油圧ポンプ（ピストン・ベーン）の選定

質問

お世話になります。

現在油圧シリンダーを用いた装置に組み込む小型のプレス機を設計しています。
シリンダー径はφ100、シリンダーストローク100、油圧圧力7MPaで、
自動運転時はストローク30mmほどで上下させる予定です。
金型にてワークを切断するだけで、下降1秒上昇1秒のワンサイクル約2秒で動作、サイクルタイム5秒ほどで設計しています。

設備が小型なのでユニットもあまり大きなものを使いたくありません。
いろいろ調べていて、既存設備も参考にして油圧ユニットの選定をしていますが、既設設備がピストンポンプを使用しているので、ピストンポンプで選んでいましたが、ベーンポンプはどうかとカタログを見ながら考えました。

ピストンポンプとベーンポンプの長所はそれぞれどんなところなのでしょう？容量はベーンポンプのほうが稼げそうな気がするのですがどうなんでしょう。

あと、ある省エネの本でインバーターにより保圧時の電力低減ができるとあったのですが、それはピストンポンプの場合でベーンポンプは回転数を下げてもあまり効果がないと書いてありました。
どういった理由なのでしょうか？

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

>油圧ユニットの選定
ピストンポンプとベーンポンプの長所は簡単に言えば相対的にそれぞれ
少吐出し流量/高圧力(～60MPa)と大吐出し流量/低圧力(～40MPa)になり
ます。全効率は前者が80～90％，後者が60～85％程度とベーンポンプ
の方がやや効率は低くなりますが、小型化が可能です。
添付URLの計算式で算定してみてください。提示の条件における結果だけ
示すと必要吐出し量が2.5L/minでポンプ動力が0.42ｋW程度となります。
0.4～0.75kWのユニットを選定すればよいのではないでしょうか。
>インバーターにより保圧時の電力低減ができる
保圧時は吐出し流量は必要がなく圧力保持できればよいため，ポンプ回転数
を落とすことが可能です。ポンプ効率にもよりますが，ベーンポンプは
圧力保持のためにある程度の回転数が必要ですので，ピストンポンプと比べ
大きく回転数を低下させることはできないからだと思います。

上記はかなりラフな計算ですので，必ずご自分で計算確認ください。

参考URL：

http://www.nachi-fujikoshi.co.jp/web/hydraulic/b_catalog/19a_pump.pdf

お礼

回答ありがとうございます。

やはりベーンポンプの特徴は流量を稼げるということなんですね。
小型化が可能と言う理由も納得できます。

省エネに関しては、回転数を落としても電力が変わらないわけではなく、あまり落とせないから効果が少ないと言うことなんですね。こちらも納得できました。
ベーンが遠心力で押さえつけられる効果が減るのも影響するんでしょうかね。

回答No.2

noname#230359

“油圧シリンダーを用いた、装置に組込みの小型プレス機設中”なら、
スペースと機械効率（プレス機としての）からの判断ではないでしょうか？

容量が稼げるの意味は、エネルギーが蓄積できる等と同じ意味でしょうか？