Innehåll
Hydraulikens huvudsakliga funktion är att ge en stor multiplicering av kraft som lätt överförs och med relativt små mekaniska komponenter. En hydraulcylinder kan ge många ton kraft, vid låg eller måttlig hastighet, jämfört med en pneumatisk cylinder, vilket är bättre för att tillhandahålla liten till medium kraft, respektive med måttlig till hög hastighet. Den verkliga produkten av kraft tillsammans med hastighet är kraft. Beräkning av den verkliga effekten hos en hydraulcylinder kräver kunskap om båda variablerna.
Metod utan elektrisk mätning
Steg 1
Bestäm den kraft som genereras av cylindern. Till exempel, om en hydraulcylinder med två tum i diameter lyfter en belastning med 3000 pund (psi) hydraultryck, måste du först beräkna kolvytan i cylindern för att bestämma den totala hydraulkraften.
Formeln för det cirkulära området är pi gånger radien i kvadrat. Multiplicera 3,1416 gånger 1 kvadrat, eller 3,1416 tum kvadrat (kvadrat i). Genom att multiplicera 3000 psi med 3,1416 kvm har du totalt 9 425 kg linjär kraft genererad av cylindern.
Steg 2
Bestäm cylinderns hastighet, antingen genom grävspecifikationer eller genom experimentell mätning. I detta exempel trycker cylindern med en hastighet på 0,5 fot per sekund, medan den utövar en kraft på 9,425 pund.
Steg 3
Multiplicera cylinderns kraft med den hastighet som genereras för att bestämma effekten i fot-pund per sekund. 9,425 pund kraft gånger 0,5 fot per sekund motsvarar 4,712,5 fotpund arbete per sekund.
Steg 4
Konvertera till önskade enheter.Dela fötter-pund per sekund av arbetet med 550 fot-pund per sekund-för-hästar för att beräkna mätningen i hästar (hk). 4,7125,5 dividerat med 550 är lika med 8,57 hästar. Om du vill ha det i kilowatt, multiplicera hästkraftsvärdet med 0,7457 för att få 6,39 kW effekt.
Metod med elektrisk mätning
Steg 1
Mät den elektriska kraften som förbrukas av elmotorn medan hydraulcylindern lyfter lasten för att bestämma systemförluster. Om kilowattmätaren indikerar att motorns effekt är 8,45 kW (11,33 hästkrafter) medan cylindern genererar en kraft på 9,424 pund och med en hastighet på 0,5 fot per sekund, då är effekten går till systemet och når inte cylindern. Denna effektförlust beror på begränsningar av hydraulvätska, friktion mellan cylinderdelar och el- och friktionsförluster i motorn.
Steg 2
Beräkna systemets effektivitet. Genom att dela de 6,39 kW som genereras i cylindern med de 8,45 kW / h som motorn tillhandahåller och multiplicera den med 100 bestäms att 75,6% av den tillförda energin används för att generera användbart arbete. Detta är en rimlig effektivitet för maskiner.
Steg 3
Använd den beräknade effektiviteten för att beräkna den kraft som genereras i cylindern baserat på den levererade elen. Om lyftaren använder el med en momentan hastighet av 9,64 kW medan han lyfter en last med exempelcylindern, multiplicerar du 9,64 med 75,6% av den beräknade verkningsgraden för att nå värdet 7,28 kW (9,76 hästkrafter) som faktiskt genereras i cylindern. Om hastigheten är 0,5 fot per sekund lyfter cylindern en last på 10,737 pund (7,28 kWt dividerat med 6,39 kW gånger belastningen på 9,425 pund). Ju större kraft som förbrukas, desto större lyfts vikten.