油圧圧力と流量：その違いを理解する

油圧インストラクターおよびコンサルタントとして、私は、少なくとも部分的に油圧システムの保守と修理を仕事にしている何千人もの人々に会ってきました。 しかし、私が出会った油圧トラブルシューターの数は、片手の指で数えられるほどです。

ほとんどの場合、私は多くの優れた油圧パーツ チェンジャーに出会ってきました。 これらの人々は、長い間、油圧システムで働き、油圧システムの周辺で働いてきたので、特定の部品を交換すると特定の問題が解決されることを知っています。 その理由を正確に知っているかどうかは別として、この部品を交換すると問題が解決することを経験的に知っているのです。 そのレベルの経験を持つ人は貴重ですが、それはトラブルシューティングではなく、部品交換なのです。 部品交換が実際に問題を修正するときは、いつでもうまくいきます。

問題は、部品交換者が部品を交換しても問題が修正されないときです。 パーツチェンジャーが次に取るべき行動は何だと思いますか？

しばしば、部品交換プロセスは、機械が修理されて皆が喜ぶか、あるいはシステムがそのような状態に陥り、誰かを呼ばなければならなくなるか、2つのうちの1つが起こるまで続けられます。 この方法でシステムを修復することは可能ですが、悪くなかった部品を交換するたびに、1つや2つの問題を追加することもありえます。

Pressure or Flow?

ほとんどのパーツ チェンジャーがトラブルシューターになれない原因を1つ挙げるとすれば、圧力と流量の違いを理解していないことでしょう。 この用語は、あたかも同義語であるかのように、同じように使用されているのを耳にすることが少なくありません。 しかし、そうではありません。 ポンプが圧力を供給することになっていることを暗に示しています。

よくある仮定は、圧力が低い場合、ポンプが悪いのだろうというものです。 これは事実ではありません。 ポンプは圧力を送り出すのではありません。 ポンプは流量を供給するのです。 ポンプの唯一の機能は、ある場所から流体を取り出し、別の場所に置くことです。 圧力とは、流れに対する抵抗の結果なのです。

固定容量ポンプは、最も単純なタイプの油圧ポンプである。 原動機、一般には電気駆動モータ、または移動装置では機械を動かすのと同じエンジンによって回転させる。 流量の大きさは、駆動モータの排気量と回転数によって決定される。 典型的な産業用システムでは、ポンプは一定の速度で回転し、したがって一定の流量を供給する。 ポンプが始動すると、オイルはリザーバーからシステム内に移動します。 流量が多いほど、アクチュエータは速く動きます。

ポンプからの流れをたどると、ライン上の「T」に到達します。 回路図上で流れをたどってラインの分岐に到達したときは、必ず両方向の流れを追跡して、抵抗が最も少ない経路を決定しなければなりません。 作動油は常に抵抗が最も少ない経路をとります。 流れを左にたどると、リリーフバルブの記号にぶつかる。 リリーフバルブは1つの四角形と流れの方向を示す矢印で表現されています。 矢印は流入口や流出口には触れていないことに注意。

リリーフバルブの底にある「ジグザグ」の線は、バネを象徴している。 リリーフバルブを回路図で考えるには、スプリングが矢印をポートから押し上げ、リリーフバルブを閉じていると考えるとよいでしょう。 つまり、バルブを開くためには、スプリングが押し上げている以上に、何かが矢印を押し下げなければならないのです。 油圧回路図において、点線は通常、実線よりやや小さい流路を表し、一般にドレンラインやパイロットラインなどがある。 左の回路図に示されているのは、バルブのすぐ上流に接続されたパイロットラインです。

スプリングに話を戻すと、斜めの矢印に注目してください。 回路図記号において、斜めの矢印は、その関連部品が可変または調整可能であることを意味します。 この場合、リリーフバルブには調整可能なスプリングがあり、500ポンド/平方インチ（psi）の圧力でスプリングを圧縮し、リリーフバルブを開くのに十分な力を発生させるように調整されています。

流れを右にたどると、手動バルブの記号に出会います。 これはボールバルブ、ゲートバルブ、バタフライバルブなどである。 バルブは開いていることも閉じていることもある。

ラインの終点は開いているドラム缶です。 左の回路図のように、ポンプをオンにすると、この場合の最小抵抗の経路は、リリーフバルブを通らず、ドラムに向かうことになります。

明らかに、ゲージの読みがこれほど低いのは、システムに抵抗がないためです。 しかし、私は、システムの圧力が低いという理由以外の理由で、多くのポンプが交換されるのを見てきました。 ポンプを交換したのですが、まだ圧力が低いのですが……」という電話を何度も受けたことがあります。 ポンプを交換したのですが、まだ圧力が低いのですが、他にどこを探せばよいのでしょうか」

実際、油圧システムの圧力の問題がポンプにあることはほとんどありません。 ほとんどの場合、システム内の別の悪いコンポーネントです。 ポンプは決して最初に試すべき部品ではなく、圧力問題がある場合の最後の手段なのです。

左の回路図では、手動バルブが閉じており、ドラムへの流れが遮断されています。 残る流路はリリーフバルブのみです。 流体がリリーフバルブを通過するためには、500 psiの抵抗を克服しなければなりません。

多くの場合、「私のポンプは1,500 psiを出している」というような発言を聞いたことがあります。 これは、圧力がポンプで発生するという誤解を示しています。

おわかりのように、ゲージで読み取れるのは、ポンプがどのくらいの圧力を出しているかではなく、システムで現在克服されている抵抗の量なのです。

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