В погоне за эффективность: гидравлические системы дизайнеров необходимо сравнить системы для определения оптимальной эффективности для конкретных применений мобильного оборудования

[Рисунок 1 опущены]

В эпоху в целом рост цен на топливо, эффективность сознательной конструкции гидравлических систем могут платить большие дивиденды для пользователей мобильной гидравлики. В свете этого, это хорошее время для производителей оборудования и гидравлические системы инженеры-конструкторы тщательно изучить их варианты получения максимальной эффективности работы.

Есть три типа систем, используемых в большинстве мобильных устройств - постоянный поток, постоянное давление и смысловой нагрузки. Как следует из названия, постоянный поток системы использования фиксированной поршневой насос, обеспечить постоянный приток в систему. Когда оператор просит часть потока для выполнения функции, системы непрерывной поток приносит всего потока до сброса давления клапан.

В клапан, поток разделяется так, что часть потока идет на шаг нагрузки и остальной поток направляется через отверстие и обратно в резервуар. Часть потока, которая проходит через отверстие имеет перепад давления от нагрузки давлением в бак давления, производство тепла.

Основными причинами выбора системы постоянного потока включать экономическую эффективность, простота обслуживания и устранения неполадок, и более низкие максимальные давления в системе. Постоянный поток гидравлической системы хорошо подходят для грузовых автомобилей, отдельных хозяйствах оборудование, краны, тракторы.

Постоянное давление системы использовать переменную насос со контроля компенсатора давления, чтобы обеспечить точное потоков, необходимых для функционирования системы. Потока находится под давлением на установление контроля компенсатора, хотя нагрузка не может требовать, чтобы большое давление. Когда оператор просит потока для перемещения груза, orificed связи производится в регулирующий клапан между насосом и привод - гидравлический мотор или цилиндра.

Насос подает поток, что размер отверстия диктует, но обеспечивает потока при регулировке давления компенсатора. Как поток проходит через отверстия контроля, требуется перепад давления от давления в системе для загрузки давления. Эта часть энергии, передаваемой в рамках системы расходуется впустую, и тепла.

[Рисунок 2 опущены]

Большое преимущество выбора постоянного давления в системе управления является то, что быстро реагировать, потому что система всегда находится под давлением, обеспечивая мгновенное давление в системе по их просьбе. Другие типы систем должны построить контроля давления, когда активизируются. Высокие давления системы доступны, и насос является единственным компонентом в системе, что является комплекс - регулирующий клапан по-прежнему сравнительно простой технологии.

Постоянное давление системы очень популярны для использования с железнодорожным оборудованием ремонт нефтепромыслового оборудования, а некоторые лесного оборудования.

Система смысловой нагрузки является наименее используются и наименее изученной системе 3, но предлагает, пожалуй, наибольший потенциал для эффективного использования энергии. В системе смысле нагрузки, управление нагрузкой смысле на переменную поршневой насос, разработан, чтобы дать системе размер потока по просьбе оператора под давлением, система требует, чтобы преодолеть сопротивление нагрузки - плюс небольшое количество дополнительных давление, которое используется для управления системой и преодолеть внутреннее сопротивление (рис. 1).

[Рисунок 3 опущены]

В настоящее время системы смысловой нагрузки являются наиболее дорогим и самым сложным из трех систем. Они также являются наиболее трудно устранения - в значительной подготовки конечных пользователей и поставщика / персонала требуется, чтобы помочь им ручкой ремонт и техническое обслуживание вопросов. Однако, как и отдачу от инвестиций и улучшения энергоэффективности, использования систем смысловой нагрузки явно растет.

[Рисунок 4 опущены]

Таким образом, больше производителей оборудования и гидравлические системы дизайнеры сравнивают потребности своих машин, чтобы возможности каждого типа системы. Понимание власти, необходимых для производства расхода и давления для каждой функции системы по сравнению с властью, фактически необходимого для перемещения груза, уточняет некоторые моменты:

* Постоянное эффективности системы потока пропорциональна процентах от общего потока, который используется для перемещения груза. Иными словами, если 25% от потока, системы на 25% эффективнее. Если 50% имеющихся потока, то система на 50% эффективнее.

