УДК 631.3.07+621.892

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ГИДРОПРИВОДА МОБИЛЬНЫХ МАШИН

Рылякин Евгений Геннадьевич1, Волошин Александр Игорьевич2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
В статье приводится методика и расчет температурного режима рабочей жидкости гидропривода транспортно-технологических машин, эксплуатирующихся в условиях отрицательных температур окружающего воздуха. Определяются основные показатели, характеризующие установившийся температурный режим агрегатов гидропривода. На основании приведенных расчетов, делается вывод о возможности достижения максимального значения объемного КПД гидронасоса в зависимости от температуры гидравлической жидкости.

Ключевые слова: вязкость, гидравлическая жидкость, КПД, показатели, режим, температура, эксплуатация


DEFINITION OF RATIONAL TEMPERATURE CONDITION OF THE MOBILE CARS

Rylyakin Eugene Gennadyevich1, Voloshin Alexander Igoryevich2
1Penza State University of Architecture and Construction, PhD of Technical Sciences, Associate Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, Student

Abstract
The technique and calculation of temperature condition of working liquid of a hydraulic actuator of the transport technological machines which are operated in the conditions of negative temperatures of air is given in article. The main indicators characterizing the set temperature condition of units of a hydraulic actuator are defined. On the basis of the given calculations, the conclusion about possibility of achievement of the maximum value of volume efficiency of a hydraulic pump depending on temperature of hydraulic liquid is drawn.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рылякин Е.Г., Волошин А.И. Определение рационального температурного режима гидропривода мобильных машин // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/01/45996 (дата обращения: 02.06.2017).

Известно, что с уменьшением вязкости масла гидравлические потери в гидросистеме уменьшаются, а объемные увеличиваются. Принимая механический КПД за единицу, можно записать [1]:

,

,                    (1)

где η – КПД гидросистемы; ηоб – объемный КПД; ηгид – гидравлический КПД; Рm – теоретическое давление; Qm – теоретический расход; Рпоm – потерянное давление; Qуm – расход утечек.

Для последовательно соединенных трубопроводов второй член равенства (1) можно записать в следующем виде:

,                        (2)

где λi – коэффициент сопротивления по длине на i-ом участке; li – длина i-го участка;
di – диаметр i-го участка; γ – удельный вес рабочей жидкости; υi – средняя скорость жидкости на i-ом участке.

Коэффициент λ для ламинарного режима определяется по формуле [2]:

,

где А – коэффициент, зависящий от формы трубопровода.

Полагая, что для всех участков гидросистемы режим движения жидкости ламинарный, перепишем равенство (2) в виде:

,

где νi – коэффициент кинематической вязкости на i-ом участке трубопровода.

Если принять νi на каждом участке равным среднеинтегральному значению , которое выражается зависимостью:

,

где W – объем жидкости гидросистемы, то можно вынести за знак суммы:

.

Практически же для гидросистемы сельскохозяйственных машин, у которых нагрев масла за один цикл прохода через всю гидросистему не превышает одного градуса, за можно принять среднюю вязкость по баку.

При установившемся движении член будет постоянным, обозначим его через С1.

Далее, принимая во внимание , запишем величину объемных потерь по формуле:

,                    (3)

где bj – ширина j-го зазора; δj – величина j-го зазора; Lj – длина j-го зазора; ΔPj – перепад давления в j-м зазоре.

Отбросим последний член в равенстве (1), ввиду его малости по сравнению с остальными членами, и перепишем его с принятыми обозначениями:

.                        (4)

Зависимость коэффициента вязкости от температуры выражают интерполяционным уравнением [3]:

,

Считая, что ρ = ρо, имеем , тогда равенство (4) запишется:

,                (5)

Для нахождения максимального η необходимо, чтобы:

,

откуда

.            (6)

Разделив обе части равенства (4) на текущее значение , получим после преобразования:

,

т.е. оптимальному значению вязкости соответствует равенство:

.

С целью определения оптимальной вязкости для конкретного гидропривода был взят трактор Т-150К с раздельно-агрегатной гидросистемой навесного устройства.

Величины С2 и С1 для этого трактора оказались равны соответственно 2∙1010 кг/с∙м3 и 2,51∙10-9 м52 [4].

Теоретическая производительность насоса НШ-50А-3Л при n = 40 с-1 равна 107,2 л/мин. Номинальное рабочее давление равно 16 МПа [5]. Оптимальное значение по формуле (6) равно:

.

Таково значение вязкости при температуре 75о для масла М-10Г2 [6].

Таким образом, анализ формулы КПД (причем КПД механический принят за const), показывает, что существует такое значение температуры рабочей жидкости, при котором величина его окажется максимальной.


Библиографический список
  1. Ногай, М.Д. Оптимальная температура рабочей жидкости для объемного гидропривода [Текст] // Труды ВИСХОМ. – 1971. – Вып.62. – С.93-100.
  2. Власов, П.А. Теоретическое обоснование терморегулирования рабочей жидкости в гидросистеме [Текст] / П.А. Власов, Е.Г. Рылякин // Нива Поволжья. – 2008. – №1(6). – С.25-29.
  3. Рылякин, Е.Г.  Повышение работоспособности гидросистемы трактора терморегулированием рабочей жидкости: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.20.03 / Рылякин Евгений Геннадьевич. – Пенза: ПГСХА, 2007. – 17 с.
  4. Кашуба, Б.П., Коваль И.А. Трактор Т-150К (Устройство и эксплуатация) / Б.П. Кашуба, И.А. Коваль. – М.: Колос, 1976. – 312 с.
  5. Насос шестеренный НШ-50А-3Л. Паспорт НШ-50А-3Л ПС.- Кировоград: Облполиграфиздат, 1993.- 11 с.
  6. Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных температур [Текст] / Ю.А. Захаров, Е.Г. Рылякин, И. Н. Семов [и др.] // Молодой ученый. – 2014. – №17. – С.56-58.


Все статьи автора «Рылякин Евгений Геннадьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: