qv eff drijft de hydromotor aan: qv eff = V.n waarbij: V =slagvolume hydromotor (m 3) n =toerental hydromotor (omw/s)
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
2
Berekening hydropompen Hydropompen krijgen mechanisch vermogen (P t = T.2.n) toegevoerd en zetten dit om in hydraulisch vermogen (P eff = p.qv eff ). p Ook de 'hydropomp-berekening' wordt gesplitst in twee berekeningen: q v eff 1 een vermogensberekening; 2 een volumestroomberekening. 1
Vermogensberekening hydropomp. Deze berekening volgt uit onderstaand blokschema:
Pt T n
V v mh
P t (= T.2.n) ====>
mh . v ==> P eff (= p.qv eff ) q v mh
Waarbij:
Pt P eff T p n qv th qv eff
v mh
2
= toegevoerd (mechanisch) vermogen (W) = effectief (hydraulisch) vermogen (W) = koppel (Nm) = drukverschil over pomp (Pa) = toerental (omw/s) = theoretische pompopbrengst (l/min) = effectieve pompopbrengst (l/min) = volumetrisch rendement (-) = mechanisch/hydraulisch rendement (-)
Volumestroomberekening hydropomp. Deze berekening volgt uit onderstaand blokschema:
qv th (=V.n) ==>
v
==> qv eff
Op grond van zijn slagvolume en toerental zuigt de pomp aan en zal theoretisch moeten leveren: qv th = V.n waarbij: V = slagvolume hydropomp (m3) n = toerental hydropomp (omw/s) Door de inwendige lekverliezen bedraagt de effectieve opbrengst qv eff = qv th .v
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
3
Berekening in praktijkeenheden In de praktijk werkt men met formules in zogenaamde praktijkeenheden waardoor er minder hoeft te worden omgerekend. Dit verkleint de kans op het maken van fouten. Hydromotoren (roterende beweging)
Ingaand vermogen:
p Q PH 600
Pin
p Q
Uitgaand vermogen:
Puit
Koppel:
T
Toerental:
n
T n PM 9550
Pin Puit T n
p .Vsl .mh 20.
V
v mh
Q 1000 v Vsl
Pin
Puit v mh
Puit Pin v mh
n PH Pin PM Puit ∆p Q T Vsl ηv ηmh
= = = = = = = = = = =
toerental motor hydraulisch vermogen ingaand vermogen mechanisch vermogen uitgaand vermogen drukverschil over motor toegevoerde volumestroom askoppel slagvolume volumetrisch rendement mechanisch hydraulisch rendement
omw/min kW kW kW kW bar l/min Nm cc/omw ---
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
4
Cilinders (lineaire beweging)
Cilinderkracht uitgaand:
p A Fuit z z 100
Cilinderkracht ingaand:
p A Fin z r 100
Slagvolume bodemzijde:
V
Slagvolume stangzijde:
V
Snelheid uitgaand:
vuit
Snelheid ingaand:
v in
Oppervlakte zuiger
Az
Oppervlakte ring
Ar
Ar Az F p Q S V v
= = = = = = = =
ringoppervlak zuigeroppervlak kracht druk volumestroom slag slagvolume snelheid
Az S 1000 Ar S 1000
Q 6 Az Q 6 Ar
4
4
D2
D2 d 2
cm2 cm2 kN bar l/min cm cm3 m/s
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
5
Hydropompen
Ingaand vermogen (mechanisch):
T n PM 9550
Pin
p Q
Δp Q PH 600
Uitgaand vermogen (hydraulisch):
Puit
Aandrijfkoppel:
T
Effectieve volumestroom:
V n Q sl v 1000
p Vsl 1 20 mh
Pin
Puit Pin T n V v mh
Puit v mh
Puit Pin v mh
n Pin Puit ∆p Q T Vsl ηv ηmh
= = = = = = = = =
toerental ingaand vermogen uitgaand vermogen drukverschil (effectieve) volumestroom koppel slagvolume volumetrisch rendement mechanisch hydraulisch rendement
omw/min kW kW bar l/min Nm cc/omw ---
RvdB 2015 TL Hydraulische systemen berekeningen
6
