油圧ポンプのテスト：流量、圧力、温度を同時に測定する

流量の横に圧力を記入してください。「47 L/min」という結果だけでは、油圧ポンプのテスト結果が半分しか説明されていません。その油は20 barで供給されたのか、160 barで供給されたのか、またシャフトの回転速度はどれくらいだったのかが分かりません。油温とポンプの制御状態も追加してください。これらの条件が同じ行に記載されていれば、結果を要求される負荷と比較できます。これらの条件がなければ、購入者は修理や交換を承認する根拠をほとんど持てません。

測定ポイントも同様に重要です。優先分岐の手前で測定された油量はポンプの吐出量です。分岐の後で測定された油量は、下流側の接続部で利用可能な供給量です。この2つの差は、分岐流量を考慮する必要があり、すべてをポンプ内部の摩耗によるものとすることはできません。

この記事は、試験結果の読み取りと確認についてです。接続方法、負荷順序、停止限界は、該当する機械およびポンプの手順書から取得する必要があります。接続を行う際は、資格のある技術者が機械を隔離し、蓄積された圧力を解放し、必要な充填量、パイロット圧、潤滑油を確保する必要があります。圧力値を取得するために、出口閉塞試験を即席で行うことは決してしないでください。

テストに1つの質問を出題する

動作の遅いアタッチメントは、調査の焦点をポンプに戻す可能性があります。取り外す前に、確認事項を明確に定義してください。つまり、ポンプの回転速度と制御条件が既知の状態で、必要な作動圧力における吐出流量を確認することです。そうすることで、作業場は測定値に基づいて答えられる疑問点を把握できます。

比較文書の横にポンプアセンブリと制御コードを記載してください。そうすることで、特定されたユニットが記録時点で出力要件を満たしていたかどうかを報告書に記載できます。付属機器のその他の症状については、機械の調査で検討してください。

モデルデータが不足しているため、合否判定基準が未確定のままになっている。圧力と流量の観測値は保持するが、比較要件が満たされるまでは合否判定の枠は開いたままにしておく。

WebtecのRFIKガイダンスでは、圧力上昇時のポンプ吐出量を比較するPQテストについて説明しており、比較対象には温度も含まれます。このポンプチェックは、回路をさらに詳しく調査する前に実施されます。テストの制限値は、機械、コンポーネント、および仮設回路の要件によって決まります。Webtec RFIKテストガイダンス

BLINCE油圧ポンプシリーズの適切な製品ファミリーから製品識別を開始してください。ギアポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプの各ページは、それぞれ異なる構成に対応しています。特に、圧力または流量指令に基づいて動作する可変ポンプの場合、変位ベースの計算を解釈する前に、その制御状態を特定する必要があります。

回路上に測定点をマークする

ステアリング分岐が供給ラインから分岐している場合は、その分岐をスケッチに含めてください。ポンプから接続部まで直線を描くと、途中で採取されるオイルが省略されてしまいます。測定点には、テストシートに記載されている名称と同じ名前を付けてください。設置写真から、対応するホース接続部の位置を確認できます。

インラインテスターは、下流側に機械が接続されている状態です。そのため、その要求事項と制御は調査対象に含まれます。別の試験構成では、異なる負荷経路が用いられるため、該当する手順書に記載する必要があります。

ステアリングまたはパイロットの分岐が測定経路から外れる箇所をマークしてください。そこに送られたオイルは、選択されたアクチュエータの手前を経由します。レポートでは、2つのメーターの読み取り値を照合する際に、その経由地を考慮に入れる必要があります。

各接続箇所における圧力を維持してください。ポンプとアクチュエータ間の圧力損失は、その経路全体にわたって比較する必要があります。「システム圧力」として2つのゲージ値をまとめて表示すると、差が生じた箇所が特定できなくなります。

