Die Auswahl eines Hydraulikaggregats (HPU) sollte sich nach den Aufgaben richten, die die Maschine im Laufe der Zeit ausführt, und nicht nach einem einzelnen Nenndruck oder einer Motornennleistung. Der Druck steht in Zusammenhang mit der Kraft, der Durchfluss mit der Geschwindigkeit des Stellglieds, und ihre Kombination bestimmt die Hydraulikleistung in jeder Phase. Die Rücklauf-, Halte- und Leerlaufphasen können die Pumpensteuerung, die Motorbelastung und die Wärmeabgabe erheblich beeinflussen.
Beschreiben Sie einen vollständigen Betriebszyklus
Erfassen Sie für jede Stufe die erforderliche Antriebskraft oder das erforderliche Drehmoment, den Verfahrweg, die Verfahrzeit, den erwarteten Druck, den Durchfluss, die Dauer und die Frequenz. Berücksichtigen Sie dabei Beschleunigungs-, Absenk-, Halte- und Notfunktionen. Wenn mehrere Antriebe gemeinsam verfahren können, ermitteln Sie diese gleichzeitigen Anforderungen. Der Auslegungsassistent für Antriebseinheiten von Bosch Rexroth verwendet aus diesem Grund einen zeitabhängigen Druck-/Durchfluss-Lastzyklus.
Erstellen Sie eine erste Schätzung des Hydraulikleistungsbedarfs
Für eine ideale erste Schätzung ergibt sich die Hydraulikleistung in Kilowatt aus dem Druck in bar multipliziert mit dem Durchfluss in Litern pro Minute, geteilt durch 600. Beispielsweise entsprechen 160 bar bei 60 l/min einer Hydraulikleistung von etwa 16 kW. Dies ist keine Nennleistung eines Elektromotors: Pumpen- und Antriebsverluste, Anlaufbedingungen, Überlastspielräume und der tatsächliche Betriebszyklus müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Multiplizieren Sie nicht einen Druckspitzenwert aus einer Phase mit einem Durchflussspitzenwert aus einer anderen Phase und bezeichnen Sie dies als normalen Betriebspunkt.
Wählen Sie Steuerungsmaßnahmen entsprechend der sich ändernden Nachfrage
Eine Pumpe mit festem Hubvolumen, die während langer Phasen mit geringem Bedarf über ein Überdruckventil läuft, kann die zugeführte Energie in Wärme umwandeln. Je nach Maschine sind eine druckkompensierte Pumpe, ein Frequenzumrichter, ein Druckausgleichsbehälter oder mehrere Pumpengruppen möglicherweise besser für den Betriebszyklus geeignet. Jede Option wirkt sich auf Kosten, Ansprechverhalten und Wartungsfreundlichkeit aus. Jeder Druckspeicher erfordert zudem eine separate Anwendungs- und Sicherheitsprüfung; er ist keine pauschale Abkürzung zur Verkleinerung des Motors.
Ölstand und Temperatur separat prüfen
Das Fassungsvermögen des Vorratsbehälters lässt sich nicht allein anhand der Fördermenge der Pumpe bestimmen. Berücksichtigen Sie dabei Volumenänderungen der Zylinder, die Entlüftung des Öls, die Wärmeausdehnung, den Wartungszugang sowie die gewählte Rücklaufanordnung. Schätzen Sie die kontinuierlichen und intermittierenden Wärmeverluste an Pumpe, Ventilen und Rohrleitungen und prüfen Sie anschließend, ob der Behälter und der Kühler diese Wärme bei der höchsten zu erwartenden Umgebungstemperatur abführen können. Der Kühler sollte anhand der geschätzten Wärmebelastung ausgewählt werden, nicht anhand der vollen hydraulischen Ausgangsleistung.
Senden Sie diese Angaben an einen HPU-Lieferanten
- Eine Tabelle mit den Einschaltquoten für jede Phase, mit Angaben zu Druck, Durchfluss, Dauer und Zyklen pro Stunde.
- Abmessungen der Stellantriebe, gleichzeitige Bewegungen und gewünschte Regelgenauigkeit.
- Medium, angestrebter Reinheitsgrad, Umgebungstemperatur und Verfügbarkeit von Kühlwasser.
- Stromversorgung, Einbauraum, Geräuschgrenzwerte und Wartungsanforderungen.
Unser Offshore-Hydrauliksysteme Die Seite zeigt die Art von integrierter Einheit, die diese Überprüfung auf Systemebene erfordert. Die frühere HPU-Leitfaden für Angebotsanfragen bietet eine ergänzende Checkliste für Einkäufer. Für die endgültige Auswahl ist eine umfassende technische Prüfung auf Schaltkreis- und Bauteilebene erforderlich.
Technische Hinweise: Bosch Rexroth Auslegungs- und Auswahlassistent; Anleitung zur Berechnung aus dem Parker-Kühlerkatalog. Das Titelbild ist eine Konzeptillustration.