Als hydrauliekinstructeur en -consultant heb ik duizenden mensen ontmoet wier werk, op zijn minst gedeeltelijk, bestaat uit het onderhouden en repareren van hydraulische systemen. Het aantal hydraulische probleemoplossers dat ik ben tegengekomen, kan ik echter op de vingers van één hand tellen.
Voor het grootste deel ben ik heel wat uitstekende hydraulische onderdelenwisselaars tegengekomen. Dit zijn mensen die zo lang aan en met hydraulische systemen hebben gewerkt, dat zij weten dat het vervangen van een specifiek onderdeel een bepaald probleem meestal verhelpt. Zij kunnen al dan niet precies weten waarom dit zo is, maar zij weten uit ervaring dat het vervangen van dit onderdeel het probleem verhelpt.
Nu bedoel ik dit niet op een denigrerende manier. Iemand met dat niveau van ervaring is waardevol, maar het is geen troubleshooting; het is onderdelen vervangen. Het werkt prima als het vervangen van een onderdeel het probleem inderdaad oplost.
Het probleem ontstaat als een onderdelenwisselaar een onderdeel vervangt en het probleem niet oplost. Wat denk je dat de volgende actie van de onderdelenwisselaar zal zijn? Als u zou zeggen “iets anders vervangen”, zou u gelijk hebben.
Vaak gaat het vervangen van onderdelen door totdat een van de volgende twee dingen gebeurt: of de machine is gerepareerd en iedereen verheugt zich, of het systeem is in zo’n staat geraakt dat er iemand moet worden geroepen.
Natuurlijk vaak ben ik die iemand. Hoewel het mogelijk is het systeem op deze manier te repareren, is het ook mogelijk een of twee problemen toe te voegen wanneer een onderdeel wordt vervangen dat niet slecht was. Tegen de tijd dat mijn hulp wordt ingeroepen, zijn er meestal al heel wat onderdelen vervangen, en wat begon als iets eenvoudigs kan zijn uitgegroeid tot meerdere problemen waarvan de diagnose zeer tijdrovend kan zijn.
In dit schema wordt een
hydraulische pomp met vaste verplaatsing weergegeven door een cirkel,
met een ingevulde pijlpunt die de vloeistofuitvoer aangeeft.
Druk of debiet?
Als ik één begrip zou moeten kiezen dat de meeste onderdelenwisselaars ervan weerhoudt probleemoplosser te worden, dan zou dat zijn dat ze het verschil tussen druk en debiet niet begrijpen. Het is niet ongewoon de termen door elkaar te horen gebruiken, alsof het synoniemen zijn. Dat zijn ze niet. Ik hoor vaak de klacht dat een pomp niet zoveel druk levert als zou moeten, waarmee geïmpliceerd wordt dat de pomp geacht wordt druk te leveren.
Een veelgehoorde veronderstelling is dat als de druk laag is, de pomp wel slecht moet zijn. Dit is niet het geval. De pomp pompt geen druk. De pomp levert een debiet. De enige functie van de pomp is om vloeistof van de ene plaats te halen en ergens anders heen te brengen. Druk is het resultaat van weerstand tegen stroming. In onze cursussen gebruiken we het eenvoudige schema hierboven om dit concept uit te leggen.
Een pomp met vaste verplaatsing is het eenvoudigste type hydraulische pomp. Hij wordt aangedreven door een primaire aandrijving, meestal een elektrische aandrijfmotor of, in mobiele uitrusting, dezelfde motor die de machine aandrijft. De hoeveelheid debiet wordt bepaald door de verplaatsing en de snelheid van de aandrijfmotor. Met “verplaatsing” bedoel ik de hoeveelheid vloeistof die bij elke volledige omwenteling van de pomp wordt geleverd.
In typische industriële systemen wordt de pomp met een constante snelheid gedraaid en levert dus een constante hoeveelheid debiet. Wanneer de pomp wordt gestart, wordt olie uit het reservoir in het systeem gebracht. Hoe hoger het debiet, hoe sneller de actuator zal bewegen.
Als u de stroming vanaf de pomp volgt, komt u bij een “T” in de leiding. Wanneer u de stroming op een schema volgt en bij een leidingsplitsing komt, moet u de stroming in beide richtingen volgen om de weg van de minste weerstand te bepalen. Hydraulische vloeistof neemt altijd de weg van de minste weerstand. Als u de stroming naar links volgt, komt u het symbool van een overdrukklep tegen. De overdrukklep wordt voorgesteld door een enkel vierkantje met een pijl die de stromingsrichting aangeeft. Merk op dat de pijl de inlaat- of uitlaatpoort niet raakt. Dit betekent dat de ontlastklep normaal gesloten is en de doorstroming blokkeert.
