Đánh Giá Tính Hiệu Quả Của Bơm Hay Motor Thủy Lực

Tính hiệu quả của bơm và động cơ thủy lực luôn là điều được quan tâm khi khởi tạo một hệ thống thủy lực. Nhiều anh em không nắm được cách theo dõi đã không biết các vấn đề mà bơm thủy lực/ động cơ thủy lực nói riêng và hệ thông thủy lực nói chung đang gặp phải. Đọc bài viết dưới đây ngay để có được những kiến thức hữu ích.

Trong môi trường bảo trì dựa trên điều kiện, quyết định thay đổi Bơm hoặc động cơ thủy lực thường dựa trên tuổi thọ vòng bi còn lại hoặc hiệu quả giảm sút, tùy điều kiện nào xảy ra trước.

Bất chấp những tiến bộ gần đây trong công nghệ bảo trì dự đoán, khả năng của chuyên gia bảo trì trong việc xác định tuổi thọ vòng bi còn lại của Bơm hoặc động cơ với mức độ chính xác cao vẫn khó nắm bắt.

Mặt khác, hiệu quả suy giảm rất dễ phát hiện vì nó thường thể hiện qua thời gian chu kỳ tăng lên. Nói cách khác, máy chạy chậm lại. Khi điều này xảy ra, việc định lượng tổn thất hiệu quả không phải lúc nào cũng cần thiết. Lý do là, nếu máy chạy chậm đến mức thời gian chu kỳ của nó chậm đến mức không thể chấp nhận được, thì Bơm hoặc động cơ đã bị thay đổi. Kết thúc câu chuyện.

Tuy nhiên, trong một số tình huống nhất định, có thể hữu ích, thậm chí cần thiết, để định lượng hiệu suất thực tế của Bơm hoặc động cơ và so sánh nó với hiệu suất ban đầu của linh kiện. Và đối với điều này, sự hiểu biết về đánh giá hiệu suất của bơm thủy lực và động cơ là điều cần thiết.

Có 3 loại hiệu suất được sử dụng để mô tả Bơm thủy lực (và động cơ): hiệu suất thể tích, hiệu suất cơ học / thủy lực và hiệu suất tổng cộng .

Hiệu suất thể tích được xác định bằng cách chia lưu lượng thực tế được cung cấp bởi một Bơm ở áp suất nhất định cho lưu lượng lý thuyết của nó. Lưu lượng lý thuyết được tính bằng cách nhân lượng dịch chuyển của Bơm trên mỗi vòng quay với tốc độ dẫn động của nó. Vì vậy, nếu Bơm có dung tích dịch chuyển 100 cc / vòng và đang được điều khiển ở tốc độ 1.000 vòng / phút, lưu lượng lý thuyết của nó là 100 lít / phút.

Lưu lượng thực tế phải được đo bằng lưu lượng kế. Nếu khi thử nghiệm, Bơm trên có lưu lượng thực tế là 90 lít / phút ở 207 bar (3.000 psi) thì có thể nói Bơm có hiệu suất thể tích là 90% ở 207 bar (90/100 x 100 = 90%).

Hiệu suất thể tích là những gì chúng tôi sử dụng nhiều nhất trong lĩnh vực này để xác định tình trạng của Bơm thủy lực dựa trên sự gia tăng rò rỉ bên trong do mài mòn hoặc hư hỏng. Nhưng nếu không tham chiếu đến lưu lượng lý thuyết, lưu lượng thực tế được đo bằng lưu lượng kế sẽ là vô nghĩa.

Hiệu suất cơ học / thủy lực của bơm được xác định bằng cách chia mô-men xoắn lý thuyết cần thiết để dẫn động nó cho mô-men xoắn thực tế cần thiết để dẫn động nó. Hiệu suất cơ học / thủy lực là 100% có nghĩa là nếu Bơm đang cung cấp dòng chảy ở áp suất bằng không, thì không cần lực hoặc mô-men xoắn để điều khiển nó. Bằng trực giác, chúng ta biết điều này là không thể do ma sát cơ học và chất lỏng.

