Jet d'eau - Intensificateur Vs Direct Drive Quel est le meilleur ?

Cet argument est probablement aussi ancien que la technologie de la pompe elle-même ;

« Quel est le meilleur style d'intensificateur ou une pompe à entraînement direct ? »

Bien que les pompes Intensifier soient utilisées par beaucoup plus de fabricants de jets d'eau, on ne peut ignorer les avantages et la simplicité de la conception à entraînement direct, et bien qu'il existe des fabricants qui fabriquent et proposent les deux conceptions (Flow Corp.), la plupart des fabricants n'utilisent que des "off" facilement disponibles. les pompes de style intensificateurs "the shelf" généralement conçues et construites par un fournisseur tiers (comme KMT Waterjet, Accustream et American Waterjet). A l'inverse l'une des marques les plus performantes, Omax, n'utilise que Direct-Drive escarpins stylés. Pourquoi? Qu'est-ce qui rend une conception de pompe meilleure par rapport à l'autre ? Pourquoi auriez-vous besoin d'un design différent ?

Dans cet article, les experts de Southern Fab plongez dans le mystère derrière ce qui alimente les systèmes de découpe au jet d'eau les plus populaires sur le marché aujourd'hui. Nous découvrons ce qui rend ces pompes différentes en termes de conception, de performances et même d'entretien, en découvrant à la fois leurs forces et leurs faiblesses.

Pompes de style intensificateur

Une pompe de type intensificateur utilise la puissance de l'hydraulique pour "Intensifier ” la pression de l'eau, généralement dans un rapport de 20:1 La conception commence par un moteur électrique (ou à essence / diesel) faisant tourner une pompe hydraulique produisant une pression d'huile hydraulique d'environ 3 000 PSI. Montré dans l'illustration ci-dessous, la pression d'huile hydraulique est ensuite introduite dans la chambre centrale d'un long cylindre blindé que nous appelons le "Intensificateur ” c'est là que la pression de l'huile hydraulique déplace un piston (ou un biscuit comme on le surnomme) en inversant les sens et le débit une fois que le piston passe devant un capteur.

Attaché au piston est un plongeur avec un diamètre 20 fois plus petit que le piston lui-même. Le piston fonctionne dans une chambre haute pression scellée séparément alors qu'il aspire l'eau lors du cycle de rétraction puis, en utilisant le rapport 20:1, comprime l'eau, ainsi "Intensifiant ” la pression à 60 000PSI ou plus. Cette action cycle environ 1 coup par seconde (selon sur le style intensificateur) envoyant de l'eau à haute pression dans un réservoir de stockage appelé Atténuateur qui est un dispositif destiné à adoucir les pointes de pression des pistons de course et fournissent un flux de pression égalisé plus lisse à la tête de coupe.

Les pressions générées sur les pompes de style intensificateur vont de 40KPSI (40 000 PSI) à 100KPSI et tandis que les pressions peuvent simplement être augmentées sur le style intensificateur grâce à un changement du rapport du piston à la taille du piston et/ou de la pression d'huile hydraulique produite, le le résultat inhérent est qu'il y a moins de volume d'eau produit à mesure que les pressions augmentent. Il convient également de noter que plus la pression générée est élevée, plus les composants internes de la pompe s'usent et tombent en panne rapidement. Ces cycles de maintenance plus fréquents, associés à l'augmentation des coûts des composants et des temps d'arrêt pour réparation, rendent ces pompes "ultra-haute pression" excellentes sur le papier mais souvent très peu pratiques. Il convient également de noter à nouveau que la réaction d'une pression croissante réduit le volume d'eau créé à ces ultra hautes pressions réduisant ainsi encore plus l'efficacité de coupe à long terme.

Avantages du style Intensificateur

• Pressions plus élevées disponibles jusqu'à 100 000 psi
• La pression constante est maintenue
• Fonctionne uniquement lorsqu'une pression est nécessaire

Inconvénient du style Intensificateur

• Le système hydraulique doit être refroidi soit en utilisant 2 à 3 fois l'eau de coupe produite, soit en utilisant un grand système de refroidissement
• Bruit :les intensificateurs sont 2 à 3 fois plus bruyants qu'un système à entraînement direct comparable
• L'efficacité est réduite par l'utilisation de l'hydraulique d'environ 30 à 40 % par rapport aux options à entraînement direct.
• Les systèmes à ultra haute pression présentent des taux de défaillance élevés et une usure prématurée des consommables de 200 à 300 heures.

Pompes à entraînement direct

Les pompes à entraînement direct fonctionnent d'une manière qui est intrinsèquement plus efficace que son homologue la pompe de style intensificateur, mais limite la sortie de pression globale. La conception est plus simple, nécessite moins de pièces mobiles et est souvent appelée pompe de style "Nettoyeur haute pression" car elles fonctionnent exactement de la même manière (bien que les pompes à jet d'eau soient d'une conception grandement améliorée). Le style à entraînement direct est aussi communément appelé la pompe de style « vilebrequin » car il utilise un « vilebrequin » entraîné par moteur pour déplacer 3 pistons en succession rapide pour aspirer et pressuriser l'eau. Étant donné qu'il y a toujours l'un des 3 cylindres dans le cycle de compression, il n'est pas nécessaire que l'"atténuateur" maintienne et conditionne la pression comme sur les pompes de style intensificateur. La pression de l'eau produite est de pression constante.

