Studie bestätigt Präzision bei der Wirksamkeit von hydraulischen Getriebepumpen

Stellen Sie sich einen Schwerlastbagger auf einer Baustelle oder eine Präzisions-CNC-Maschine vor, die Teile akribisch schneidet. Diese scheinbar unzusammenhängenden Szenarien teilen eine entscheidende Komponente: ihre Abhängigkeit vom stabilen Betrieb hydraulischer Systeme. Das Herzstück dieser Systeme ist die Hydraulikzahnradpumpe, deren Leistung sich direkt auf die Effizienz und Zuverlässigkeit der gesamten Ausrüstung auswirkt. Der Schlüssel zu optimaler Leistung? Präzise Messung ihres Hubvolumens (cc).

Das Hubvolumen, gemessen in Kubikzentimetern (cc), stellt das Volumen des Hydraulikfluids dar, das eine Zahnradpumpe pro Umdrehung ausstoßen kann. Dieser grundlegende Parameter spiegelt direkt die Fluidförderkapazität der Pumpe wider und dient als kritischer Faktor bei der Konstruktion und Wartung hydraulischer Systeme.

Hydraulikzahnradpumpen arbeiten als Verdrängerpumpen, was bedeutet, dass sie mit jeder Umdrehung ein festes Fluidvolumen fördern. Wenn sich die Zahnräder in der Pumpe drehen, erzeugen sie auf der Ansaugseite ein Vakuum und eine Saugwirkung, wodurch Fluid angesaugt wird. Die rotierenden Zahnräder transportieren das Fluid dann zur Auslassseite, wo die Verzahnung das Fluid unter Druck herausdrückt.

Eine genaue Hubvolumenmessung ist unerlässlich, um Systemausfälle zu vermeiden und kostspielige Reparaturen zu verhindern. Falsche Hubvolumenberechnungen können zu unzureichendem Systemdruck, instabilen Durchflussraten und potenziellen Schäden an hydraulischen Komponenten führen.

Das theoretische Hubvolumen kann durch Messung der internen Komponenten der Pumpe anhand der folgenden Parameter berechnet werden:

• W = Zahnradbreite (cm)
• D = Zahnradbohrungsdurchmesser (cm)
• L = Abstand zwischen den Bohrungen (cm)

Alle Messungen müssen in Zentimetern und so präzise wie möglich sein. Obwohl diese Berechnungen theoretische Werte liefern, kann das tatsächliche Hubvolumen aufgrund von Fertigungstoleranzen, Verschleiß und anderen betrieblichen Faktoren variieren.

Mehrere praktische Überlegungen beeinflussen die reale Pumpenleistung:

• Fertigungstoleranzen: Die Präzision bei der Herstellung von Zahnrädern und Pumpengehäuse wirkt sich direkt auf den volumetrischen Wirkungsgrad und das tatsächliche Hubvolumen aus.
• Komponentenverschleiß: Langfristiger Gebrauch führt zu Verschleiß von Zahnrädern und Gehäuse, wodurch die interne Leckage erhöht und das effektive Hubvolumen reduziert wird.
• Fluidviskosität: Sowohl hoch- als auch niedrigviskose Fluide können sich auf den volumetrischen Wirkungsgrad und das Hubvolumen auswirken.
• Betriebstemperatur: Temperaturschwankungen verändern die Fluidviskosität und beeinflussen die Pumpenleistung.
• Systemdruck: Hoher Druck kann mikroskopische Verformungen in Pumpenkomponenten verursachen, wodurch die Leckage erhöht und das Hubvolumen reduziert wird.

Neben theoretischen Berechnungen gibt es zwei Hauptmethoden zur Messung des tatsächlichen Hubvolumens:

• Volumetrische Methode: Misst das Fluidvolumen, das über einen bestimmten Zeitraum abgegeben wird, um das Hubvolumen pro Umdrehung zu berechnen.
• Durchflussmessermethode: Verwendet Durchflussmesser, um die Pumpenausgabe direkt zu messen, und kombiniert diese mit der Drehzahl, um das Hubvolumen zu bestimmen.

Genaue Hubvolumenmessungen dienen mehreren kritischen Funktionen:

• Systemdesign: Bestimmt die geeignete Pumpenauswahl basierend auf den Durchflussanforderungen der Aktuatoren (Zylinder, Motoren).
• Fehlerbehebung: Hilft bei der Diagnose von Pumpenproblemen wie übermäßigem Verschleiß oder interner Leckage.
• Leistungsüberwachung: Verfolgt die Pumpenverschlechterung im Laufe der Zeit, um den Wartungsbedarf vorherzusagen.
• Energieoptimierung: Ermöglicht die Auswahl von Pumpen mit der richtigen Größe, um den Energieverbrauch zu minimieren.

Bei der Auswahl einer Hydraulikzahnradpumpe sind neben dem Hubvolumen auch folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Betriebsdruck: Wählen Sie Pumpen, die für den maximalen Druck Ihres Systems ausgelegt sind.
• Drehzahlbereich: Passen Sie die Pumpenspezifikationen an die Drehzahl Ihres Antriebsmotors an.
• Fluidkompatibilität: Stellen Sie sicher, dass die Pumpenmaterialien für Ihren Hydraulikfluidtyp geeignet sind.
• Umgebungsbedingungen: Berücksichtigen Sie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und andere Betriebsbedingungen.
• Herstellerruf: Etablierte Marken bieten in der Regel eine bessere Qualität und Unterstützung.

Die Hubvolumenmessung bleibt der Eckpfeiler der Leistung hydraulischer Systeme. Durch eine genaue Bewertung dieses kritischen Parameters und eine sorgfältige Berücksichtigung der betrieblichen Anforderungen können Ingenieure eine optimale Pumpenauswahl und einen zuverlässigen Systembetrieb in industriellen Anwendungen sicherstellen.