2.10. Расчет к.П.Д. Гидропривода

Величина коэффициента полезного действия гидропривода позволяет установить эффективность спроектированного устройства. Причем для оп­тимально разработанной гидросистемы общий (полный) к.п.д. должен нахо­диться в пределах от 0,6 до 0,8.

Общий кпд гидропривода определяем произведением гидравлического, механического и объемного к.п.д.

(2.31)

где   – гидравлический к.п.д.;   – механический к.п.д.;   – объемный к.п.д. 

(2.32)

Механический к.п.д. определяем как произведение механических к.п.д. всех последовательно соединенных агрегатов, в которых происходит потеря энергии на трение (насос, распределитель, двигатель) 

где   – механический кпд насоса, который или задан в таблицах характери­стик насосов, или выбирается по табл. А1 приложения;   – механический кпд распределителя, выбирается по табл. А1 при­ложения;   – механический кпд двигателя, который или задан в таблицах харак­теристики, или выбирается по табл. А1 приложения.

Объемный к.п.д. гидропривода   определяем как произведение объемных к.п.д. насоса, распределителя и двигателя.

(2.34)

где   – объемный к.п.д. распределителя, выбираем по табл. А1;   – объемный к.п.д. двигателя (или задан, или по табл. А1). 

2.11. Определение объема масляного бака

Выбор емкости масляного бака осуществляется конструктивно в зависимости от назначения и режима работы гидропривода.

Масляный бак обеспечивает хранение запаса рабочей жидкости и охлаждение ее. Размеры масляного бака устанавливается таким, чтобы температура рабочей жидкости при непрерывной работе гидропривода не поднималась выше максимально допустимой.

Практикой выработаны рекомендации выбора объема бака в зависимости от назначения машины и ее температурного режима.

Для ориентировочного расчета можно принять емкость бака V_б по формуле

                                         (2.35)

 Объем V_б округляем до стандартного значения (см. табл. Б1 приложения).

 

2.12. Тепловой расчет гидросистемы

Тепловой расчет гидросистемы выполняется для выяснения условий работы гидропривода, уточнения объема масляного бака, а также выяснения необходимости применения теплообменников.

Минимальная температура рабочей жидкости равна температуре воздуха окружающей среды. Максимальная температура определяется в результате теплового расчета.

Повышение температуры рабочей жидкости, прежде всего, связано с внутренним трением. Все потери мощности вгидросистеме в конечном счете превращаются в тепло, которое аккумулируется в жидкости.

Количество тепла, получаемое гидросистемой в единицу времени  , Дж/с, соответствует потерянной в гидроприводе мощности и может быть определено по формуле

                              (2.36)

 где   – мощность, подводимая к насосу, Вт;   – общий к.п.д. гидропривода;   – коэффициент продолжительности работы гидропривода под нагрузкой (для ориентировочного расчета можно принять   = 0,7).

Максимальная температура рабочей жидкости, которая достигается через один час после начала работы и не зависит от времени  , °С, определяется по следующей формуле

                                   (2.37)

 где   – максимальная температура окружающего воздуха, °С; K – коэф­фициент теплоотдачи поверхностей гидроагрегатов (K = 0,04 кДж/(м²·°С));  F – суммарная площадь теплоизлучающих поверхностей гидропривода, м².

Суммарную площадь теплоизлучающих поверхностей гидропривода F, м², можно найти по следующей эмпирической формуле

                                       (2.38)

 Зная минимальную температуру той климатической зоны, для которой проектируется машина, и определив максимальную температуру t_ж, можно установить диапазон температуры рабочей жидкости в гидросистеме.

Если в результате теплового расчета окажется, что максимальная установившееся температура превышает 70 °С, то необходимо увеличить объем масляного бака или предусмотреть в гидросистеме теплообменное устройство.