MEMILIH DAN INSTALASI POMPA HIDROLIK
Memilih pompa
hidrolik, untuk mendapatkan hasil maksimal dari sistem hidrolik, memerlukan
analisis beberap faktor penting seperti kecepatan pompa, tekanan sistem, cairan
hidrolik yang digunakan, suhu, harapan hidup, harga, dan variabel atau
perpindahan tetap. Setelah pompa telah perhatian yang seksama harus diberikan
pada instalasi untuk memastikan bahwa hal itu tidak mengurangi kinerja atau
kehidupan pompa. Hal-hal seperti keselarasan pompa dan motor, filtrasi, desain
reservoir, fluida yang digunakan, perlindungan bantuan, mempertahankan suhu
cairan yang tepat, dan start-up yang tepat dan prosedur berhenti harus ditaati.
Tidak ada jalan pintas untuk mendapatkan hasil maksimal dari sistem hidrolik
anda.
Memilih pompa hidrolik guna untuk memperoleh
hasil maksimal dari sistem hidrolik tidak semudah mungkin pada awalnya tampak
karena berbagai jenis pompa di pasar saat ini. Beberapa pompa yang paling umum
adalah pompa reciprocating, pompa gigi eksternal, pompa gigi internal, pompa
ulir, pompa baling-baling, pompa piston radial, pompa piston aksial dan pompa
sentrifugal. Beberapa desain, sebagaimana aksial dan radial piston dan pompa
balingbaling, juga tersedia sebagai pompa perpindahan variabel. Dengan berbagai
pompa yang tersedia, Bagaimana insinyur desain mengetahui mana pompa yang
paling cocok untuk aplikasi tertentu ? Desain yang tepat dari unit tenaga
hidrolik dan pemasangan pompa adalah sama pentingnya dengan menganalisis
faktor-faktor yang terlibat dalam memilih pompa hidrolik. Jika desain instalasi
tersebut tidak benar, maka tidak akan mungkin untuk mendapatkan hasil maksimal
dari sistem hidrolik. Beberapa fitur yang harus dimasukkan dalam desain unit
tenaga hidrolik dan faktor-faktor yang merupakan instalasi yang baik akan
dibahas.
Pertama, mari
kita mempertimbangkan faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih
pompa hidrolik untuk sistem hidrolik. Faktor-faktor ini adalah kecepatan,
tekanan sistem yang diinginkan, cairan hidrolik yang digunakan, suhu, harapan
hidup, harga, efisiensi dan variabel atau perpindahan tetap.
C. KECEPATAN
Semakin cepat
pompa hidrolik didorong, semakin besar perpindahan pompa di galon per menit
sampai dengan titik kavitasi. Sebuah pompa kecil didorong pada angka tinggi
putaran per menit mungkin mampu memberikan banyak cairan dalam periode waktu
tertentu seperti pompa besar yang didorong pada angka yang lebih rendah putaran
per menit. Untuk menggambarkan lagi, bandingkan dua pompa, salah satu yang mampu
memberikan 10 galon per menit (gpm) di 900 putaran per menit (rpm) dan pompa
besar yang mampu memberikan 20 galon per menit pada 900 putaran per menit.
Semakin besar perpindahan pompa jelas akan lebih mahal karena merupakan pompa
yang lebih besar daripada pompa 10 galon per menit . Namun, apabila pompa 10
galon per menit digerakkan pada kecepatan 1800 putaran per menit, juga akan
memiliki perpindahan dari 20 galon per menit. Dengan demikian, insinyur desain
akan dapat memperoleh laju aliran cairan yang sama dengan pompa kecil dan
dengan demikian, efek penghematan dalam biaya dan ruang. Dengan beroperasi pada
kecepatan yang lebih tinggi, penghematan biaya lain akan dilakukan pada unit
mengemudi apakah itu motor listrik, mesin bensin, atau mesin diesel. Semakin
tinggi putaran per menit dari motor penggerak atau mesin, biaya yang lebih
kecil dan dengan demikian lebih rendah, motor atau mesin akan.