評価対象の部品にかかる圧力差を使用します。以下の電力の例では、ポンプ入口圧力の明示的な近似値を使用しています。これは、作成された試験記録から出口ゲージ圧力が供給されるためです。

各測定時に動作条件を記録

例の1,500回転/分は、測定時のポンプシャフトの回転数です。負荷がかかる前にエンジン設定を行った場合、駆動比や減速を考慮すると、ポンプの数値は異なる可能性があります。報告された速度がどのように得られたかを特定してください。

温度の横に、該当する箇所に「貯水槽」または「ポンプ入口」と記入してください。例の50℃は、記載されている入口温度です。タンク内の温度には、専用のラベルと適切な比較データが必要です。

手順で要求されるコマンドまたは制御条件を追加してください。可変ポンプの吐出量が減少している場合は、その低吐出量はその吐出量に基づいて解釈する必要があります。固定ポンプに使用される全吐出量での計算は、誤った根拠に基づくことになります。

ステアリングをオンにした状態での点検と、アイドリング状態での点検では、流量要求が異なります。2つの測定値を照合できるように、各動作点の横にアクティブ機能を配置してください。

後日、速度入力が誤りであることが判明した場合、元の測定値があれば計算を再検討できます。ポンプの故障という結論だけを残すのではなく、元の測定値を診断結果と併せて保管してください。

圧力計が見落としてしまうもの

圧力測定中にアクチュエータを静止させた状態では、負荷がかかった状態での動作中にアクチュエータが受ける流量を示す証拠は得られません。圧力計は十分な圧力を示すかもしれませんが、サイクルに必要な吐出量はテストされていません。

無負荷時のメーター読み取り値は、低負荷点を示します。負荷がかかった状態で発生する不具合については、対応する圧力と流量の証拠が必要です。

圧力テストのみの提案では、動作上の問題は解決されません。修理業者と必要なポイントについて合意し、承認された負荷方法を使用してください。リリーフ設定を上げたり、ラインを塞いだりすると、不足している測定値を提供するのではなく、機械自体が変わってしまいます。

便利な測定範囲を選択してください

最も接続が弱い部品が、一時回路の制限を決定します。計器の圧力性能と流量範囲の両方を確認してください。大きな主回路用に設計された流量計は、小さな漏洩流量に対して不適切な値を示す可能性があります。また、その漏洩流量に合わせて選択された流量計は、ポンプの最大吐出量には適さない場合があります。測定範囲と分解能は、流体や温度との適合性と同様に、機器の点検項目に含めるべきです。

計測器の記録には、各列をどのメーターまたはゲージが生成したか、および関連する校正情報を明記する必要があります。電子テスターの場合は、記録された値の種類を記載してください。保存されたピーク値は、その横に表示される定常値とは異なる機械サイクル段階で得られたものである可能性があります。

すべての列に単位を記入してください。レポートに単位変換が含まれている場合は、元の値も保持してください。単位のない流量列に「47」と記載すると曖昧になり、計算結果の電力値ではこの曖昧さは解消されません。

固定ポンプテストの結果を、2つのパーセンテージを混同せずに読み取る

以下の記録は、計算と解釈のために作成されたものであり、BLINCE評価、現場結果、または交換基準値を示すものではありません。この例では、公称36 cm³/revの固定ポンプを1,500 rev/minで使用しています。公称排気量が幾何学的基準となり、吐出量列には想定されるメーター読み取り値が含まれています。

排気量（cm³/rev）と軸回転速度（rev/min）を掛け合わせ、1,000で割ると、理論流量（L/min）が得られます。この基準を用いると、同じ記録から以下の計算結果が得られます。

87.0%という数値は、公称排気量を用いた単純な体積効率の推定値です。受入試験については、該当する性能評価方法に従ってください。必要に応じて、異なる排気量基準や補正を適用してください。90.4%という数値は、低負荷時の残留流量を表しています。分母は52 L/minの流量計の読み値であるため、別の質問に対する回答となります。

