6. Потужність і обертальний момент на валу гідромашини.
Теоретична
(індикаторна)
потужність
гідромашини
(насоса або мотора)
,
під якою розуміється потужність,
еквівалентна при даному перепаді тиску
теоретичної (розрахункової) подачі
машини
,
визначиться
по вираженню
,
де - теоретична подача;
і - робочий об’єм і частота обертання машини;
- перепад тиску.
На
підставі приведеного теоретичного
(індикаторного) моменту
на валу гідромашини
(насоса
або гідромотора) можна виразити
У системі СИ одиниці виміру
- Вт; - Н.м.
Якщо зневажити тертям, теоретичний обертальний момент можна вважати прямо пропорційним величині перепаду тиску в гідромашині
,
де
- коефіцієнт моменту, що характеризує
питомий момент для тиску, рівного
одиниці.
Цей момент можна визначити з вираження
;
,
або з
урахуванням рівності
,
.
З приведеного випливає, що коефіцієнт чисельно дорівнює характерному (питомому) об’єму гідромашини
.
Обертальний момент, створений тиском рідини, у насосі спрямований убік, протилежну обертанню його вала, тобто він є реактивним моментом. Цей момент переборюється приводним двигуном.
У гідромоторі напрямок моменту тиску, що крутить, рідини збігається з напрямком обертання його вала і є активним моментом, що робить корисну роботу на валові гідромотора.
7. Механічні втрати потужності і механічний ккд гідромашини.
7.1. Механічні втрати.
Перетворення
енергії в гідромашині
забезпечується рухом робочих елементів
(вытиснителей), що супроводжується
втратами енергії (потужності) на тертя
механічних частин, а також на подолання
в’язкостного й інерційного опору рідини
в каналах машини.
Ці
механічні втрати потужності характеризуються
механічним
ККД машини,
що дорівнює
відношенню теоретичної
(індикаторної)
потужності до потужності, підведеної
до машини ззовні.
Для
насоса підведеною потужністю є приводна
потужність
на його валові, для гідромотора –
потужність, що відповідає фактичній
витраті
при даному тиску.
Механічні втрати потужності можуть бути обчислені:
для насоса
;
для гідромотора
,
де - потужність (приводна) на валу насоса;
-
потужність, що знімається з вала
гідромотора (ефективна потужність);
- теоретична (індикаторна) потужність машини (насоса або гідромотора);
і
- механічні втрати потужності відповідно
в насосі і гідромоторі.
Отже,
механічні
втрати збільшують потужність і момент,
що крутить, на валу насоса і зменшують
їх на валу гідромотора.
Відповідно до цього фактичний
обертальний момент на валу
насоса або
гідромотора
буде дорівнює:
для
насоса;
для
гідромотора,
де
і
- утрати моменту відповідно в насосі й
у гідромоторі;
-
теоретичний
(індикаторний) обертальний момент насоса
і гідромотора,
під яким розуміють момент, що розвивається
перепадом тиску рідини в камерах насоса
або гідромотора без обліку втрат на
механічне тертя і втрат опору рідини,
і
Залежність обертального моменту гідромашини від перепаду тиску М=f(Δр) приведена на мал. 6.
Мал. 6. Залежність обертального моменту гідромашини від перепаду тиску М=f(Δр).
Відрізок
характеризує втрати на страгивання
ненавантаженого гідромотора.
З приведеного випливає, що момент тертя в гідромоторі не впливає на його кінематичні характеристики (якщо зневажити збільшенням витоків, обумовленим підвищенням тиску), а впливає лише на перепад тиску в гідромоторі.
Розрахунковий (індикаторний) момент на валу регульованої гідромашини
,
де
- параметр регулювання.