Mengapa tidak
semua pompa digerakkan dengan kecepatan 1800 atau bahkan 3600 putaran per
menit? Beberapa pompa kecil, dan pompa sentrifugal terutama, bisa dipacu dengan
kecepatan 3500-3600 putaran per menit. Sebagaimana ukuran pompa meningkat, akan
tetapi kecepatan maksimum yang disarankan mengurangi dorongan. Hal ini
disebabkan kekuatan sentrifugal dan inersia pada bagian yang bergerak dan
tingkat percepatan untuk cairan yang masuk. Ketika tingkat percepatan untuk
cairan yang masuk menjadi terlalu tinggi, akan menghasilkan penurunan tekanan
yang berlebihan dan kavitasi. Kavitasi, tentu saja, akan mempengaruhi perpindahan
dan juga akan sangat mengurangi harapan hidup dari pompa hidrolik.
Supercharging sisi inlet pompa biasanya akan
memungkinkan pompa yang akan didorong pada kecepatan yang lebih cepat daripada
yang direkomendasikan ketika tarikan hampa. Dengan tekanan supercharge di sisi
inlet dari pompa hidrolik, pembatasan kecepatan kemudian tergantung pada
tekanan supercharge maksimum dan kekuatan sentrifugal dan inersia pada bagian
yang bergerak.
Sebuah catatan
dari hati-hati, dalam kebanyakan kasus tingkat kebisingan pompa biasanya akan
meningkat dengan kecepatan dorongan. Oleh karena itu, untuk sebagian besar
aplikasi industri di mana tingkat kebisingan di pabrik mungkin rendah, itu
tidak akan direkomendasikan untuk mengoperasikan piston, gigi atau jenis
baling-baling pompa dengan kecepatan lebih dari 1.200-1.800 rpm.
Pemasok pompa
harus berkonsultasikan mengenai kecepatan maksimum yang direkomendasikan untuk
pompanya. Sebagai aturan praktis, meskipun kebanyakan piston, gigi dan
baling-baling pompa memiliki perpindahan hingga 35 sampai 40 gpm pada 1200 rpm
dapat digerakkan dengan kecepatan hingga 1800 rpm tanpa tekanan supercharge di
sisi inlet. Perpindahan hingga 150 gpm yang mungkin dengan baling-baling, gigi
dan jenis piston pompa dengan kecepatan 1200 rpm. Untuk pemindahan atas titik
ini, keterlaluan tekanan seringkali diperlukan.
Tekanan sistem
yang diinginkan juga harus dipertimbangkan dalam memilih pompa hidrolik.
Praktek desain yang bagus adalah untuk memilih pompa hidrolik yang memiliki
tekanan desain maksimum terus menerus setidaknya setengah lagi sebanyak tekanan
sistem maksimum dihitung, atau dengan kata lain, tekanan maksimum yang
diperlukan di pelabuhan motor cairan atau silinder hidrolik tidak boleh
melebihi dua pertiga dari nilai maksimum tekanan pompa. Hal ini akan memberikan
beberapa margin of safety untuk menjelaskan penurunan tekanan di garis, katup,
dan komponen didorong yang menebus inefisiensi sistem hidrolik. Hal ini juga
dapat mengurus beberapa kesalahan perhitungan oleh insinyur desain pada
kekuatan yang sebenarnya diperlukan. Kehidupan pompa hidrolik, tentu saja,
diperpanjang dengan tidak beroperasi pada tekanan desain maksimum terus
menerus.
Beberapa
baling-baling dan peralatan pompa dibatasi tekanan debit maksimum 1000 psi dan
beberapa dibatasi tekanan maksimum 2000 psi. Beberapa baling-baling dan
perlengkapan pompa pada kisaran perpindahan rendah ditawarkan untuk tekanan
sistem sampai setinggi 2.500 psi. Jenis piston pompa yang tersedia untuk
tekanan sistem hingga 3000 dan 5000 psi dengan sedikitnya setinggi 10000 psi
atau di atas dalam kisaran perpindahan rendah.
E. FLUIDA HIDROLIK
Cairan juga
memainkan peran besar dalam pemilihan pompa hidrolik. Beberapa produsen pompa
merekomendasikan cairan viskositas lebih tinggi untuk pompa mereka daripada
produsen lain karena jarak yang lebih besar antara bagian yang bergerak.
Pemasok pompa hidrolik harus dihubungi mengenai rekomendasi-nya pada viskositas
fluida ia akan merekomendasikan untuk pompa nya, atau dalam kasus cairan
sintetis, pompa bahwa ia akan merekomendasikan untuk operasi pada fluida.
Sebagai aturan
praktis, sebagian besar produsen baling-baling pompa merekomendasikan
viskositas minimal 75 SSU (Saybolt Universal Seconds) dan maksimum 4000 SSU.
