Volumetrikus elven működő gépek, hidraulikus hajtások (17. és 18. fejezet)

Átírás

1 oluetriku elve űködő gépek hidrauliku hajtáok (17 é 18 fejezet) 1 Függőlege tegelyű ukaheger dugattyúja 700 kg töegű terhet tart aelyet legfeljebb 6 / ebeéggel zabad üllyeztei A heger belő átérője 50 a dugattyúrúdé - eze táazkodik a úly 8 A hegert tápláló fogakerék-zivattyú jelleggörbéje a éréi diagra zerit Q [liter/i] = p[bar] A dugattyú alól a 970 kg/ űrűégű hidraulika-olaj fojtózelepe kereztül távozik aelyek átfolyái téyezője 07 Mekkora legye a fojtózelep axiália yitható kereztetzete? Mekkora a fogakerékzivattyú legagyobb hazo teljeítéye? Megoldá: g A dugattyú felületek: A D d gy p 0 Q ziv p+p 0 p A gy A D Erőegyeúly: 0 z e le p g y A p p A p g zelep A A p p g A p g y 0 d 0 Kotiuitá a heger dugattyú fölötti rézére p 0 Q A v z i v g y d d Szivattyú jelleggörbe: Kotiuitá a zelepre: 8 6 Q z i v p 7 b a r d Q A v z e le p d Beroulli egyelet a zelepre: Q A p z e le p z e le p z e le p Az erőegyeúlyból: é végül 6 A p g gy p b a r z e le p o la j A wwwtakoyvtarhu 1 Hő Caba TÁMOP A-KMR

2 A z e le p Q p z e le p 970 o la j z e le p A zivattyú hazo teljeítéye P Q p ( p ) p A axiu h z iv z iv z iv zükége feltétele: dp h z i v d p p 0 p 9 1 b a r o p t! o p t Ebbe a potba Q opt l p e r c így P h z i v a x W Rajzolja eg egy fogakerék-zivattyút tartalazó hidrauliku tápegyéggel hajtott forgó ozgát előállító fogakerék-otoro hidrauliku hajtá kapcolái vázlatát párhuzao fojtáal A vázlato az eleek zibóluához írjo egevezéeket Mi a kapcolat a hidrootor tegelyyoatéka é a hazoított yoáeé között? Iert Q(p) jelleggörbéjű hidrauliku tápegyéggel hidrootort hajtuk Adott a hidrootor η v voluetriku hatáfoka a hidrootor g geoetriai folyadékyelée a hidrootor η ö özhatáfoka A hidrootor évlege M terhelő yoatéka ieretébe határozza eg a hidrootor tegelyéek fordulatzáát ázolja fel az elredezét: olajtartály tápegyég cővezetékek hidrootor tegelyé teherrel Rajzolja eg egy hidrauliku tápegyég léyege eleeiek ziboliku kapcolái vázlatát é írja fel a tápegyég Q( p ) jelleggörbéjéek eghatározáához zükége egyeleteket (erőegyeúly kotiuitá Beroulliegyelet) é az egyeletekbe zereplő eyiégeket a yoáhatároló zelep etzet-rajzá jelölje be! 5 Határozzuk eg egy tehergépkoci dugattyú redzerű adagolózivattyújáak é fogakerék hűtővíz kerigető zivattyújáak fő geoetriai éreteit a következő adatok alapjá: a otor hegereiek záa: az effektív teljeítéy: P e = 80 kw ( = 00 f/i) a fajlago üzeayag fogyaztá: b e = 75 g/kwh ( = 00 f/i) az üzeayag fűtőértéke: H i = 10 kj/kg az adagolózivattyú fordulatzáa: z = ½ otor adagolózivattyú löket/furat aráya: 1 a hűtőél a teroztát: - yitái hőéréklet T = 95 C - zárái hőéréklet T 1 = 75 C a otorál zába veedő hűtéi teljeítéye: P h = Q h = 1/ P öz wwwtakoyvtarhu Hő Caba TÁMOP A-KMR

3 a gázolaj űrűége: ρ = 085 kg/d a hűtővízzivattyú két külő egyee fogazáú hegere fogakerékkel kézül ahol a fogakerekek - odulja: = 10 - fogzéleége: b = 0 a hajtó kerék fordulatzáa egegyezik a idekori otor fordulatzáal a voluetriku hatáfok becült értéke η v = 80% Megoldá Adagolózivattyú éretezée: Előzör eg kell határozi hogy az adagolózivattyúak eyi üzeayagot kell zállítai Ezt az üzeayag fogyaztá alapjá lehet elvégezi A otor üzeayag fogyaztáa: g kg b e Pe h Az adagolózivattyú által zállítadó térfogatára: d ρ 0 85 A otor egy hegerére záítva tehát: d z Az adagolózivattyú hegerátérőjéek é lökethozáak felvett aráyával kizáítható előzör pl a hegerátérő π d π d π d 1 1 d 1 80 ahoa d d 1 π 1 π 00 7 égül az adagolózivattyú lökethoza 1 d A hűtővízzivattyú éretezée: (zállítóteljeítéye) A hűtéi teljeítéy (elvezetedő hőeyiég): 1 1 kj Q h H i A hűtővízzivattyú a teroztát yitái é zárái hőéréklete közötti 0 C o hőérékletkülöbéggel záított vízeyiéget kell zállítai: wwwtakoyvtarhu Hő Caba TÁMOP A-KMR

