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] = 86 0067 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 0 0 0 1 8 gy p 0 Q ziv p+p 0 p A gy A D 0 0 0 1 9 6 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 0 0 0 1 8 0 0 6 5 1 7 6 z i v g y d d Szivattyú jelleggörbe: Kotiuitá a zelepre: 8 6 Q 8 6 5 1 7 6 z i v p 7 b a r 0 0 6 7 0 0 6 7 d Q A v 0 0 0 1 9 6 0 0 6 7 5 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 0 0 0 1 8 7 1 0 7 0 0 9 8 1 p 8 5 7 b a r z e le p o la j A 0 0 0 1 9 6 wwwtakoyvtarhu 1 Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009
A z e le p Q 0 0 0 0 1 5 7 1 5 7 5 p 0 7 8 5 7 1 0 z e le p 970 o la j z e le p A zivattyú hazo teljeítéye P Q p ( 8 6 0 0 6 7 p ) p A axiu h z iv z iv z iv zükége feltétele: dp h z i v d p 8 6 0 0 6 7 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 6 6 0 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 1-08--A-KMR-009-009
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 75 80 000 6 11 10 h Az adagolózivattyú által zállítadó térfogatára: 6 11 10 d 7 188 10 ρ 0 85 A otor egy hegerére záítva tehát: 7 188 10 d 1 1 797 10 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 80 80 1 797 10 0 0 7 d 1 π 1 π 00 7 égül az adagolózivattyú lökethoza 1 d 1 7 56 A hűtővízzivattyú éretezée: (zállítóteljeítéye) A hűtéi teljeítéy (elvezetedő hőeyiég): 1 1 kj Q h H i 6 11 10 10 85 5 A hűtővízzivattyú a teroztát yitái é zárái hőéréklete közötti 0 C o hőérékletkülöbéggel záított vízeyiéget kell zállítai: wwwtakoyvtarhu Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009
Q h 85 5 kg v 1 01 Δ t c viz 0 189 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 1 01 10 d 0 π b η v 1 0 10 00 0 8 7 7 A fejkör átérő pedig: d f d 0 7 7 10 7 7 a fogak záa pedig: z d 0 7 7 77 10 6 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: 16 10 6 / A cővezetéket tekite hidraulikailag iáak! h π d 1 0 08 180 0 0075 wwwtakoyvtarhu Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009
Az áralá évlege ebeége a cővezetékbe: c A c ő 0 0075 1 0 96 A cővezeték vezteégagaágáak ( h' ) kizáítáához ierük kell a cőúrlódái téyezőt ai a Reyold zá függvéybe határozható eg: Re c d ν 0 96 6 1 10 7 0588 10 az áralá turbule λ 6 Re 0 5 7 0588 6 10 0 5 0 019 h ' λ 1 l d c ő c 1 g 0 019 1 100 0 96 1 9 81 1 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 ' 0 1 1 A zivattyú hajtáához zükége átlago teljeítéy: P z H ρ g η z 1 0 0075 0 8 10 10 007 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 007 676 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 1 10 10 167 N wwwtakoyvtarhu 5 Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009
A zivattyú tegelyé a axiália zükége yoaték: M 0 08 z F d 167 66 9 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 880 10 70 zivattyú fordulatzá 180 180 180 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 70 6 6 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 1 5 1 1 10 5 0 5 750 0 8 9 9 10 A hajtó villaootor teljeítéye iiália wwwtakoyvtarhu 6 Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009
P H ρ g η v η 50 9 9 10 10 0 8 0 6 10 100 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 1 0 0 0 0 00 0 85 10 azaz percekét 1 liter a folyadékzállítá: 10 10 10 1 d i 6 d i 1 d i wwwtakoyvtarhu 7 Hő Caba TÁMOP 1-08--A-KMR-009-009