Piston dan pemasok pompa gigi dapat membatasi viskositas 50 SSU minimum untuk
6000 SSU maksimal.
Untuk sebagian
besar aplikasi, minyak hidrolik yang baik memiliki viskositas sekitar 300 SSU
pada 100 F. dianjurkan. Jika viskositas oli hidrolik terlalu rendah, tingkat
kebocoran internal pompa akan meningkat, sehingga mengurangi efisiensi
volumetrik. Selain itu, tingkat kebocoran internal untuk seluruh sistem akan
meningkat, sehingga mengurangi efisiensi keseluruhan sistem. Di sisi lain, jika
viskositas terlalu tinggi, pompa akan mengalami kesulitan menarik cairan ke
port inlet, sebuah kavitasi dapat terjadi. Juga, tekanan yang dibutuhkan hanya
untuk mendorong cairan melalui jalur dan berbagai komponen akan meningkat. Hal
ini akan mengakibatkan lebih sedikit daya yang dapat digunakan dan efisiensi
keseluruhan yang lebih rendah dari sirkuit. Cairan hidrolik harus memiliki
indeks viskositas 90 atau lebih baik dan memiliki karakteristik pelumasan yang
baik melawan oksidasi dan berbusa, dan mengandung inhibitor karat.
Di daerah yang
memiliki bahaya kebakaran, mungkin perlu untuk menentukan cairan tahan api.
Cairan tahan api tidak boleh digunakan sembarangan karena ada banyak faktor
yang harus dipertimbangkan untuk menjamin kinerja yang memuaskan. Beberapa
aplikasi umum di mana cairan tahan api dapat direkomendasikan di sekitar die
casting mesin, tungku perapian terbuka dan menekan penempaan. Dari berbagai
cairan tahan api yang tersedia di pasar saat ini, ester fosfat dan cairan dasar
ester fosfat biasanya dianjurkan dari sudut pandang harapan hidup dari pompa
hidrolik. Cairan yang akan digunakan ini membutuhkan segel khusus dan biaya
lebih per galon dari cairan tahan api lainnya.
Meskipun harapan
hidup dari pompa hidrolik mungkin berkurang sebagai akibat dari menggunakan
ester fosfat atau cairan dasar tahan api fosfat ester , itu tidak akan tampak
berkurang sebanyak ketika menggunakan banyak cairan dasar air. Banyak
baling-baling, gigi dan pompa piston yang baik untuk digunakan pada ester
fosfat dan fosfat cairan dasar ester, tetapi pemasok pompa harus berkonsultasi
mengenai tekanan maksimum yang dianjurkan untuk pompa ketika digunakan pada
cairan ester fosfat.
Cairan tahan air
glikol api dalam banyak kasus tampaknya agak lebih baik daripada kebanyakan air
dalam emulsi invert minyak dari sudut pandang kehidupan pompa. Biaya mereka
sedikit lebih tinggi dan tidak ada segel khusus yang dibutuhkan untuk kedua
cairan. Banyak baling-baling dan pompa roda gigi pemasok tidak menyarankan
pompa untuk mereka digunakan pada cairan dasar air kecuali pada penurunan peringkat
tekanan dan kecepatan. Bahkan pemasok pompa piston biasanya mengurangi rating
tekanan maksimum pompa bila digunakan pada cairan dasar air.
Dalam pesawat
supersonik dan ultra-sonic, suhu kulit yang tinggi memerlukan cairan khusus
yang mampu menahan suhu yang tinggi berkelanjutan. Cairan dasar ester silikat
telah dirancang untuk aplikasi ini dan umumnya direkomendasikan untuk ditangani
oleh piston dan peralatan jenis pompa. Jenis piston pompa akan direkomendasikan
untuk menangani cairan ester silikat pada suhu di atas 200 F. dimana viskositas
fluida sangat rendah. Sekali lagi, itu akan disarankan untuk berkonsultasi
dengan pompa dan tekanan maksimum dan rating kecepatan cairan dan temperatur
fluida yang akan digunakan dalam sistem hidrolik.
F. HARAPAN HIDUP POMPA HIDROLIK
Harapan hidup dari pompa hidrolik juga harus
dipertimbangkan ketika memilih pompa hidrolik. Pompa piston yang perpindahannya
sama dan peringkat horsepower akan memiliki harapan hidup di bawah kondisi
ideal dua sampai tiga kali lipat dari baling-baling atau gigi jenis pompa.
Empat sampai lima ribu jam layak dengan piston jenis pompa mungkin mengalami
10.000-12.000 jam operasi sebelum perbaikan besar diperlukan.
