Presiune hidraulică vs. debit: Înțelegerea diferenței

În calitate de instructor și consultant în domeniul hidraulic, am întâlnit mii de persoane a căror muncă constă, cel puțin parțial, în întreținerea și repararea sistemelor hidraulice. Cu toate acestea, numărul de depanatori hidraulici pe care i-am întâlnit îi pot număra pe degetele de la o mână.

În cea mai mare parte, am întâlnit o mulțime de schimbători de piese hidraulice excelenți. Aceștia sunt oameni care au lucrat atât de mult timp la și în jurul sistemelor hidraulice încât știu că schimbarea unei piese specifice corectează de obicei o anumită problemă. Ei pot ști sau nu pot ști exact de ce se întâmplă acest lucru, dar știu din experiență că înlocuirea acestei piese rezolvă problema.

Acum nu vreau să spun acest lucru într-un mod depreciativ. Cineva cu acest nivel de experiență este valoros, dar nu este vorba de depanare, ci de schimbarea pieselor. Funcționează bine ori de câte ori schimbarea unei piese corectează, de fapt, problema.

Problema apare atunci când un schimbător de piese schimbă o piesă și aceasta nu rezolvă problema. Care credeți că ar putea fi următoarea acțiune a schimbătorului de piese? Dacă ați spune „schimbă altceva”, ați avea dreptate.

Frecvent, procesul de schimbare a pieselor continuă până când se întâmplă unul dintre cele două lucruri: fie mașina este reparată, și toată lumea se bucură, fie sistemul este pus într-o asemenea stare încât trebuie chemat cineva.

De foarte multe ori, acel cineva sunt eu. Deși este posibil să se repare sistemul în acest fel, este de asemenea posibil să se adauge o problemă sau două ori de câte ori este înlocuită o componentă care nu era defectă. De obicei, până în momentul în care sunt chemat să ajut, a avut loc o cantitate considerabilă de schimburi de piese, iar ceea ce a început ca ceva simplu poate să fi progresat în mai multe probleme a căror diagnosticare poate lua foarte mult timp.


În această schemă, o pompă hidraulică cu cilindree fixă
este reprezentată de un cerc,
cu un vârf de săgeată completat care indică ieșirea lichidului.

Presiune sau debit?

Dacă ar trebui să aleg un singur concept care îi împiedică pe cei mai mulți schimbători de piese să devină depanatori, acesta ar fi eșecul de a înțelege diferența dintre presiune și debit. Nu este neobișnuit să auzim termenii folosiți interschimbabil, ca și cum ar fi sinonime. Ei nu sunt. Aud adesea plângerea că o pompă nu scoate atâta presiune cât ar trebui, ceea ce implică faptul că pompa ar trebui să livreze presiune.

O presupunere comună este că, dacă presiunea este scăzută, pompa trebuie să fie defectă. Acest lucru nu este cazul. Pompa nu pompează presiune. Pompa livrează un debit. Singura funcție a pompei este de a lua fluid dintr-un loc și de a-l pune în altă parte. Presiunea este rezultatul rezistenței la curgere. În cursurile noastre de formare, folosim schema simplă prezentată mai sus pentru a explica acest concept.

O pompă cu cilindree fixă este cel mai simplu tip de pompă hidraulică. Ea este rotită de un motor primar, în general un motor electric de acționare sau, în cazul echipamentelor mobile, același motor care mișcă mașina. Cantitatea de debit este determinată de cilindreea și de viteza motorului de acționare. Prin „cilindree”, mă refer la cantitatea de fluid furnizată pentru fiecare rotație completă a pompei.

În sistemele industriale tipice, pompa este rotită la o viteză constantă și, prin urmare, furnizează o cantitate constantă de debit. Când pompa este pornită, uleiul este deplasat din rezervor și introdus în sistem. Cu cât debitul este mai mare, cu atât mai repede se va mișca actuatorul.

Dacă urmăriți debitul de la pompă, ajungeți la un „T” în conductă. Ori de câte ori urmăriți debitul pe o schemă și ajungeți la o divizare a liniei, trebuie să urmăriți debitul în ambele direcții pentru a determina calea de minimă rezistență. Fluidul hidraulic urmează întotdeauna calea cu cea mai mică rezistență. I

dacă urmăriți fluxul spre stânga, întâlniți un simbol de supapă de siguranță. Supapa de siguranță este reprezentată de un singur pătrat cu o săgeată care indică direcția de curgere. Observați că săgeata nu atinge orificiul de intrare sau de ieșire. Acest lucru semnifică faptul că supapa de siguranță este în mod normal închisă și blochează fluxul.