Giống như dòng lý thuyết, mômen truyền động lý thuyết có thể được tính toán. Đối với Bơm trên, tính theo đơn vị SI: 100 cc / vòng x 207 bar / 20 x π = 329 Newton mét. Nhưng giống như dòng chảy thực tế, mô-men xoắn truyền động thực tế phải được đo và điều này đòi hỏi phải sử dụng một lực kế. Không phải là điều chúng ta có thể — hoặc cần — làm trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, đối với mục đích của ví dụ này, giả sử mô-men xoắn truyền động thực tế là 360 Nm. Hiệu suất cơ khí / thủy lực sẽ là 91% (329/360 x 100 = 91%).

Hiệu suất tổng cộng chỉ đơn giản là sản phẩm của hiệu suất thể tích và cơ học / thủy lực. Vì vậy, tiếp tục với ví dụ trên, hiệu suất chung của Bơm là 0,9 x 0,91 x 100 = 82%. Hiệu suất tổng cộng  điển hình cho các loại Bơm thủy lực khác nhau được thể hiện trong bảng dưới:

Các nhà thiết kế hệ thống sử dụng giá trị hiệu suất thể tích của nhà sản xuất Bơm để tính toán lưu lượng thực tế mà một Bơm có dịch chuyển nhất định, hoạt động ở một áp suất cụ thể, sẽ cung cấp. Và như đã đề cập, hiệu suất thể tích cũng được sử dụng trong lĩnh vực này để đánh giá tình trạng của Bơm dựa trên sự gia tăng rò rỉ bên trong do mài mòn hoặc hư hỏng. Xét Ví dụ sau:

Hãy xem xét một Bơm có thể thay đổi lưu lượng riêng được với lưu lượng  tối đa là 100 lít / phút. Nếu nó được thử nghiệm lưu lượng ở mức dịch chuyển hoàn toàn và lưu lượng  đo được là 90 lít / phút, thì hiệu suất thể tích được tính toán sẽ là 90% (90/100 x 100). Nhưng nếu cùng một Bơm được thử nghiệm lưu lượng ở cùng áp suất và nhiệt độ dầu nhưng ở mức dịch chuyển một nửa (50 L / phút), tổn thất rò rỉ vẫn là 10 lít / phút và do đó, hiệu suất thể tích đợc tính toán sẽ là 80% (40/50 x 100).

Tính toán thứ hai không thực sự sai, nhưng nó đòi hỏi trình độ chuyên môn: Bơm này có hiệu suất 80% ở mức dịch chuyển một nửa. Vì tổn thất rò rỉ 10 lít / phút gần như không đổi, nên cùng một Bơm được thử nghiệm trong cùng điều kiện sẽ có hiệu suất 90% ở mức dịch chuyển 100% (100 L / phút) —và 0% hiệu quả ở mức dịch chuyển 10% (10 L / phút) )!

Lưu lượng tổng cộng của bơm được đánh giá tại số vòng quay 1200 rpm. Ta thấy rằng. Không phải cứ tăng công suất dẫn động thì hiệu suất bơm tăng theo. Vậy hãy chọn đúng điểm làm việc của bơm.

Khi tính toán hiệu suất thể tích dựa trên thử nghiệm lưu lượng thực tế, điều quan trọng cần lưu ý là các đường rò rỉ khác nhau trong Bơm thường không đổi. Điều này có nghĩa là nếu lưu lượng Bơm được thử nghiệm ở mức dịch chuyển nhỏ hơn toàn bộ (hoặc rpm tối đa ), điều này sẽ làm sai lệch hiệu quả tính toán — trừ khi sự rò rỉ được coi là điều chỉnh không đổi và cần thiết.

Để giúp hiểu lý do tại sao rò rỉ của bơm ở một áp suất và nhiệt độ nhất định gần như không đổi, hãy nghĩ đến các đường rò rỉ khác nhau cũng như cách khắc phục cho hiệu quả