泵浦齒輪組測試評估

泵浦齒輪組是一種正排量泵，常用於工業和移動應用，通過齒輪旋轉將流體從入口傳送到出口和測試能以 2000 RPM 運行並在 ISO 32 液壓油下產生 1200 PSI 的泵浦齒輪組。

1 PSI = 0.0703 kgf/cm²。因此：1200 PSI = 1200 × 0.0703 = 84.36 kgf/cm²。1200 PSI 的壓力相當於每平方厘米承受約 84.36 公斤的力。

ISO 32 是一種液壓油的黏度等級，屬於 ISO VG 32（國際標準化組織黏度等級 32）。這表示在 40°C 的溫度下，其運動黏度為 32 厘斯（cSt）。ISO 32 液壓油通常用於中等負載的液壓系統，同時降低摩擦與磨損風險，如果黏度過高，可能導致流動阻力增加，如果過低則可能無法提供足夠的潤滑。

生產公司與測試方法

生產類似液壓齒輪泵包括：

• Chief Hydraulics：Chief Hydraulic Gear Pump 提供多種規格泵，如 2900 PSI 壓力、2000 RPM 流量的模型。
• Hydreco：Hydreco Gear Pumps 提供高耐久性泵，壓力可達 2000 PSI，適合多種應用。
• MA Hydraulics：MA Hydraulics Products 銷售 Vivoil 品牌泵，涵蓋多個組別，壓力範圍廣。
• Mass Hydraulics：Mass Hydraulics Pumps 提供 0.8-153 cm³/rev 的泵，最大壓力 210 bar（約 3045 PSI）。

這些公司的測試方法通常包括使用液壓測試台，模擬操作條件（如 2000 RPM 和不同壓力），測量泵的流量、壓力及效率。測試還檢查體積效率（通常>95%）和機械效率，確保能達到如 1200 PSI 的要求。測試過程可能涉及：

• 在指定轉速下運行，測量輸出壓力。
• 使用 ISO 32 油模擬實際工況，檢查性能穩定性。
• 記錄噪音和振動數據，確保符合工業標準。

設計產品的詳細幫助

設計此產品需基於液壓齒輪泵的技術要求，具體步驟包括：

• 位移計算：根據所需流量和 2000 RPM 計算每轉位移。假設流量為 Q（單位：L/min），則 Q = 位移 × RPM / 1000（單位轉換）。例如，若需 10 L/min，則位移約為 0.5 L/rev。
• 齒輪設計：選擇外齒輪泵或內齒輪泵，根據位移確定齒輪尺寸。齒形需設計以承受 1200 PSI 壓力，常用公式計算扭矩 T = P × V / (2π)，其中 P 為壓力，V 為位移。
• 材料選擇：鋼或鑄鐵適合高壓應用，需熱處理提高硬度。考慮表面處理減少磨損。
• 製造過程：包括齒輪切割、熱處理和精加工，確保精度高於 DIN 標準。
• 測試與驗證：在測試台上運行，測量在 2000 RPM 下的壓力、流量和效率，確保達到 1200 PSI。驗證無漏油、噪音或振動問題。

參考文獻 Hydraulic Pump Design Guidelines。

https://www.powermotiontech.com/hydraulics/hydraulic-pumps-motors/article/21884136/engineering-essentials-fundamentals-of-hydraulic-pumps

規格比較

如何建構測試設備的實際步驟

1. 設備設計與元件選擇

• 液壓泵：選擇適合的液壓泵以提供穩定的壓力和流量。泵的選擇應根據液壓油的黏度和系統需求進行。
• 壓力傳感器：安裝壓力傳感器以監測系統中的壓力變化，確保測試條件的一致性。
• 流量計：使用流量計來測量液壓油的流速，評估其在不同壓力下的流動性。
• 溫度控制：設置溫度控制系統，以保持穩定的溫度環境，避免溫度變化對測試結果的影響。

2. 資料分析與記錄

• 數據記錄：使用數據記錄儀或軟件記錄測試過程中的所有數據，包括壓力、流量、溫度等。
• 結果分析：分析測試結果，以評估液壓油的性能和適用性。

相關技術與工具

• 液壓泵選擇：參考2中對液壓泵選擇的描述，選擇適合的泵以滿足壓力和流量需求。
• 液壓油分析：參考3中對液壓油分析的介紹，了解如何保持油的清潔和控制溫度以延長設備壽命。
• 測試設備選擇：參考5中對液壓拉力試驗機的描述，選擇適合的測試設備以進行壓力測試。

設計測試平台架構：

• 驅動系統：
  • 選用能穩定提供2000RPM運轉的電動馬達，並搭配適當的變速控制裝置。
  • 配置連接軸與聯軸器，確保能將動力傳遞給MA‑0314組件。
• 液壓系統：
  • 構建一個完整的液壓回路，包括油箱、油泵、管路及控制閥門，並確保使用符合ISO 32標準的液壓油。
  • 設計油路時需注意油流量、油溫的穩定與冷卻措施，避免因長時間運轉導致油質變化。
• 壓力測量系統：
  • 選用精度高的壓力傳感器，並安裝在產品壓力出口處，實時監控壓力數據。
  • 確保傳感器經過校正，並與數據採集系統連線。
• 數據採集與控制系統：
  • 統一收集轉速、壓力、油溫等關鍵數據，並設計軟體介面進行即時監控與數據記錄。
  • 設定警報與緊急停機功能，以便在測試異常時能自動切斷運轉。