Comme il n'y a pas de système hydraulique sur ces pompes, il n'y a pas besoin de grands systèmes de refroidissement par eau pour maintenir la pompe au frais, seul un petit refroidisseur est recommandé pour réduire la température de l'eau entrante afin d'améliorer la durée de vie du joint et du clapet anti-retour.

Illustration et photo de la pompe avec l'aimable autorisation d'Omax Corp.

Avantages

• Conception électriquement efficace

• Aucun système de refroidissement requis

• Fonctionnement silencieux

• Disponible en puissances à partir de 5 CV et monophasé pour un fonctionnement domestique/amateur

Inconvénients

• Pression Limitée (60KPSI Max)

• La pression diminue lorsque l'opération nécessite un réglage de l'avance ou du régime pour maintenir la qualité de coupe

• La diminution/l'augmentation de la pression nécessite un ajustement du régime

Sommaire:
Aussi différentes que semblent les deux technologies, les pompes multiplicatrices et à manivelle partagent le même principe de pompage :un piston est poussé dans une chambre fermée pour augmenter la pression et expulser le fluide à travers un clapet anti-retour de sortie; lorsque la direction du piston est inversée, le fluide à basse pression pénètre dans la chambre par un clapet anti-retour d'entrée. Dans les deux cas, le piston à mouvement alternatif continu fournit l'action de pompage. La différence entre les deux technologies est simplement le moyen par lequel le piston est déplacé. La pompe à entraînement direct utilise une manivelle similaire à celle d'un moteur automobile tandis que le style intensificateur entraîne le piston avec un cylindre hydraulique, via de l'huile sous pression.

Dans les deux conceptions de pompe, si vous augmentez la puissance de fonctionnement disponible, vous augmenterez le volume de sortie d'eau à la pression donnée et cela en soi peut augmenter considérablement vos performances de coupe. Par exemple, tous les autres facteurs étant égaux, ce qui suit s'appliquerait :

30HP

50CV

60KPSI

60KPSI

0,6 GPM

1.2 GPM

0,011"

0,014"

AL / 0,25"

3

3

1LB P/Min

1LB P/Min

23,63 IPM

33,63 IPM

Taille de la pompe
Sortie de pression de la pompe
Volume de sortie
Taille d'orifice
Type de matériau/Épaisseur	AL / 0,25"
Qualité de coupe
Sortie abrasive
Vitesse d'avance

* Données de performance obtenues à l'aide du logiciel American Waterjet - Geomate™ Cut Calculator

Des performances accrues en vitesse de coupe de plus de 40% sont obtenues dans l'exemple ci-dessus en augmentant simplement la puissance, ce qui augmente le volume d'eau disponible à cette pression. Cette action à elle seule peut non seulement augmenter les vitesses de coupe, mais aussi améliorer les performances tout en maintenant les coûts d'exploitation et de maintenance dans des limites raisonnables. L'augmentation négative de la pression entraîne en effet une augmentation des vitesses, mais réduit la quantité d'eau disponible produite à cette pression et réduit ainsi l'efficacité globale. De plus, ces ultra-hautes pressions augmentent considérablement l'usure, réduisant ainsi considérablement la durée de vie des composants de votre système haute pression.

Quelle que soit la conception de la pompe, il y a eu de grands progrès en termes de performances, d'efficacité et de fiabilité au fil des ans. Les deux conceptions donneront à votre système de découpe au jet d'eau des performances pendant de nombreuses années à venir et bien que les options du type de pompe soient à la mode, rappelez-vous que la manière la plus efficace de couper efficacement ET à moindre coût sur un jet d'eau est d'augmenter votre puissance PAS votre pression.

Si vous souhaitez discuter avec l'un de nos experts de la façon dont un système de découpe au jet d'eau peut fonctionner pour votre application, ou si vous souhaitez discuter de l'ajout de la capacité à votre prochaine machine, contactez simplement les experts de Southern Fabricating Machinery Sales aujourd'hui! Appelez-nous directement au 813-444-4555 ou visitez-nous sur le Web à WWW.SOUTHERNFABSALES.COM

Vous magasinez maintenant pour un Waterjet ? Découvrez notre sélection de systèmes de découpe au jet d'eau 2, 3 et 5 axes ICI

Visitez notre section de référence technique sur le jet d'eau ICI et inscrivez-vous pour recevoir des articles comme celui-ci par e-mail dès leur publication.

Vous aimez ce message ? Vous apprécierez également :

Jets d'eau 101 :Usinage au jet d'eau abrasif

Comment choisir la bonne machine de découpe au jet d'eau

Options d'élimination du grenat pour les opérateurs de jet d'eau