Потери в гидравлических машинах, их коэффициент полезного

Преобразование энергии в гидромашине сопровождается объемными, гидравлическими и механическими потерями.
Объемные потери –Утечки жидкости через неплотности. Объемные потери возрастают при увеличении перепада давления.
Где -коэффициент расхода уплотнения; -эквивалентное живое сечение уплотнения; - приведенный напор перед уплотнением.
Гидравлические потери , обусловленые гидравлическими сопротивлениями, определяются потерями напора (потерями давления ) в самой машине. Увеличиваются с увеличением скорости жидкости и не зависят от давления. Эти потери возрастают с увеличением скорости жидкости и не зависят от давления. ; -местные потери, - потери по длине.-скорость, -коэффициент местного сопротивления, L - длина элемента, d - характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр), - коэффициент потерь на трение по длине.
Механические потери - это потери от трения вподшипника и уплотнениях гидромашины.

Баланс мощности насосов и гидродвигателей-соотвественно:

Где - мощность насоса (мощность, потребляемая насосом на валу); -полезная мощность насоса(мощность, сообщаемая насосом жидкости) - суммарные потери мощности в насосе; - мощность гидродвигателя (полезная мощность на валу); - мощность, потребляемая гидродвигателем(мощность, отдаваемая потоком жидкости гидродвигателю); - суммарные потери мощности в гидродвигателе.

Баланс мощности гидропередачи

Где - потери мощности в гидролинии, состоящие только из объемных и гидравлических потерь, т.е. .

КПД - основной технический показатель гидропередачи. Для передач с вращательным движением входного и выходного звеньев основными являются также передаточное отношение и коэффициент трансформации момента.
КПД:

Гидропередачи ; насоса ; гидродвигателя ;гидролинии ;

Для гидропередачи с вращательным движением входного и выходного звеньев-:

Где: , - момент на валу соответственно гидродвигателя и насоса; , - угловая скорость вала соответственно гидродвигателя и насоса; - коэффициент трансформации момента; - передаточное отношение.

 

3. Рабочие жидкости для гидросистем на нефтяной основе.

Рабочие жидкости бывают: а) на нефтяной основе(масла) б) на синтетической основе(на основе химического синтеза- к маслу отношения не имеет в) на водной основе

Рабочее тело должно иметь большой модуль объемной упругости (насколько должно повыситься давление для изменения объема. 1,5-1,9 ГПа- минеральные; 0,6- 1,5 ГПа - синтетические)

Обозначение рабочих жидкостей: присутствуют буквы МГ, а после них кинетическая вязкость в сантистоксах [сСт] при 50°С в РФ, при 40 °С заграницей.

Маркировка рабочих жидкостей в РФ: 1)Общепромыслового назначения(МГ) 2) Для мобильных объектов(МГЕ) 3) Для авиационных объектов(АМГ) 4) Для электростанций и гидроприводов (не вступают в химическую реакцию с водой)
Зарубежные масла: 1) Пишется производитель 2) допуск SAE 3) 2 число минимальная вязкость в сантистоксах при 100 °C4) Если зимнее, то 0W(до -35°C), 5W(до -30°C), цифра- температурный придел прокачиваемости масла в холодных условиях. 5) API- AmericanPetroliuminstitute 6) тактность двигателя. CJ-4, SG-4. 4- тактнось двигателя,. CJ- Compression(дизель), SG- Spark(искра).

MOBILE 10W30 SAE SG-4

Рабочая жидкость - жидкость которая выполняет функцию рабочего тела и дополнительные функции:1) смазка трущихся поверхностей 2) охлаждение пар трения 3) удаление продуктов износа 4) защита детали от коррозии.

Энергоемкость рабочей среды:

Масла – рабочие жидкости на основе нефти. 85-98% -базовое масло. 2-15 присадки.

Масла получают в результате переработки нефти(Дистелятные, прямогонные)
Параметры, характеризующие масла: 1) вспышки.2) застывания-температура при которой поверхность жидкого топлива в пробирке под углом 45° в течении 1 мин не возвращается в горизонтальное положение 3) испаряемость-показатель испаряемости при выдержке их в течении 4 ч при 50°С 4)совместимость с материалом уплотнений и покрытий

Температурно-вязкостная характеристика -одна из главных характеристик масел-график зависимости температуры(ордината) от вязкости(абцисса).Вя́зкость (вну́треннеетре́ние) —свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате работа, затрачиваемая на это перемещение, рассеивается в виде тепла.

Нафтеновые или циклановыеуглеводороды - основная составляющая базовых масел. Они обладают 1)приемлемой температурно-вязкостной характеристикой 2)большой плотностью 3)меньшей застывания, чем парафины.

Ароматические углеводороды - 1) Обладают высокой растворяющей способностью 2)наибольшую плотность 3)наибольший коэффициент преломления 4) плохая вязкостно-температурная характеристика.
Анилиновая точка- оценка углеводородов в базовом масле – критическая растворения продукта в анелине (68-90°С)
Методы получения базовых масел: 1)Термическая перегонка – разделение нефти на фракции в зависимости от состава. Получаютдистиллятные базовые масла. Недостатки:1.высококачественный продукт можно получить только из ограниченно количества источников нефти. 2. Большой расход серной кислоты 3. загрязнение окружающей среды 2)Метод гидрокрекинга – при расщеплении получают гидрогенизаторы 3) Метод гидроизомеризации- для выскокопарафинового сырья. Получают гидроизомеризаторы.

Присадки. 1)Вязкостные присадки(загустители) – различные полимерные соединения сложных эфиров. А)Винеполы Б)Полиметокрылаты В)полезобутилены.
2) Антифрикционные присадки – ингибиторы окисления- а)повышают стойкость масел к изменениям связанным с окислением б)предотвращают образование органических кислот, остатков, масел, коррозии в) прерывают цепные химические реакции окисления. Делятся на 2 группы: 1.фенолы и амины (пригодны при до 130°С) В высокочувствительных маслах. 2. фосфатные соединения-дитиофосфат цинка.(антиокислительные, антикоррозионные, противоизносные свойства)
3)Антикоррозионные ингибиторы коррозии.- ПАВ –поверхностно-активные вещества. 1.Экранирующего действия 2. Анодногодействия 3.Катодного действия – образуют соединения и ПАВ на отрицательно заряженных участках.
4)Многофункциональные присадки- 1.Антикоррозионные свойства 2.противоизносные 3.противозадирные (уменьшают момент трения).
5)Противоизностные присадки- улучшают смазочную способность при сухом или граничном трении (в момент пуска).
6) Противопенные присадки- уменьшается коэффициент поверхностного напряжения. Кремне-органические соединения-полисилоксаны. Снижает давление насыщенных паров и испаряемость масла.