同様に、7 L/minの減算値は、規定された幾何学的基準に対する計算上の差です。これはケースドレンで測定されたものではなく、ケース流量測定値として記録してはなりません。このような差をどのように調査すべきかは、実際のポンプ設計と適用される試験方法によって決まります。

ポイントCは別の問題を示しています。圧力と速度はポイントBと一致しますが、温度は一致しません。吐出量が少ないということは、運転条件がより高温であることを示しています。その条件を該当データと比較し、摩耗によるものと決めつける前に、入口、流体、および制御装置を確認してください。

速度低下を考慮する

発明したポンプの排気量36 cm³/revはそのままに、回転速度を1,350 rev/minとし、吐出量を43 L/minと仮定します。吐出量の4単位の差を解釈する前に、この2つの速度条件を並べて比較してください。

2行目の分母に54 L/minを使用すると、2つの速度が混ざってしまいます。駆動系の減速は、ポンプの状態を考慮する前に、幾何学的基準の変化を考慮に入れています。どちらの計算された比率も、普遍的な通過限界値を提供するものではありません。

流量測定値を基準速度に換算することは、その旨が明記されていれば有用な推定値となり得る。ただし、これは制御された試験を再現するものではない。入口挙動、漏れ、および制御は速度によって変化する可能性があるため、その比較に基づいて判断を下す場合は、必要な条件下で再度測定を行う必要がある。

ポンプ制御応答を認識する

可変ポンプは、制御によって吐出量が減少するため、吐出油量が少なくなることがあります。効率計算に定格吐出量を用いる前に、それが試験地点でポンプが想定していた吐出量であったかどうかを確認してください。

圧力補償はその一例です。ポンプが制御圧力に近づくと、吐出量の減少が意図された応答の一部となる場合があります。全流量吐出と圧力補償は、その動作を個別にチェックするものです。2つのゲージ読み取り値が同じであっても、異なる変位状態、したがって異なる吐出流量を伴う可能性があります。

パーカー社のP1/PD A-modサービス情報では、試験材料において、吐出流量、ケース漏れ、および補正運転を分けて示しています。これらのチェックには、速度と温度条件も含まれています。このサービス情報は、メーカーが個別の試験状態をどのように定義しているかを示す有用な証拠となります。記載されている値は、指定されたパーカー製モデルに適用されます。これらの値は、BLINCEユニットにコピーする設定ではありません。パーカー社P1/PD A-modサービス情報、2019年7月

制御コードは、報告書においてポンプコードと併せて記載する必要があります。負荷検知信号または電子コマンドが承認済みテストの一部を構成する場合は、その信号またはコマンドも保持してください。テスターを接続するために機械の要求信号を削除すると、調査で再現する必要のある状態そのものが失われる可能性があります。

効率セルが空白のままでも、出力はシートに入力できます。制御状態が未解決の場合は、その計算結果を待つ必要があります。これは、変位の分母がまだ確定していないためです。

ケースドレインの読み取りに場所と意味を与えてください

「高排水量」という情報は、修理の指針となるためには単位が必要です。高L/分と高バールはそれぞれ異なる観測値を表しています。図には、それぞれの値がどこで測定されたのかを示す必要があります。

メーターに制御油またはフラッシング油が含まれているかどうかは、特定されたポンプの排水流量の定義によって決まります。合計値を摩耗指標として使用する前に、どの流量がその接続部に到達するかを確認してください。

ハウジング内の圧力は、圧力測定によってのみ把握できます。オイル流量の数値だけでは、圧力測定の近道にはなりません。下流側の経路が制限されると、ハウジング内の圧力が上昇する可能性があるため、ドレン流量測定結果とは別に圧力観測を行うようにしてください。

特定されたポンプのポート図から排水接続部を探してください。通気接続部と制御接続部にはそれぞれ独自の機能があります。図面と保守手順書には、提案されている外部排水方式が明記されている必要があります。

