Waarvan is de gebruikte pompcapaciteit in een kiepwagen afhankelijk? Heeft het allemaal te maken met het gewicht dat door de kiepwagen wordt getild?
De verplaatsing van de hydraulische pomp die in dumptrucks wordt gebruikt (voornamelijk tandwielpompen; plunjerpompen worden minder vaak gebruikt in kleine en middelgrote dumptrucks) is inderdaad een belangrijke ontwerpfactor, maar wordt niet direct of uitsluitend bepaald door het hefgewicht.
Simpel gezegd: het hefgewicht bepaalt de benodigde systeemwerkdruk, terwijl de hefsnelheid (tijd) direct de benodigde pompverplaatsing bepaalt.
Laten we de belangrijkste factoren opsommen die de pompverplaatsingsgrootte voor dumptrucks bepalen:
Kerndeterminant: stroomvereiste
De cilinderinhoud van de pomp (cc/omw) bepaalt de hoeveelheid hydraulische vloeistof (debiet) die de pomp per tijdseenheid kan leveren. Hoe groter het debiet, hoe sneller de hefcilinder kan in- en uitschuiven, en hoe korter de heftijd.
Debiet (l/min) Cilinderinhoud (cc/omw) × Motortoerental (tpm) / 1000
Om de gewenste hefsnelheid te bereiken is daarom een pompverplaatsing nodig die voldoet aan het vereiste debiet.
Specifieke factoren die de keuze van de pompverplaatsing beïnvloeden (van meest belangrijk naar minst belangrijk):
Vereiste hijstijd (meest kritische factor):
Dit is een belangrijke prestatie-indicator voor bouwvoertuigen. Gebruikers willen doorgaans dat de carrosserie van het voertuig zo snel mogelijk in positie wordt gebracht (zodat de maximale hoek bijvoorbeeld binnen 20-30 seconden wordt bereikt).
Hoe groter de te hijsen last, hoe groter de vereiste cilinderkracht, maar ook de cilinderdiameter moet dienovereenkomstig worden ontworpen. Een cilinder met een grotere diameter vereist een hoger debiet om snel te vullen. Om aan de vereiste heftijd te voldoen, zelfs bij hetzelfde motortoerental, is daarom een grotere pompverplaatsing vereist voor dumptrucks met een groter tonnage.
Type hefmechanisme en cilindermaat:
Dumptrucks hebben verschillende hefmechanismen, waaronder front-end (single/twin), tweecilinder mid-lift en tweecilinder achterlift.
De cilinderdiameter en slag zijn belangrijke parameters. Hoe groter de cilinderdiameter en hoe langer de slag, hoe groter het totale volume hydraulische vloeistof dat nodig is om een lift te voltooien. Om in korte tijd zoveel vloeistof te kunnen leveren, is een pomp met voldoende doorstroming essentieel. De berekeningsformule is:
Vereiste stroom (l/min) = (cilindervolume × aantal liften) / heftijd (min)
Daarom bepaalt de cilindergrootte direct het vereiste debiet, en dus de pompverplaatsing.
Toerentalverhouding aftakas (aftakas) en bedrijfstoerental van de motor:
De hydraulische pomp in een dumptruck is doorgaans via een aftakas (PTO) met de transmissie verbonden en door de motor aangedreven.
De aftakastoerentalverhouding bepaalt de verhouding tussen het pomptoerental en het motortoerental (bijvoorbeeld een verhouding van 1:1 of 1:0,8).
De motor werkt tijdens het heffen doorgaans op een bepaald toerental (zoals een economisch toerental van 1500-1800 tpm). Bij het ontwerpen van het systeem moet het werkelijke pompdebiet worden berekend op basis van deze bedrijfssnelheid.
Als de aftakastoerentalverhouding kleiner is of de hefsnelheid van de motor lager is, moet een grotere pompinhoud worden geselecteerd om hetzelfde debiet te compenseren.
