2. Завдання до курсової роботи

Завдання до курсової роботи видається кожному студенту індивідуально на першому тижні семестру. В завданні вказуються тип гідромашини, її конструктивні особливості /вид силового вузла, вузла розподілу рідини та ін./, вихідні технічні дані. Так, для насоса задаються номінальна витрата, номінальна, максимальна і мінімальна частоти обертання і тиск на виході і вході, максимальний тиск дренажу, умови експлуатації /закрите приміщення, експлуатація на відкритому повітрі, установка гідромашини стаціонарно або на рухомому об’єкті/, ККД. Для гідродвигуна замість витрати задаються мінімальний і максимальний моменти обертання на валі.

Якщо вихідні дані гідромашини не відповідають ГОСТ 12445-80 /дод. 4/, ГОСТ 12446-80 /дод. 5/, ГОСТ 13825-80 /дод. 6/, студент округлює їх до найближчих значень за цими стандартами. Якщо в завданні не задані всі вказані вище дані, студент вибирає їх самостійно.

3. Методичні вказівки до виконання роботи

3.1. Визначення робочого об’єму, моменту обертання і потужності гідромашини

Цей етап виконується аналогічно для різних типів об’ємних машин.

3.1.1. Об’ємний насос

Для насосу із вихідних даних відомі фактична витрата Q_н і тиск р_н. Частота обертання n_н вибирається за частотою обертання привідного двигуна і залежить від типу насоса, або нею задаються. Причому за малих потужностей, як правило, використовуються високообертові двигуни. Для великих потужностей частоту обертання насосів вибирають меншою.

Для серії геометрично подібних гідромашин справедлива умова [1]

(І)

де n_max, q – максимальна частота обертання і робочий об’єм гідромашини.

Із виразу (І) випливає, що для серії геометрично подібних гідромашин максимальна частота обертання обернено пропорційна її характерному розміру .

Робочий об’єм насоса визначають за формулою

(2)

де η_н.о – об’ємний ККД насосу за тиску нагнітання р_н і частоти обертання n_н.

Робочий об’єм округлюють до найближчого із ряду за ГОСТ 13824-80 (дод. 7).

Момент обертання на валі насоса

(3)

де р_в – тиск на всмоктуванні насоса (надлишковий тиск);

η_н.м – гідромеханічний ККД насосу.

Допустима величина р_в або втрата тиску на всмоктуванні, як правило, задається у вихідних даних. У деяких випадках за попередніх обчислень р_в можна знехтувати.

Величинами η_н.о і η_н.м орієнтовано задаються, керуючись значеннями ККД працюючих зразків подібних машин. За даними [2,3] для кращих зразків аксіально-поршневих гідромашин за робочих режимів можна приймати η_н.о = 0,93 ... 0,98, η_н.м = 0,9 ... 0,95. Значення об’ємного ККД гідромашин однієї і тієї самої конструктивної схеми в разі збільшення їх робочих об’ємів зростають. Враховуючи це, для попередніх обчислень об’ємний, механічний ККД і кількість робочих камер z для аксіально-поршневих машин можуть бути вибрані за даними табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Технічні параметри аксіально-поршневих насосів

Qн, л/хв	1 ... 5	5 ... 10	10 ... 20	20 ... 50	50 ... 100	Понад 100
ηн.о	0,9	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95
ηн.м	0,9		0,91		0,92
z, шт	5		5; 7	7; 9	9; 11	11; 13

Для радіально-поршневих насосів за тиску р_н= 10 МПа η_н.о ≥0,9, а при р_н = 20 МПа η_н.о = 0,75 ... 0,8 [2÷5].

Для пластинчатих насосів при Q_н = 6…200 л/хв і р_н = 14 МПа η_н.о  = 0,64...0,93, загальний ККД η_н = 0,41...0,82 [6,7].

Для шестерневих насосів при Q_н = 5…140 л/хв і р_н = 2,5 МПа відповідно η_н.о = 0,7...0,92; η_н = 0,4 ... 0,8. При Q_н= 115 л/хв і р_н = 12 МПа η_н.о = 0,91; η_н = 0,85 [8,9].

Для тригвинтових насосів [10,11] при Q_н = 6…3300 л/хв η_н.о = 0,58...0,95; η_н = 0,41...0,77.

Потужність на валі насоса

(4)

Для гідронасоса, що регулюється, замість q_н в формули підставляють q_н.max і обчислюють аналогічно за параметром регулювання