Semua Tentang Rotor

Dasar-dasar Rotor pada Pengukur Aliran Roda Gigi Oval

Kompatibilitas pengukur roda gigi oval untuk aplikasi yang dipilih ditentukan oleh material bodi dan rotor (komponen basah yang bersentuhan dengan cairan). Cara pembuatan dan pemotongan rotor menentukan efektivitasnya dalam mengukur cairan dengan viskositas dan suhu yang bervariasi. Sementara itu, material pembuatnya menentukan kompatibilitasnya untuk aplikasi tertentu. Kami akan membahas fitur dan manfaat rotor PPS, Aluminium, dan Baja Tahan Karat, serta cara memilih material terbaik untuk aplikasi Anda. Kami juga akan membahas berbagai jenis rotor beserta manfaat dan kekurangannya.

Rotor Pengukur Aliran PPS

Apa itu PPS?

Poli(p-fenilena sulfida) (PPS) adalah polimer yang terdiri dari atom sulfur dan cincin fenilena yang berselang-seling dalam pola substitusi para. Ikatan kimia yang sangat stabil pada struktur molekulnya memberikan tingkat stabilitas molekul yang luar biasa terhadap degradasi termal dan reaktivitas kimia. Struktur molekulnya juga mudah dikemas menjadi kisi kristal yang sangat stabil secara termal, sehingga PPS merupakan polimer semikristalin dengan titik leleh kristal yang tinggi, sekitar 285°C (545°F). PPS belum ditemukan larut dalam pelarut apa pun pada suhu di bawah sekitar 200°C (392°F), meskipun pembengkakan dapat terjadi dengan beberapa pelarut. Ketika dicampur dengan serat kaca dan pengisi lainnya, PPS merupakan material komposit rekayasa yang luar biasa dengan kombinasi sifat-sifat unik, termasuk:

• Kombinasi luar biasa dari stabilitas termal jangka panjang dan jangka pendek
• Modulus dan ketahanan mulur yang sangat tinggi
• Ketahanan luar biasa terhadap berbagai lingkungan kimia agresif
• Cetakan presisi dengan toleransi ketat dengan reproduktifitas tinggi

PPS telah digunakan sebagai bahan manufaktur dalam flowmeter selama sekitar 30 tahun, khususnya oleh produsen flowmeter perpindahan positif, namun sejauh ini penggunaan PPS terbesar adalah dalam pembuatan komponen otomotif di mana sifat mekanik dan kimia PPS menjadikannya bahan yang luar biasa. PPS adalah pilihan ideal untuk suku cadang otomotif karena kinerjanya yang sangat baik pada suhu tinggi, ketahanannya terhadap cairan otomotif, dan stabilitas dan kekuatan mekanik yang sangat baik; sifat yang sama yang menjadikan PPS bahan otomotif yang ideal adalah alasan mengapa ia juga ideal sebagai bahan flowmeter. Selain sifat mekanik PPS yang sangat baik, kemampuan PPS untuk mencetak bagian-bagian kompleks dengan toleransi yang ketat membuat flowmeter yang berisi komponen PPS menjadi perangkat yang akurat, tetapi juga produk yang sangat hemat biaya untuk dibeli dan dirawat. Beberapa contoh penggunaan PPS dalam industri otomotif oleh perusahaan-perusahaan seperti BMW, Toyota, Ford, dan Chrysler adalah; impeler pompa bahan bakar, bilah pompa oli, saluran udara panas, komponen badan katup gas, komponen turbocharger, komponen sistem rem, komponen alternator, konektor listrik, konektor saluran bahan bakar, rumah injektor bahan bakar, rumah filter bahan bakar, soket bohlam lampu, impeler pompa air, komponen katup transmisi, tangki radiator.

Kapan harus memilih bahan rotor tertentu

1. PPS

PPS adalah material rotor yang sangat baik, menghasilkan meter dengan akurasi, masa pakai, kemudahan servis, dan biaya kepemilikan yang sangat menguntungkan. Rotor PPS sebaiknya dipilih jika kondisi aplikasi memungkinkan; faktor yang perlu dipertimbangkan adalah kompatibilitas dengan cairan yang diukur dan kesesuaian suhu operasi.

