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Bau & Handwerk

Förderstrom und Leistung der Hydraulikpumpe

Tragen Sie das geometrische Fördervolumen, die Antriebsdrehzahl, den Betriebsdruck und die Wirkungsgrade ein. Der Rechner zeigt Förderstrom, Antriebsleistung und Drehmoment für den Motor.

Pumpendaten
Geometrisches Verdrängungsvolumen je Umdrehung laut Datenblatt.
Vierpoliger Drehstrommotor an 50 Hz: etwa 1.450 1/min.
Zahnradpumpen etwa 90 bis 96 %, Kolbenpumpen 94 bis 98 %.
Typisch 85 bis 95 %, abhängig von Druck, Drehzahl und Ölviskosität.
Ergebnis

Wie viel Öl fördert die Pumpe?

Hydraulikpumpen in Maschinen, Traktoren und Hebebühnen sind fast immer Verdrängerpumpen. Bei jeder Umdrehung schieben Zahnräder, Flügel oder Kolben ein festes Ölvolumen in die Druckleitung. Multipliziert mit der Drehzahl ergibt das den theoretischen Förderstrom. Weil über Spalte und Dichtungen immer etwas Öl zurückfließt, liegt der tatsächliche Förderstrom um den volumetrischen Wirkungsgrad darunter.

Die Antriebsleistung folgt aus Druck und Förderstrom. In den üblichen Einheiten gilt: Druck in bar mal Förderstrom in Litern je Minute, geteilt durch 600, ergibt die hydraulische Leistung in Kilowatt. Da Reibung und Leckverluste hinzukommen, muss der Antriebsmotor mehr liefern; die hydraulische Leistung wird dazu durch den Gesamtwirkungsgrad geteilt.

Der Rechner gibt außerdem das Antriebsdrehmoment aus, das an der Pumpenwelle anliegt. Es hilft bei der Wahl von Kupplung, Motor oder Zapfwellenübersetzung.

Q=V⋅n⋅η vol1.000 (l / min); P=p⋅Q(600⋅η ges) (kW); M=V⋅p(20⋅π⋅η hm) (Nm); η ges=η vol⋅η hmQ = \frac{V \cdot n \cdot η\,\text{vol}}{1.000\,\left(l\,/\,\text{min}\right)};\ P = \frac{p \cdot Q}{\left(600 \cdot η\,\text{ges}\right)\,\left(\text{kW}\right)};\ M = \frac{V \cdot p}{\left(20 \cdot \pi \cdot η\,\text{hm}\right)\,\left(\text{Nm}\right)};\ η\,\text{ges} = η\,\text{vol} \cdot η\,\text{hm}

Beispiel: Zahnradpumpe mit 28 cm³/U, 1.450 1/min, 200 bar, ηvol 95 %, ηhm 90 %: Theoretischer Förderstrom 28 · 1.450 ÷ 1.000 = 40,6 l/min, effektiv 38,57 l/min. Hydraulische Leistung 200 · 38,57 ÷ 600 = 12,86 kW. Gesamtwirkungsgrad 85,5 %, Antriebsleistung 15,04 kW, Antriebsmoment 99,0 Nm. Als Wärme gehen 2,18 kW verloren.

Pumpe und Antrieb richtig auslegen

Wählen Sie den Antriebsmotor mit etwas Reserve über der berechneten Leistung. Bei Elektromotoren ist die nächstgrößere Normleistung üblich, im Beispiel also 15 oder 18,5 kW, je nachdem wie lange der Höchstdruck ansteht. Arbeitet die Anlage nur kurz bei vollem Druck, kann ein kleinerer Motor mit Überlastreserve reichen.

Die Verlustleistung wird fast vollständig zu Wärme im Öl. Sie muss über Tank, Leitungen oder einen Ölkühler abgeführt werden. Steigt die Öltemperatur dauerhaft über etwa 60 bis 70 Grad, altert das Öl schneller und der volumetrische Wirkungsgrad sinkt weiter.

Die Wirkungsgrade stehen im Datenblatt des Herstellers, meist als Kennfeld über Druck und Drehzahl. Die im Rechner voreingestellten Werte sind typische Richtwerte für Zahnradpumpen; prüfen Sie sie für Ihre Pumpe. Verschlissene Pumpen erkennt man an deutlich sinkendem Förderstrom bei steigendem Druck.

Wie schnell ein Zylinder mit dem berechneten Förderstrom ausfährt und welche Kraft er erreicht, zeigt der Hydraulikzylinder-Rechner. Für Hydromotoren auf der Verbraucherseite gibt es den Hydromotor-Rechner, für Kreiselpumpen im Wasserbereich den Pumpenleistung-Rechner.

Tipps und typische Fehler

Pumpe richtig wählen.

  • Datenblatt: Wirkungsgrade.
  • Reserve: Beim Motor.
  • Kühlung: Verluste abführen.
  • Saugseite: Groß dimensionieren.

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Häufige Fragen

Wie berechne ich den Förderstrom einer Hydraulikpumpe?

Fördervolumen in cm³/U mal Drehzahl, geteilt durch 1.000, mal volumetrischem Wirkungsgrad.

Welche Motorleistung braucht eine Hydraulikpumpe?

Druck in bar mal Förderstrom in l/min, geteilt durch 600 und durch den Gesamtwirkungsgrad, ergibt kW.

Was ist der volumetrische Wirkungsgrad?

Das Verhältnis von tatsächlichem zu theoretischem Förderstrom; er erfasst die Leckverluste.

Welche Pumpe für einen Traktor-Holzspalter?

Meist eine Zahnradpumpe; Förderstrom und Druck bestimmen Arbeitsgeschwindigkeit und Spaltkraft.

Was passiert bei zu hoher Drehzahl?

Die Pumpe kann kavitieren, weil das Öl nicht schnell genug nachfließt.

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Rechtlicher Hinweis: Die Mengen und Werte sind Richtwerte für die Planung und keine Statik-, Brandschutz-, Elektro- oder Energieberatung. Tragende Bauteile sowie Elektro-, Gas- und Heizungsarbeiten gehören in die Hand von Fachplanern und zugelassenen Fachbetrieben. Herstellerangaben und geltende Vorschriften gehen vor.

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