4 Q h 85 5 kg v 1 01 Δ t c viz Figyelebe véve hogy a víz űrűége 1000 kg/ a hűtővíz térfogatáraa kb 101 (l/) A hűtővíz térfogatáraa é a jellező geoetriai éretek közötti özefüggé: v π k z η v π b d 0 η v ahol az egyzerű egyee fogazáú fogakerekek geoetriai törvéyei zerit a k z zorzat a fogzéleég a z zorzat pedig az oztókör átérője Így az özefüggébe egyetle ieretle arad égpedig az oztókör átérője aiből pedig kizáítható a fogakerék zivattyú befoglaló éreteit eghatározó fejkörök átérője Az oztókör átérő: 6 v d 0 π b η v A fejkör átérő pedig: d f d a fogak záa pedig: z d álazuk ki a következő adatokkal jellezett égy hegere dugattyú zivattyúhoz beépítedő azikrootort! Megoldá A zállítóteljeítéy: Adatok: dugattyúátérők: 100 löket: 80 zivattyúhatáfok: 80% tatiku zállító agaág: 0 a cővezeték hoza: 100 a cővezeték átérője: 100 a fordulatzá: 180 f/i a zállított víz kieatikai vizkozitáa: / A cővezetéket tekite hidraulikailag iáak! h π d wwwtakoyvtarhu Hő Caba TÁMOP A-KMR

5 Az áralá évlege ebeége a cővezetékbe: c A c ő A cővezeték vezteégagaágáak ( h' ) kizáítáához ierük kell a cőúrlódái téyezőt ai a Reyold zá függvéybe határozható eg: Re c d ν az áralá turbule λ 6 Re h ' λ 1 l d c ő c 1 g Megjegyzé: a gyakorlatba ha e áll redelkezére adat a cővezetékbe beépített zerelvéyekről é cőívekről akkor az egyee cőhozat kb 0% al zokták egöveli ezek elleállááak közelítő figyelebe vétele céljából Ezt alkalaztuk i i a feti záítá orá Szivattyú zállítóagaága: H H t h ' A zivattyú hajtáához zükége átlago teljeítéy: P z H ρ g η z W A kiválaztára kerülő villao otor teljeítéye eél legye agyobb hogy a tervezett üzei teljeítéy lehetőleg a legjobb hatáfokú pothoz közel legye Ez a tapaztalatok zerit a villao otorok eetébe a telje terhelé ¾ éek közelébe va többyire Tehát a villaootor évlege teljeítéye: P ot P z W Az azikro fordulatzáok közül több lehetége i va Ezek közül a egfelelő az lehet elyek a yoatéka elégége a hajtához Tekitettel a hegerek záára a cővezetékbe agy értékbe egyelete az áralái ebeég é így a dugattyúra átadódó erő kizáítááál a folyadékozlop gyorítáát figyele kívül lehet hagyi A dugattyút terhelő erő axiáli értéke: π d 1 F d H ρ g N wwwtakoyvtarhu 5 Hő Caba TÁMOP A-KMR

6 A zivattyú tegelyé a axiália zükége yoaték: M 0 08 z F d N A villaootor é a zivattyú tegelye között ideképpe zükég va egy hajtóűre elyek áttétele a villaootor fordulatzáától függ az alábbi táblázat zerit: otor fordulatzá zivattyú fordulatzá áttétel 16 8 Tekitettel arra hogy a kiebb ódoítáú hajtóű ide bizoyal olcóbb válazuk a 70 a fordulatzáot Ezzel a otor yoatéka: M ot P z 007 ω ot N 9 55 Figyeleel a hajtóű e áttételére aak kihajtó a zivattyút űködtető tegelyé a yoaték a kizáítottak a égyzeree lez (laító áttétel eeté a yoaték ő!) tehát kb 106 N ai biztoággal elégége a zivattyú hajtáához hize a zükége értékek kb 159% a A zükége otor tehát 70 f/i fordulatzáú é kb 7 kw teljeítéyű legye 7 Száíta ki aak a forgólaellá zivattyúak a hajtáához zükége villaootor teljeítéyét elyről a következőket tudja: Megoldá A térfogatára: a furat 15 a forgóréz átérője 100 a laellák záa 1 a laellák vatagága a laellák hoza 50 a percekéti fordulatzá 750 A laellá zivattyú zállítóagaága 50 A voluetriku hatáfok becült értéke 80% a echaikai hatáok % D d D d π π z b η v A hajtó villaootor teljeítéye iiália wwwtakoyvtarhu 6 Hő Caba TÁMOP A-KMR

7 P H ρ g η v η W 8 Mekkora a axiáli folyadékzállítáa aak az axiáldugattyú zivattyúak ely hegere a hegerek átérője 0 a lökethoz axiua 0 é a percekéti fordulatzá 00? A voluetriku hatáfok becült értéke 85% Megoldá A térfogatára: π d η v azaz percekét 1 liter a folyadékzállítá: d i 6 d i 1 d i wwwtakoyvtarhu 7 Hő Caba TÁMOP A-KMR