2. Aluminium

Rotor aluminium dengan bantalan rol baja memberikan kinerja yang baik pada semua cairan pelumas hidrokarbon. Rotor aluminium dapat dipilih untuk aplikasi apa pun di mana cairan tersebut kompatibel dengan aluminium dan baja karbon. Namun, rotor aluminium umumnya hanya dipilih daripada rotor PPS jika terdapat variasi suhu yang besar dan mendadak, atau jika operasi di atas 120° diperlukan.

3. Baja Tahan Karat

Pilih baja tahan karat jika aplikasi memiliki variasi suhu yang besar dan mendadak, atau jika ketahanan kimia/korosi baja tahan karat 316 diperlukan. Untuk banyak aplikasi yang membutuhkan flowmeter baja tahan karat, rotor PPS masih dapat digunakan sebagai pengganti rotor baja tahan karat untuk penghematan biaya yang signifikan tanpa mengurangi kinerja atau masa pakai meter.

PPS vs Aluminium vs Baja Tahan Karat

Saat memilih bahan rotor untuk aplikasi yang kompatibel dengan PPS, Aluminium dan/atau Stainless, mengapa memilih PPS?

Berikut adalah beberapa alasan bagus mengapa seseorang akan memilih PPS:

• Berat PPS lebih ringan dibandingkan dengan aluminium; menghasilkan sedikit penurunan kehilangan tekanan, dan akurasi yang lebih baik saat start-up karena massa yang harus dipindahkan lebih sedikit ketika cairan mulai mengalir. Manfaat yang sama ini bahkan lebih besar ketika PPS dibandingkan dengan SS.
• Biaya produksi yang lebih rendah berarti biaya pembelian yang lebih rendah. Manfaat yang sama bahkan lebih besar jika menggunakan PPS dibandingkan dengan SS.
• Berkurangnya biaya produksi juga menyebabkan rendahnya biaya perawatan/perbaikan.
• PPS kebal terhadap goresan (keausan adhesif) yang terjadi di antara komponen aluminium; ini berarti ketika flowmeter aluminium dengan rotor PPS mengalami kerusakan parah (akibat pemasangan yang salah, penggunaan yang salah, kerusakan parah pada peralatan hulu, dan cairan kotor), dalam kebanyakan kasus, ruang ukur aluminium akan tetap utuh, yang berarti flowmeter dapat diperbaiki dengan satu set rotor pengganti. Pada meter yang menggunakan rotor aluminium, sering kali terjadi kerusakan pada ruang ukur akibat kontak dengan rotor aluminium dan goresan yang terjadi; hal ini seringkali menyebabkan meter tidak dapat diperbaiki.
• PPS kebal terhadap lebih banyak cairan/bahan kimia dibandingkan Aluminium
• Bantalan PPS sangat tahan aus karena kandungan serat kacanya yang tinggi. Hal ini menghasilkan bantalan yang secara signifikan kurang sensitif terhadap kualitas pelumasan dibandingkan bantalan rol yang digunakan pada rotor aluminium.
• Kebisingan; Rotor PPS menghasilkan kebisingan pengoperasian yang jauh lebih rendah daripada rotor logam – seringkali 10-15 dB lebih rendah pada kecepatan maksimum. Hal ini dapat sangat signifikan untuk instalasi di dalam ruangan, terutama ketika beberapa flowmeter dipasang di satu gedung. Manfaat yang sama berlaku ketika PPS dibandingkan dengan SS.

Mengapa Baja Tahan Karat

• Baja tahan karat sangat stabil terhadap peningkatan suhu, dan bila dikombinasikan dengan badan meteran baja tahan karat, pengaruhnya terhadap keakuratan flowmeter dapat diabaikan jika terjadi variasi suhu yang besar.
• Baja tahan karat 316 memiliki ketahanan kimia dan korosi yang sangat baik, membuatnya cocok untuk sebagian besar aplikasi kimia.
• Karena kekuatan mekanis, kekakuan, dan stabilitas suhu dari baja tahan karat, rotor baja tahan karat sangat akurat di hampir semua kondisi aplikasi.