G. BIAYA
Jika harga
adalah faktor, insinyur desain mungkin tergoda untuk memilih pompa jenis
baling-baling atau gigi. Hal ini dimungkinkan, bagaimanapun, bahwa oleh
pencocokan yang tepat atau ukuran komponen dan pemanfaatan tekanan sistem yang
lebih tinggi bahwa biaya menggunakan pompa piston tidak akan jauh lebih tinggi
dan dalam kasus yang jarang terjadi beberapa bahkan bisa lebih murah.
Horsepower dari
setiap pompa hidrolik diukur pada tekanan dalam pound per inci persegi dan
mengalir dalam galon per menit. Mengambil kedua nilai dan mengalikan mereka
bersamasama kali konstan 0,000583 akan memberikan desain insinyur output
horsepower dari pompa hidrolik. Seperti yang Anda lihat dari persamaan ini,
jika tekanan sistem dua kali lipat, dan laju aliran tetap sama, output
Horsepower dari pompa hidrolik juga berfungsi.Dengan kata lain, jika tekanan
sistem dua kali lipat, dan laju alir sistem berkurang setengah, output tenaga
kuda tetap sama. Karena ukuran hidrolik baris, katup, pompa, silinder, motor
cairan dan reservoir cukup banyak tergantung pada laju alir sistem hidrolik,
dengan mengurangi laju aliran dan meningkatkan tekanan sistem, komponen yang
lebih kecil dapat dimanfaatkan. Misalnya, 3/4 "ukuran pipa valving dan
pipa dapat digunakan di tempat 11/2" valving dan pipa akan mengakibatkan
tekanan yang lebih tinggi, sehingga mengakibatkan penghematan dalam ruang,
berat dan biaya komponen hidrolik. Horsepower dari setiap pompa hidrolik diukur
pada tekanan dalam pound per inci persegi dan mengalir dalam galon per menit.
Mengambil kedua nilai dan mengalikan mereka bersamasama kali konstan 0,000583
akan memberikan desain insinyur output horsepower dari pompa hidrolik. Seperti
yang Anda lihat dari persamaan ini, jika tekanan sistem dua kali lipat, dan
laju aliran tetap sama, output Horsepower dari pompa hidrolik juga
berfungsi.Dengan kata lain, jika tekanan sistem dua kali lipat, dan laju alir
sistem berkurang setengah, output tenaga kuda tetap sama. Karena ukuran
hidrolik baris, katup, pompa, silinder, motor cairan dan reservoir cukup banyak
tergantung pada laju alir sistem hidrolik, dengan mengurangi laju aliran dan
meningkatkan tekanan sistem, komponen yang lebih kecil dapat dimanfaatkan.
Misalnya, 3/4 "ukuran pipa valving dan pipa dapat digunakan di tempat
11/2" valving dan pipa akan mengakibatkan tekanan yang lebih tinggi,
sehingga mengakibatkan penghematan dalam ruang, berat dan biaya komponen
hidrolik.
Reservoirs
biasanya komponen terbesar dalam sistem hidrolik. Praktek yang direkomendasikan
hidrolik menyatakan bahwa kapasitas waduk harus tiga kali lebih besar dari
perpindahan gpm pompa. Dengan memanfaatkan pompa tekanan tinggi dan komponen
dan laju aliran rendah, reservoirs kecil dapat ditentukan menghasilkan
penghematan yang relatif besar dalam ruang, berat dan biaya di daerah ini.
Dengan demikian, dalam kasus tertentu mungkin lebih ekonomis untuk menentukan
tekanan sistem yang tinggi yang membutuhkan pompa piston lebih mahal daripada
untuk menentukan tekanan sistem yang lebih rendah menggunakan balingbaling atau
gigi jenis pompa.
Efisiensi volumetrik dan keseluruhan pompa hidrolik
tidak boleh diabaikan dalam memilih pompa hidrolik. Semakin rendah efisiensi
volumetrik pompa, semakin rendah efisiensi keseluruhan, sehingga menghasilkan
output daya yang lebih kecil untuk input daya yang diberikan. Setiap hasil
inefisiensi dalam generasi panas yang kemudian harus dihapus untuk mencegah
suhu cairan yang berlebihan. Pompa piston, karena toleransi lebih dekat dan
jalur kebocoran lebih lama untuk mengurangi kebocoran internal umumnya lebih
efisien daripada baling-baling atau gigi
No comments:
Post a Comment