温度、速度、制御状態などの情報がない古い排水量の測定値は、用途が限られています。メンテナンス履歴に記録しておき、その差を劣化とみなす前に、比較対象となるデータポイントを取得してください。メーターの位置変更も、この比較対象に含まれます。

ワークショップで、フローと適切な比較を含めた上で、修理に関する推奨事項が導き出されたのかを尋ねてください。

ポンプとアクチュエータ間の流量を考慮する

ある発明された機械において、分岐点の手前で47 L/min、選択された下流側の供給口で32 L/minの流量が測定されたとします。その差は15 L/minです。最初の流量計は既に供給された油量を計測しているため、この差はポンプの外側の回路で考慮する必要があります。

優先供給、その他のアクティブ機能、またはバイパス経路がアカウントに含まれている可能性があります。2つの読み取り値だけでは、どれが該当するかは特定できません。流量不足を調査する前に、読み取り値が同じ機械状態を示していることを確認してください。テスト間のステアリング操作によって、ポンプの状態が変わらなくても割り当てが変わる可能性があります。

15 L/min は、メーター設置場所間の流量です。回路上の他の経路をたどり、承認された方法に従って確認してから、そのオイルの行き先を指定してください。

場所だけでなく時間も重要です。メーターを順番に読み取った場合、どのようにして動作点が再現されたかを述べてください。需要が急速に変化する場合、分離した2つの読み取り値は、1つの流量バランスとして同時に存在したことがない可能性があります。

油圧パワーユニットの圧力損失ガイドでは、供給、制御、アクチュエータの症状を通して、より広範な調査を網羅しています。ポンプテストは、その調査において明確な結果をもたらします。ポンプが該当する出力要件を満たしている場合は、その結果を保持し、影響を受けている経路へと調査を進めてください。

負荷ポイントが何を表しているかを確認するために電力を使用します

上記の作動点において、吐出量は47 L/分、出口ゲージ圧力は160 barです。この計算に限り、入口ゲージ圧力は無視できるものとします。したがって、ポンプの圧力差は160 barと近似されます。

12.53 kWという数値は、記載されている近似値における油圧出力を表しています。これは軸入力の測定値ではありません。損失は、駆動装置に必要な入力の別途の評価に含める必要があります。

この時点で減速が発生した場合は、制御装置と併せて、軸回転速度記録、駆動情報、その他の機械要求事項を確認する必要があります。出力電力計算は動作点を示すものであり、減速の原因を説明するものではありません。

積載装置は熱にも対処する必要があります。油が制限部を通過する場合、圧力差と流量によって、その経路に沿って変換される油圧動力が表されます。その制限部については、局所的な圧力差を使用してください。弁の損失を加えるには、実際の流路に沿った個別の圧力差が必要です。

したがって、温度と運転時間は、実際の試験装置における冷却装置や温度停止装置とともに、承認された試験計画に含めるべきである。計器の測定範囲内に留まることは、許容運転時間を示すものではない。

測定の不確かさを考慮してください。

関連する動作点における不確かさを±2 L/minと仮定した計測器を考えてみましょう。この仮定に基づくと、47 L/minという表示は45～49 L/minを表します。46 L/minという表示は44～48 L/minを表します。2つの測定範囲は45～48 L/minを共有しており、1単位の表示変化はこの重なりの範囲内に収まります。

先に述べた公称値である54 L/minを基準とし、その分母を固定値として扱うことで、さらに計算上の検証を行うことができます。これは、想定される流量範囲のみを考慮し、速度や変位の不確実性は考慮しません。

例示のために±2 L/minの間隔を選択しました。実際のレポートには、選択した機器の値、関連する校正情報、およびその仕様に付随する条件が必要です。読み取り値に基づく精度とフルスケールに基づく精度では、測定範囲の下限付近で異なる意味合いを持つ場合があります。