Bagaimana rotor dibuat

Rotor Sinter

Sintering adalah proses pemadatan dan pembentukan massa padat material dengan panas [1] dan/atau tekanan [2] tanpa melelehkannya hingga mencair. Sintering terjadi secara alami dalam endapan mineral atau sebagai proses manufaktur yang digunakan dengan logam, keramik, plastik, dan material lainnya. Atom-atom dalam material berdifusi melintasi batas partikel, menyatukan partikel-partikel tersebut dan menciptakan satu bagian padat. Karena suhu sintering tidak harus mencapai titik leleh material, sintering sering dipilih sebagai proses pembentukan untuk material dengan titik leleh yang sangat tinggi seperti tungsten dan molibdenum. Rotor baja tahan karat diproduksi dari baja tahan karat sinter 316 yang merupakan proses ikatan menggunakan bubuk baja tahan karat.

Rotor Potong Keishi

Keishi "Keishi Cut" adalah terminologi untuk rotor Viskositas Tinggi dan merupakan istilah Jepang. Rotor potongan Keishi memiliki setiap gigi roda gigi alternatif pada sisi datar roda gigi oval yang dikerjakan untuk memberikan pelepas tekanan di antara gigi roda gigi dan dapat mengurangi penurunan tekanan maksimum di meteran sekitar 50%. Rotor viskositas tinggi biasanya digunakan untuk viskositas di atas 1000cP. Sesuatu yang juga perlu dipertimbangkan dalam kasus di mana viskositas operasi normal di bawah 1000cP, ingatlah untuk memperhitungkan suhu operasi minimum. Misalnya - saat memulai selama musim dingin, ada banyak tempat di mana suhu musim dingin minimum dapat turun hingga di bawah 0°C atau sekitar minimum 5°C, sehingga meningkatkan viskositas oli atau gemuk secara signifikan, dan ini bisa menjadi lebih dari 1000cP.

Berbagai jenis 'perlengkapan'

Salah satu kategori paling umum dari flowmeter perpindahan positif adalah 'Gear Meter', tetapi ada banyak jenis roda gigi yang digunakan dalam flowmeter; dalam beberapa aplikasi, Gear Meter apa pun bisa digunakan, tetapi tidak semua aplikasi! Baca terus untuk mengetahui jenis Gear Meter yang sebaiknya Anda pilih!

Gigi Pacu

Roda gigi taji atau roda gigi sirkular adalah jenis roda gigi yang paling umum digunakan dalam teknik, sehingga ketika kebanyakan orang berpikir tentang 'roda gigi', mereka membayangkan roda gigi taji. Roda gigi taji memiliki gigi lurus yang terletak di sekitar hub sirkular, dan terpasang pada poros paralel; roda gigi ini paling sering digunakan untuk mentransmisikan daya atau gerakan dalam berbagai produk, mulai dari transmisi otomotif hingga jam alarm putar. Namun, roda gigi taji juga merupakan salah satu bentuk roda gigi yang lebih sederhana yang digunakan dalam flowmeter perpindahan positif.

Pengukur aliran roda gigi taji biasanya sangat cocok untuk fluida dengan viskositas tinggi, seperti oli, sehingga sering digunakan secara luas di pasar hidrolik karena dapat menghasilkan sistem pengukuran yang akurat dengan keunggulan fluida hidrolik yang sangat kental. Salah satu kelemahan pengukur aliran roda gigi taji adalah akurasinya pada fluida dengan viskositas sedang atau rendah; itulah sebabnya sebagian besar produsen roda gigi taji akan mencantumkan pernyataan akurasi pengukur aliran untuk cairan yang lebih kental dari 20-30cSt.

Gigi Oval

Salah satu Pengukur Roda Gigi yang paling umum digunakan adalah Pengukur Roda Gigi Oval; jenis ini memiliki gigi roda gigi lurus yang sama seperti roda gigi taji, namun giginya terletak di sekitar hub yang berbentuk oval/elips, bukan hub yang berbentuk lingkaran.