Systeemwerkdruk (sterk gerelateerd aan het hefgewicht):
Dit beantwoordt de tweede helft van uw vraag. Hoewel het gewicht dat wordt opgetild inderdaad van cruciaal belang is, heeft het vooral invloed op de werkdruk van het systeem en niet op de cilinderinhoud van de pomp.
Hoe groter de lift, hoe groter de stuwkracht die de cilinder moet genereren. Volgens de formule Stuwkracht = Druk × Oppervlakte is voor een bepaald cilinderoppervlak een hogere systeemdruk vereist.
De systeemdruk wordt voornamelijk bepaald door de nominale druk van de hydraulische pomp en het drukdragende vermogen van de cilinder, klep en slang. Tandwielpompen hebben doorgaans een nominale druklimiet (bijv. 16 MPa, 21 MPa, 25 MPa, enz.). Als de lift aanzienlijk is, is het belangrijk om pompen en componenten met hogere drukwaarden te selecteren in plaats van simpelweg de cilinderinhoud te vergroten.
Samenvattend: gewicht bepaalt de druk, snelheid bepaalt de verplaatsing.
Voertuigcompatibiliteit en warmteafvoercapaciteit:
Pompen met grote cilinderinhoud die onder hoge druk werken, verbruiken een aanzienlijk motorvermogen (vermogen = druk × stroom). Hiervoor is voldoende motorvermogensreserve vereist, anders zal de motor tijdens het heffen afslaan.
Bij werking met hoog debiet en hoge druk wordt aanzienlijke warmte gegenereerd, waardoor er hogere eisen worden gesteld aan het warmteafvoersysteem van de hydraulische vloeistof (tank, radiateur). Onvoldoende warmteafvoer kan leiden tot te hoge olietemperaturen, waardoor de degradatie van olie en afdichtingen wordt versneld.
Voorbeeld:
Scenario 1: Lichte dumptruck (8 ton hefvermogen)
Er kan een eentraps fronthefcilinder met een kleine boring worden gebruikt. De benodigde heftijd bedraagt 20 seconden.
Na het berekenen van het vereiste debiet kan een tandwielpomp van 40 cc worden geselecteerd, die ongeveer 72 l/min levert bij 1800 tpm. Mogelijk is een systeemdruk van slechts 14 MPa nodig om aan de vereiste hefkracht te voldoen.
Scenario 2: Zware dumptruck (lift van 30 ton)
Er kan een meertraps fronthefcilinder (algemeen bekend als een 'vijfdelige stick') met een grotere boring en langere slag worden gebruikt. De benodigde heftijd bedraagt eveneens 25 seconden.
Vanwege het grote cilindervolume is een zeer hoog debiet vereist om deze snel te vullen. Berekeningen suggereren dat een tandwielpomp met een cilinderinhoud van 100 cc of zelfs groter, die maar liefst 180 l/min kan leveren bij 1800 tpm, nodig kan zijn. Tegelijkertijd wordt, om voldoende hefkracht te genereren, de werkdruk van het systeem vaak hoger ontworpen, zoals 21 MPa of 25 MPa.
Conclusie
Het selecteren van de verplaatsing van de hydraulische pomp van een dumptruck is een systematisch proces, afhankelijk van:
Directe factoren: gewenste hefsnelheid (tijd) en cilindergrootte.
Belangrijke gerelateerde factoren: hefgewicht (dat de bedrijfsdruk van het systeem bepaalt), motortoerental en aftakasverhouding.
Kritieke factoren: motorvermogen en warmteafvoercapaciteit van het systeem.
Daarom hangt de verplaatsing van een dumptruckpomp in de eerste plaats af van de door de gebruiker vereiste hefsnelheid en cilinderspecificaties. Hoewel het hefgewicht de verplaatsing niet direct bepaalt, dient het als basis voor het bepalen van de bedrijfsdruk en cilindergrootte van het systeem, waardoor de verplaatsingskeuze indirect wordt beïnvloed. Grotere voertuigen, die doorgaans grotere cilinders en hogere hefsnelheden vereisen, hebben uiteraard grotere pompen nodig.
