Contenido
- Método sin medición eléctrica
- Paso 1
- Paso 2
- Paso 3
- Paso 4
- Método con medición eléctrica
- Paso 1
- Paso 2
- Paso 3
La función principal de la hidráulica es proporcionar una gran multiplicación de fuerza que se transmite fácilmente y con componentes mecánicos relativamente pequeños. Un cilindro hidráulico puede proporcionar muchas toneladas de fuerza, a velocidad baja o moderada, en comparación con un cilindro neumático, que es mejor para proporcionar fuerza pequeña a media, a velocidades moderadas a altas, respectivamente. El producto real de la fuerza junto con la velocidad es el poder. El cálculo de la potencia real de un cilindro hidráulico requiere el conocimiento de ambas variables.
Método sin medición eléctrica
Paso 1
Determine la fuerza generada por el cilindro. Por ejemplo, si un cilindro hidráulico de dos pulgadas de diámetro levanta una carga con 3000 libras (libras) por pulgada cuadrada (psi) de presión hidráulica, primero debe calcular el área del pistón en el cilindro para determinar la fuerza hidráulica total.
La fórmula para el área circular es pi multiplicado por el radio al cuadrado. Multiplica 3,1416 por 1 al cuadrado, o 3,1416 pulgadas al cuadrado (pulgadas cuadradas). Multiplicando 3,000 psi por 3,1416 pulgadas cuadradas, tendrá un total de 9,425 libras de fuerza lineal generada por el cilindro.
Paso 2
Determine la velocidad del cilindro, ya sea mediante las especificaciones de la excavadora o mediante una medición experimental. En este ejemplo, el cilindro empuja a una velocidad de 0,5 pies por segundo, mientras ejerce una fuerza de 9,425 libras.
Paso 3
Multiplique la fuerza del cilindro por la velocidad generada para determinar la potencia en pies-libras por segundo. 9,425 libras de fuerza por 0.5 pies por segundo equivalen a 4,712.5 pies-libras de trabajo por segundo.
Paso 4
Convierta a las unidades deseadas.Divida pies-libras-por-segundo de trabajo por 550 pies-libras-por-segundo-por-caballos para calcular la medida en caballos (hp). 4.7125,5 dividido por 550 es igual a 8,57 caballos. Si lo desea en kilovatios, multiplique el valor de los caballos de fuerza por 0,7457 para obtener 6,39 kW de potencia.
Método con medición eléctrica
Paso 1
Mida la potencia eléctrica consumida por el motor eléctrico mientras el cilindro hidráulico eleva la carga para determinar las pérdidas del sistema. Si el medidor de kilovatios indica que la potencia utilizada por el motor es de 8,45 kW (11,33 caballos de fuerza) mientras el cilindro genera una fuerza de 9,424 libras y a una velocidad de 0,5 pies por segundo, entonces la potencia es ir al sistema y no llegar al cilindro. Esta pérdida de potencia se debe a restricciones de fluido hidráulico, fricción entre las partes del cilindro y pérdidas eléctricas y por fricción en el motor.
Paso 2
Calcule la eficiencia del sistema. Dividiendo los 6,39 kW generados en el cilindro por los 8,45 kW / h aportados por el motor y multiplicándolos por 100, se determina que el 75,6% de la energía suministrada se utiliza para generar trabajo útil. Ésta es una eficiencia razonable para las máquinas.
Paso 3
Utilice la eficiencia calculada para calcular la potencia generada en el cilindro en función de la electricidad suministrada. Si el levantador utiliza electricidad a una tasa instantánea de 9,64 kW mientras levanta una carga con el cilindro del ejemplo, multiplique 9,64 por 75,6% de la eficiencia calculada, para alcanzar el valor de 7,28 kW (9,76 caballos de fuerza) realmente generados en el cilindro. Si la velocidad es de 0,5 pies por segundo, el cilindro está levantando una carga de 10,737 libras (7,28 kWt dividido por 6,39 kW por la carga de 9,425 libras). Cuanto mayor sea la potencia consumida, mayor será el peso levantado.