Alasan mengapa meteran roda gigi Oval begitu umum, dan mengapa mereka begitu sukses sejak diperkenalkan ke pasar pada tahun 1930-an, adalah karena mereka merupakan salah satu jenis meteran aliran yang paling utilitarian, memberikan kinerja luar biasa di sebagian besar aplikasi. Meskipun beberapa teknologi meteran aliran akan sangat unggul dalam aplikasi spesifik tertentu, meteran Oval Gear akan berfungsi dengan baik di hampir semua situasi. Keuntungan dari karakteristik 'satu teknologi untuk semua' dari Oval Gear adalah bahwa dengan sedikit pengetahuan, kebanyakan orang akan merasa mudah untuk memilih meteran yang tepat untuk pekerjaan mereka.

Pengukur roda gigi oval yang lebih besar dari ½” umumnya akan memberikan linearitas sekitar 0,3% atau akurasi 0,5% (jika akurasi kalibrasi diperhitungkan) saat mengukur cairan apa pun yang 3cP atau lebih kental, dan dalam banyak kasus dapat menghasilkan akurasi yang setara dengan cairan yang jauh lebih encer dengan menggunakan rentang laju alir yang lebih sempit daripada yang ditentukan untuk 3cP. Untuk cairan yang lebih kental, akurasinya bisa jauh lebih baik daripada 0,5%; dengan akurasi hingga 0,1% dapat dicapai dalam beberapa aplikasi viskositas tinggi.

Pengukur roda gigi oval sering dianggap tidak cocok untuk aplikasi viskositas rendah, seperti pelarut. Meskipun ada benarnya, hal ini seringkali berarti diperlukan kehati-hatian lebih dalam memilih ukuran pengukur roda gigi oval yang tepat untuk cairan viskositas rendah Anda. Seringkali, dengan pemilihan pengukur yang tepat, sistem pengukur roda gigi oval dapat dibangun untuk cairan viskositas rendah yang kinerjanya lebih unggul daripada teknologi pengukur 'viskositas rendah' ​​lainnya (seperti turbin).

Roda gigi tiga lobus/empat lobus

Dalam dunia flowmeter roda gigi, roda gigi oval dan melingkar adalah yang paling umum digunakan, tetapi ada banyak bentuk lain yang dapat digunakan dalam desain pengukur roda gigi. Bentuk roda gigi lainnya seperti roda gigi trilobed, atau bahkan quad-lobed.

Roda gigi dimungkinkan, dan sudah ada beberapa produsen flowmeter yang memproduksi flowmeter menggunakan roda gigi jenis ini. Bahkan, sebuah perusahaan Tiongkok (yang dapat ditemukan dengan mencari 'Super Oval Flowmeter' di Youtube.com) telah memegang paten untuk desain tersebut dan memproduksi flowmeter berkapasitas kecil menggunakan prinsip roda gigi Tri-lobed dan Quad-lobed.

Selama beberapa tahun, FLOMEC bereksperimen secara ekstensif dengan desain meter roda gigi Tri-lobed dan Quad-lobed, mengembangkan meter roda gigi Tri-lobed dari ukuran ¼” hingga 4” dan mengujinya di Australian National Measurement Institute (NMI). Setelah pengembangan dan pengujian ekstensif konsep meter roda gigi Tri-lobed, tidak ditemukan keunggulan nyata dibandingkan desain roda gigi Oval. Penemuan utama selama pengujian adalah kehilangan tekanan yang sedikit lebih tinggi melalui desain meter ini akibat efek pemisahan cairan menjadi 6 (atau 8) kantong per putaran flowmeter – berbeda dengan 4 kantong yang terbentuk pada flowmeter Roda Gigi Oval.

Memahami teknologi rotor, manfaat, dan penggunaan materialnya akan sangat membantu dalam memilih solusi pengukuran aliran yang tepat untuk aplikasi Anda. Untuk bantuan terkait hal apa pun yang dibahas dalam artikel ini atau pengukuran aliran secara umum, kami memiliki banyak sumber daya untuk membantu Anda. Hubungi kami untuk informasi lebih lanjut.