Linia în „zigzag” din partea de jos a supapei de siguranță simbolizează un resort. Un mod bun de a vă gândi la o supapă de siguranță într-o schemă este să vă gândiți că resortul împinge săgeata în sus, departe de orificii, menținând-o închisă. Acest lucru înseamnă că, pentru a deschide supapa, ceva trebuie să împingă săgeata în jos mai tare decât împinge resortul în sus.

De asemenea, observați linia punctată. În schemele hidraulice, o linie punctată reprezintă de obicei o cale de curgere care este ceva mai mică decât cea a unei linii continue, de obicei o linie de drenaj sau o linie pilot. Cea prezentată în schemele din stânga este o linie pilot conectată imediat în amonte de supapă. Orice presiune care există în conducta principală va fi prezentă în conducta pilot.

Returnându-ne la arc, observați săgeata diagonală. În simbolurile schematice, o săgeată diagonală înseamnă că componenta sa conexă este variabilă sau reglabilă. În acest caz, supapa de siguranță are un resort reglabil și a fost reglată astfel încât o presiune de 500 de lire pe inch pătrat (psi) va dezvolta o forță suficientă pentru a comprima resortul și a deschide supapa de siguranță. Rezistența în această direcție este, prin urmare, de 500 psi.


Când pompa este pornită, calea de
mai mică rezistență este spre tambur și nu prin supapa de suprapresiune.

Dezvoltând fluxul spre dreapta, întâlniți un simbol pentru o supapă manuală. Aceasta poate fi o supapă cu bilă, o supapă de poartă, o supapă fluture etc. Supapa poate fi deschisă sau închisă. Notația indică faptul că este deschisă, deci nu există rezistență în această direcție.

Linia se termină într-un tambur deschis. Când pompa este pornită, așa cum se arată în schema din stânga, calea de minimă rezistență în acest caz este spre tambur, nu prin supapa de siguranță. Presiunea citită pe manometru este de 0 psi.

Evident, motivul pentru care manometrul indică o valoare atât de scăzută este că nu există rezistență în sistem. Cu toate acestea, am văzut multe pompe înlocuite fără alt motiv decât pentru că presiunea din sistem era scăzută. De-a lungul anilor, am primit numeroase apeluri telefonice care începeau cu: „Ei bine, am schimbat pompa, dar presiunea mea este încă scăzută. Ce altceva ar trebui să caut?”

De fapt, o problemă de presiune într-un sistem hidraulic este rareori pompa. Aproape întotdeauna este vorba de o altă componentă defectuoasă din sistem. Pompa nu ar trebui să fie niciodată prima componentă pe care să o încercați, ci mai degrabă ultima soluție atunci când există o problemă de presiune. În exemplul prezentat, înlocuirea pompei ar da exact același rezultat.


Această schemă prezintă o supapă manuală
închisă, care blochează debitul către tambur.

În schema din stânga, supapa manuală a fost închisă, blocând debitul către tambur. Singura cale de curgere rămasă este prin supapa de siguranță. Pentru ca fluidul să treacă prin supapa de siguranță, trebuie să fie depășită o rezistență de 500 psi. Odată ce presiunea ajunge la 500 psi, debitul este livrat prin supapa de siguranță și se întoarce la rezervor.

În multe ocazii, am auzit remarci de genul: „Pompa mea scoate 1.500 psi”. Acest lucru ilustrează concepția greșită că presiunea își are originea la pompă.

După cum puteți vedea, ceea ce se citește pe manometru nu este câtă presiune scoate pompa, ci mai degrabă cantitatea de rezistență care este în prezent depășită în sistem. Fără o înțelegere fermă a acestui concept, a deveni un depanator este imposibil.

Citește mai multe despre cele mai bune practici pentru sistemele hidraulice:

10 verificări ale fiabilității hidraulice pe care probabil că nu le faceți

Cele mai frecvente șapte greșeli ale echipamentelor hidraulice

Cum știți dacă folosiți uleiul hidraulic potrivit?

Top 5 greșeli hidraulice și cele mai bune soluții

Despre autor

Jack Weeks este instructor hidraulic și consultant pentru GPM Hydraulic Consulting. Din 1997, el a instruit mii de electricieni și mecanici în metode de depanare hidraulică. Jack a…

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.