油圧　斜板式　可変容量ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟについ…

Question

油圧　斜板式　可変容量ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟについて

油圧で使用する斜板式可変容量ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟについて質問です。
今この可変ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟの軸入力の計算で悩んでおります。
この可変容量ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟと言うのはカットオフ機能があり、設定圧に近ずくと流量が〇（回路内のリーク分のみ吐出）と言うのは存じております。
簡単にシリンダ～絞り弁～ﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟと言う回路を想定して、ポンプ設定圧（ｶｯﾄｵﾌ圧）15Mpa、ﾎﾟﾝﾌﾟ吐出量10L/min、絞りはメータインにて、シリンダに油を送ると、ﾎﾟﾝﾌﾟ～絞り弁の間はメータインのためほぼ設定圧まで上昇しますよね、絞り～シリンダ間は作動圧で動きます（油を送ってない方は無負荷で今は無視で）。
そこで、ポンプの軸入力値の計算にＰ×Ｑ/612×全効率（重力単位の場合）と言う式を使って値を求めているんですが、可変容量のﾋﾟｽﾄﾝﾎﾟﾝﾌﾟの場合、ﾎﾟﾝﾌﾟから絞り間の計算はＰ（圧力、Ｑ（流量）にどのような値をいれてやるのが良いのでしょうか？
単純にＰ＝１５Mpa、Ｑ＝１０L/minを代入して計算するのでしょうか？
詳しい方おられましたら考え方を教えて下さい。

補足です、ﾎﾟﾝﾌﾟ吐出量は１０L/minですがシリンダの実際必要油量は５L/min（絞りにて調整）という設定でお願いします。

すみません、質問内容の単位が違っていたのですね！
Ｐ×Ｑ/612×全効率（重力単位の場合）と書いたように、ちゃんとPにはkgf/cm2 QにはL/minを入れて計算しております、効率も圧力によって最低0.5（アンロード時）～最高0.85程に変更しております、宜しくお願い致します。

Accepted Answer

再出です。

> しかし、もしもメータインにて作動時に、ポンプの斜板が傾きシリンダ必要油量のみを吐出
> しているのであれば、サイクル的にも規則性があるので２条平均法にて電動機の軸入力値も、
> 目標値になんとか収まるかもしれないと考えておりました。
> というわけで、私的には私の質問内容に結論前の回答の式がどう関係性があるのか分かり
> ません。関係性がある場合もう少し分かりやすく教えて頂けないでしょうか。
　　　　　　　　　　　　　　↓　
計算式は、動力を求める基本内容を紹介したものです。
圧力や流量は、ベルヌーイの定理により、単位変換できますから、動力を求める式に変換を
して、動力を求めることもできますとのアドバイスです。

また、
> なぜその様な質問をさして頂いたかと言いますと、現在使用しているY社のパッケージ物の
> ユニットがあり、設定圧を大幅に増やさなくてはならない事情がありまして、その分吐出
> 量を抑えたいのですが可変容量ポンプの最小調整流量の値で苦戦しており、どうしても最小
> 調整流量が流れると電動機がオーバーロードしてしまします。
　　　　　　　　　　　　　　↓　
これに関しては、
一般的なポンプは、圧力制御弁をセットし、リリーフは油圧タンクに直接戻します。
そして、モータは、できるだけ定格回転数を維持し、微小流量吐出は、動力は勿体無いが、
大半を圧力制御弁経由でリリーフし、油圧タンクに戻す使用方法をします。
モータは、一般的には定格回転数で使用するものです。
インバーターやサーボモータで、速度が可変してもトルクは、略同等仕様の物があります。
しかし、回転数が極端になると、トルクは低下し、回転を維持できなくなります。
その場合は、
? モータを定格回転数近くで使用する
　 リリーフ付き圧力制御弁のリリーフ量＋吐出量の総和を一定にし、
　 吐出量が極少量なら、リリーフ付き圧力制御弁のリリーフ量が多量となります
? モータを定格回転数近くで使用する
　 吐出量が極少量で、多量使用がないのなら、モータに減速機を噛まし、ポンプは低回転
　 でも、モータは定格回転数近くで使用
等々を考慮ください。
基本内容です。

Answer

まず、各諸元の単位を確認してください。ポンプ軸入力の式（Ｐ×Ｑ／612／全効率）の612はＰをkgf/cm^2，ＱをL/minとした場合で軸入力はkWです。単位換算をして確認してみてください。ＰをMPa、ＱをL/minとして軸入力をkWとすると、軸入力は（Ｐ×Ｑ／60／全効率）になります。軸入力の計算には、実際のＰとＱを使います。ただし、可変容量型では、圧力，流量だけではなく、押しのけ容積によっても全効率が変動するので注意が必要です。

お礼

2013/06/03 23:06

ありがとうございます、単位の換算は大丈夫だと思います！

質問者

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Answer

一度、動力計算の計算方法と単位を確認してみてください。
★ 直線の場合、力[N]×速度[m/sec] ＝ **[N･m/sec]、**[N･m/sec]÷1000＝##[KW]
　 だから、[N･m/sec] ＝ [W]
★ 回転の場合、2×π×N（回転数）[rpm又はr/m]×T（トルク）[N･m]÷（1000×60）＝[KW]
　  T（トルク）[N･m]は、腕の長さ[m]×力[N]　→　半径[m]×力[N]
　　2×π×÷半径[m] ＝円周長さ[m]、それを1分間に何周するか？で速度となります
　　ですが、一分間に何周するかで速度単位は[m/min]、だから 1/60して[m/sec]にする
　　トルクの片割れの力[N]×トルクの片割れから計算処理した速度[m/min]÷1000＝[KW]
　　と直線動力計算と同じになりました。（分速から秒速に変換時に1/60を使用してます）

と、ベルヌーイの定理での位置水頭と圧力水頭と速度水頭を考えてみてください。
加減が可能なので、位置水頭 ＝ 圧力水頭 ＝ 速度水頭でも計算が可能で、変換式も成り立ちます。

すると、Ｐ×Ｑ/612×全効率（重力単位の場合）の理論も解ります。

結論は、ポンプの能力はﾎﾟﾝﾌﾟ吐出量５L/minで計算になります。
モータのＴ（トルク）又は（力）が圧力、N（回転数）又は（速度）が流量を担当します。

Answer

質問の答えではなくてすいません
本件は完成品の油圧ユニットやモータポンプの消費電力計算ではなくて
https://www.daikinpmc.com/products00/kobetsu.php?pid=10001
https://www.daikinpmc.com/products00/kobetsu.php?pid=10003

単体ポンプに自分で選定したモータを組み合わせたいのでしょうか？
https://www.daikinpmc.com/products00/kobetsu.php?pid=10002

どっちの目的なのかで考え方も変わりますが？

Answer

Ｐ＝１５Mpa、Ｑ＝５L/minに効率を掛けてやれば良いと思います。

Answer

弊社では、絞り弁は無知なユーザーでも調整する、と考えますので、流量にはポンプ実吐出量を採用します。
但し、この手のポンプは、ポンプ本体で最大吐出量も調整できます。
絞り弁で調整するのではなく、ポンプの吐出量自体を下げてしまえば、回路流量で電動機容量を計算できます。
また、無駄な圧力もたたないので、エコで油温上昇も押さえられます。

油圧斜板式可変容量ピストンポンプの計算方法とは？