圧力点のみを再現しても、他の変数が考慮されないままになってしまう。速度と温度も考慮に入れなければならない。速度の変化は出力基準に影響を与え、粘度の変化は油圧挙動に影響を与える可能性がある。これらの変化は、想定される状態傾向とは切り離して考える必要がある。

丸め計算の背後には元の入力値を保持してください。許容範囲付近では、合意された不確かさと再試験法を適用してください。表示される小数点以下の桁数を増やしても、測定精度は向上しません。

結果によって修理の判断が変わる場合、制御された条件下での再現実験には明確な目的があります。それは、関連する状況を再現し、その結果が妥当であるかどうかを確認することです。機器、接続点、制御構成の変更点はすべて記録してください。そうすることで、再現実験は説明のつかない2回目の結果ではなく、検証可能な比較対象となります。

レポートを購買担当者にとって役立つものにする

機械設備番号をポンプアセンブリ／制御装置全体の識別情報に紐付けてください。ユニットが別の修理工場に送られる場合でも、その関連付けを書類に残しておいてください。そうすることで、運転記録や比較要件を同一のアセンブリに遡って追跡できます。

取得できなかった積載ポイントは空欄のままにして、取得できなかった停止条件を明記してください。計算された見積もりは、購入者が完了済みの測定値と区別できるように、別のラベル付きフィールドに入力してください。

修理済みのポンプについては、実施した作業内容と実際にテストした構成を明記してください。制御設定や吐出量設定の変更は、元の機械の要件との比較に影響を与える可能性があります。テストレポートは、設置予定の構成に基づいて作成する必要があり、以前の都合の良いテスト構成に基づいて作成してはなりません。

要約を作成する際は、必ず元の測定値を裏付けとして保管してください。別のレビュー担当者が速度の仮定を再検討したり、分岐流を特定したり、どの圧力差が電力計算に使用されたかを確認したりする必要が生じる場合があります。「テスト済み、良好」というラベルだけでは、これらの疑問に答えることはできません。

調査結果に基づいて次の調査を決定しよう

納品が短い場合でも、整備工場では吸気系、駆動系、制御系、内部要因の特定を行う必要があります。修理に必要な部品は、その特定結果に基づいて選定されます。納品番号だけでは部品リストは提供されません。

ポンプの動作結果が良好であれば、次のチェックは下流へと送られます。制御応答が未解決の場合は、制御固有の情報へと処理が送られます。受入データが不足している場合は、そのデータが得られるまで合否判定は保留されます。

交換に関するお問い合わせの際は、ポンプの完全なコードと制御識別情報、回路の役割、必要な動作点、駆動／取り付け情報、およびテストレポートをお送りください。不具合が発生した機械の状態も併せてご提供ください。これにより、サプライヤーは無関係なカタログの最大値から選択するのではなく、測定された動作と併せて必要な負荷を確認することができます。

ご要望については、 BLINCEの問い合わせページをご利用ください。構成案と、それを実際の機械と比較するために必要な詳細情報をご提示ください。正確な定格、制御オプション、可用性、および提供される受入試験については、その構成について確認が必要です。

ポンプテストの範囲に関する質問

圧力のみの試験で作業能力を判定できますか？

これは、規定された圧力チェックの結果を確立するものです。実際の供給においては、関連する圧力での流量測定が必要であり、速度、温度、および制御状態が記録されます。該当する手順から必要なテストポイントを選択してください。

冷えた状態と温まった状態での測定値を比較することはできますか？

これらは2つの温度条件下における挙動を記述しており、それぞれに対応する比較データも示されています。劣化を調査するには、同等の条件と指定された温度場所で繰り返し実験を行う必要があります。

ポンプの制御状態を知らなくても効率を計算できますか？

測定された流量と圧力を一覧にし、不足している変位基準を特定してください。全変位効率の主張は、その情報が得られるまで待つ必要があります。取得できなかった必要な試験点は、利用可能な測定値の横に「ギャップ」として明記してください。