* Постоянное эффективности системы давление пропорционально доле от общего давления, которые используются для перемещения груза. Если 25% от давления используется система на 25% эффективнее. Если 50% от имеющегося давления используется система 50% эффективнее.

* Система смысловой нагрузки также контролируется давление, как постоянное давление в системе, но не в прямой пропорции, которая обычно приводит к повышению эффективности системы.

Самый простой способ сравнить этих конструкций является график их работы в образец. В примере системы, насос имеет максимальную скорость потока 20 л / мин и системы контроля давления установлен на уровне 4000 фунтов на кв. Система имеет смысловой нагрузки при контрольном давлении 200 фунтов на квадратный дюйм.

Смысловой нагрузки против постоянного потока: Как показывает рис. 2 показывает, система смысловой нагрузки составляет 50% эффективен при очень низком давлении 200 фунтов на квадратный дюйм, независимо от скорости потока использования. При более удобным давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм достигается, то система смысловой нагрузки составляет более 80% эффективной по всему спектру системы расхода использования.

Постоянно действующей системы потока показано не достигает 80% эффективности, пока расход использование 16 л / мин или выше, достигнута. Это дает системе смысловой нагрузки значительное преимущество по сравнению с более постоянной системы потоков, особенно в высших давления и низких и средних потока ситуаций.

Смысловой нагрузки против постоянного давления: Как показывает рис. 3 показывает, система смысловой нагрузки обеспечивает лучшую эффективность, чем постоянное давление в системе при всех давлениях до 3800 атм. Это потому, что давление не контролирует загрузку системы пропорционально смысле, как это происходит в постоянном давления в системе.

Все три системы также различаются по мощности использования в режиме ожидания низкого давления, т. е. когда система работает, но не работать спрос на его услуги. В режиме ожидания система постоянного потока посылает поток от насоса через клапан и обратно в резервуар. Перепад давления 100 фунтов на квадратный дюйм является реалистичным характерно для этого типа системы. В примере, приведенном выше, в режиме ожидания постоянная система преобразует поток 1,2 л (20 л / мин х 100 фунтов на квадратный дюйм х 0,000583) в тепловую энергию.

Постоянное давление в системе остается на полное давление в системе в режиме ожидания. Как показано на рис. 3, полное давление в системе 4000 фунтов на кв. В течение этого времени насос утечки подвергается полной давления и принимает перепада давления по мере его обратно в резервуар. Реалистичный поток утечки в 20 л / мин насос на 4000 фунтов на квадратный дюйм составляет 1,5 л / мин. Постоянное давление в системе в режиме ожидания преобразует 3,5 л.с. (1,5 л / мин х 4000 фунтов на квадратный дюйм х 0,000583) для тепла (рис. 4).

При низком давлении в режиме ожидания загрузки системы в смысле контроля давления. В нашем примере это 200 фунтов на квадратный дюйм. В течение этого времени насос утечки, подлежащих контролю давления и принимает перепада давления по мере его обратно в резервуар. Реалистичный поток утечки в 20 л / мин насос на 200 фунтов на квадратный дюйм равен 0,75 л / мин. Система преобразует смысловой нагрузки 0,1 л (0,75 л / мин х 200 фунтов на квадратный дюйм х 0,000583) тепла, что значительно меньше, чем у других систем.

Для устранения ожидания энергопотребление в мобильной гидравлики системы такие, как на грузовиках, OEM-производители обычно установить PTO или электрического сцепления для отсоединения насоса от двигателя, когда система не используется.

Как было показано выше, мобильные гидравлические системы, включающие технологии смысловой нагрузки могут обеспечить значительные преимущества по эффективности постоянный поток и постоянное давление системы практически во всех условиях эксплуатации. И повышение эффективности преимущества более высокого давления и низкого и среднего потока ситуаций. Поскольку системные характеристики и требования меняются, углубленный анализ использования системы всегда должны быть выполнены, а также анализ фактического усиления эффективности по сравнению с увеличением стоимости компонентов.

Джозеф Р. Ваал, CFFS, старший специалист учебной группы, движения