Объёмные потери и объёмный кпд гидромотора

Объёмные потери гидромотора соответственно уменьшают число его оборотов по сравнению с расчётным, поэтому объёмный КПД гидромотора представляет собой отношение объёма Q_Т.М, описываемого его рабочими элементами в единицу времени (см. выражение 2), к фактическому объёму жидкости Q_ПОД, подводимому к гидромотору:

. (6)

Принимая во внимание, что

Q_Т.М = Q_ПОД - ΔQ_М ,

где ΔQ_М – объёмные потери в гидромоторе, можно записать:

. (7)

Объёмные потери (утечки жидкости) в гидромоторе отличаются от утечек в насосе тем, что потери, обусловленные недозаполнением жидкостью рабочих камер, в моторе практически отсутствуют.

Механические потери и механический кпд гидромашины

Преобразование энергии в гидромашине (механической в гидравлическую в насосе или гидравлической в механическую в гидромоторе) обеспечивается движением рабочих элементов, которое сопровождается потерями энергии (мощности) на трение механических частей и жидкости.

Указанные потери определяются как разность между теоретической (индикаторной) мощностью и мощностью на валу агрегата. Отличие насоса от гидромотора с этой точки зрения заключается лишь в том, что для определения потерь в насосе теоретическую мощность вычитают из мощности на валу насоса, а в моторе – мощность на выходном валу мотора вычитают из его теоретической мощности. Таким образом для насоса

ΔN_Н =N_ПР - N_Т.Н ,

для гидромотора

ΔN_М =N_Т.М - N_ЭФ ,

где N_ПР – мощность на валу насоса (приводная мощность), N_ЭФ – мощность, снимаемая с вала гидромотора (эффективная мощность), N_Т.М и N_Т.Н – теоретическая (индикаторная) мощность насоса и гидромотора, ΔN_Н и ΔN_М – механические потери мощности в насосе и в гидромоторе.

Теоретическая (индикаторная) мощность насоса (или гидромотора), под которой понимается мощность, эквивалентная при заданном перепаде давления (Δр) жидкости расчётной производительности насоса Q_Т , определяется по выражению:

[Вт].

Полезная мощность насоса, т.е. мощность, эквивалентная при заданном перепаде давления (Δр) жидкости фактической производительности насоса Q_Н , определяется по выражению:

.

В соответствии с этим, фактический крутящий момент на валу насоса М_ПР или мотора М_ЭФ , т.е. крутящий момент, требуемый для привода насоса, или момент, развиваемый мотором, будет равен сумме крутящих моментов:

для насоса М_ПР = М_Т.Н + ΔМ_Н ,

для мотора М_ЭФ = М_Т.М – ΔМ_М ,

где ΔМ_Н и ΔМ_М - потери момента в насосе и моторе, М_Т.Н и М_Т.М – теоретический (индикаторный) крутящий момент насоса или мотора, под которым понимается момент, развиваемый перепадом давления Δр жидкости в камерах насоса или мотора без учёта потерь на механическое трение и потери сопротивления жидкости.

Связь между теоретическим моментом М_Т на валу насоса (гидромотора), его рабочим объёмом q и теоретической мощностью N_Т выражается уравнениями:

[Н·м]. (8)

Механический КПД насоса равен отношению теоретической мощности N_Т.Н к мощности, приложенной к валу насоса (приводной мощности) N_ПР.Н.

или ,

где М_Т.Н и М_ПР – теоретический момент на валу насоса и момент на приводном его валу.

Механические потери увеличивают в раз момент на валу насоса (приводной момент) М_ПР, который с учётом механического КПД может быть выражен:

.

Полный КПД гидромашины

Полный КПД насоса или мотора есть отношение отдаваемой гидравлической мощности к подводимой механической мощности. Он вычисляется обычно как произведение объёмного и механического КПД гидромашины:

.

Применительно к насосу полный КПД

,

где - полезная мощность, - фактическая производительность, показывает, на сколько мощность, соответствующая фактической производительности Q_Н насоса меньше приводной мощности N_ПР. Применительно же к гидромотору полный КПД

показывает, на сколько эффективная мощность N_ЭФ на выходном валу гидромотора меньше мощности, соответствующей подводимому к мотору расходу жидкости Q_ПОД под рабочим давлением