De “zigzag”-lijn onderaan de ontlastklep symboliseert een veer. Een goede manier om een overdrukklep in een schema te zien is te denken aan de veer die de pijl omhoog duwt, weg van de poorten, en zo de klep gesloten houdt. Dit betekent dat, om de klep te openen, iets harder op de pijl moet drukken dan de veer omhoog duwt.
Noteer ook de stippellijn. In hydraulische schema’s stelt een stippellijn gewoonlijk een stromingstraject voor dat iets kleiner is dan dat van een ononderbroken lijn, meestal een afvoerleiding of een stuurleiding. De in het schema links getoonde leiding is een pilot-leiding die onmiddellijk stroomopwaarts van de klep is aangesloten. De druk in de hoofdleiding zal ook aanwezig zijn in de pilotleiding.
Terugkomend op de veer, let op de diagonale pijl. In schematische symbolen betekent een diagonale pijl dat de bijbehorende component variabel of instelbaar is. In dit geval heeft de ontlastklep een instelbare veer en is hij zo afgesteld dat een druk van 500 pond per vierkante inch (psi) voldoende kracht ontwikkelt om de veer samen te drukken en de ontlastklep te openen. De weerstand in deze richting is dus 500 psi.
Wanneer de pomp wordt aangezet, is de weg van de minste weerstand naar het vat en niet door de ontlastklep.
Wanneer u de stroom naar rechts volgt, komt u een symbool tegen voor een handbediende klep. Dit kan een kogelkraan, schuifafsluiter, vlinderklep, enz. zijn. De klep kan open of gesloten zijn. De notatie geeft aan dat hij open is, dus er is geen weerstand in deze richting.
De leiding komt uit in een open vat. Wanneer de pomp wordt aangezet, zoals in het schema links is aangegeven, is de weg van de minste weerstand in dit geval naar het vat, niet door de ontlastklep. De druk op de meter is 0 psi.
Het is duidelijk dat de meter zo weinig aangeeft omdat er geen weerstand in het systeem is. Ik heb echter veel pompen vervangen zien worden om geen andere reden dan dat de druk in het systeem laag was. In de loop der jaren heb ik talloze telefoontjes gekregen die begonnen met: “Nou, ik heb de pomp vervangen, maar mijn druk is nog steeds laag. Waar moet ik nog meer op letten?”
In feite is een drukprobleem in een hydraulisch systeem zelden de pomp. Het is bijna altijd een ander slecht onderdeel in het systeem. De pomp moet nooit het eerste onderdeel zijn dat u probeert, maar eerder uw laatste redmiddel wanneer er een drukprobleem is. In het getoonde voorbeeld zou het vervangen van de pomp precies hetzelfde resultaat opleveren.
In dit schema ziet u een
gesloten handbediende klep, die de doorstroming naar de trommel blokkeert.
In het schema links is de handbediende klep gesloten, waardoor de doorstroming naar de trommel is geblokkeerd. De enige resterende stromingsroute is door de ontlastklep. Om vloeistof door de ontlastklep te laten stromen, moet een weerstand van 500 psi worden overwonnen. Zodra de druk 500 psi bereikt, stroomt de vloeistof door de ontlastklep terug naar de tank.
Bij vele gelegenheden heb ik opmerkingen gehoord als: “Mijn pomp produceert 1.500 psi.” Dit illustreert de misvatting dat de druk bij de pomp ontstaat.
Zoals u ziet, is wat op de meter wordt afgelezen niet hoeveel druk de pomp uitvoert, maar veeleer de hoeveelheid weerstand die op dat moment in het systeem wordt overwonnen. Zonder een goed begrip van dit concept is het onmogelijk om een probleemoplosser te worden.
Lees meer over de best practices van hydraulische systemen:
10 Hydraulische betrouwbaarheidscontroles die u waarschijnlijk niet uitvoert
De zeven meest voorkomende fouten bij hydraulische apparatuur
Hoe weet u of u de juiste hydraulische olie gebruikt?
Top 5 Hydraulische fouten en de beste oplossingen
Jack Weeks is hydrauliekinstructeur en consultant voor GPM Hydraulic Consulting. Sinds 1997 heeft hij duizenden elektriciens en monteurs getraind in hydraulische probleemoplossingsmethoden. Jack heeft…