Читайте также: |
|
Вся энергия, затраченная на преодоление различного рода сопротивлений в гидроприводе, в конечном итоге превращается в теплоту, поглощаемую маслом, что вызывает его нагрев и нежелательное уменьшение вязкости.
С известным приближением считается, что полученная маслом теплота должна отдаваться в окружающую среду через поверхность стенок масляного бака. Если площадь стенок оказывается недостаточной, то устанавливается маслоохладитель (масляный радиатор).
Тепловой поток (кВт) через стенки маслобака эквивалентен потерянной мощности и с учетом режима работы гидропривода определяется по формуле:
, (19.1)
Если масло охлаждается только в гидробаке, то его установившаяся температура не должна превышать 50-600С и определяется по уравнению
, (19.2)
где tв – температура воздуха; kпр – коэффициент теплопередачи от масла к окружающему воздуху, приведенный к охлаждаемой поверхности гидробака; Sб – охлаждаемая поверхность бака.
Значение kпр зависит, главным образом, от степени циркуляции воздуха. По данным Аврутина значение kпр изменяется от kпр = 0,012 для бака внутри станка или в плохих условиях циркуляции воздуха до kпр = 0,06 – 0,07 кВт/м2 ×ОС для бака в хороших условиях циркуляции воздуха (без принудительного охлаждения). Для практических расчетов можно принять значение kпр = 0,0175 кВт/м2 ×ОС.
При отношении сторон бака от 1:1:1 до 1:2:3 расчетная площадь бака Sб (м2) может быть выражена через объем масла в нем [4]
Sб = (V, дм3). (19.3)
При этом принято, что уровень жидкости составляет 0,8 высоты бака. Расчетная площадь учитывает площадь поверхности бака, соприкасающегося с маслом, и половину площади поверхности выше уровня масла, отражая различные условия теплопередачи с этих частей поверхности.
После подставки Sб в уравнение (19.2) получим
.
(19.4)
Достаточный для охлаждения масла объем его в гидробаке можно найти из формулы (19.4):
Полный геометрический объем гидробака рассчитывается из условия его наполнения на 0,8 высоты и принимается по ближайшему значению из ряда, рекомендованного ГОСТ 16770-71.
VБ.расч. = 1,25 Vм .
Ряд номинальных вместимостей масляных баков Vб по ГОСТ 16770-71 (дм3):
0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000.
Если принятый объем бака значительно отличается от расчетного, то следует проверить действительную установившуюся температуру масла для Vм = 0,8VБ по формуле (19.4).
Полезный объем масла в гидробаке Vм не должен превышать максимальный Vmax, равный 3-5-минутной подаче насоса
Vmax = (3-5) Qн.
Для отвода избыточного тепла Gр=G-Gб необходимо предусмотреть теплообменник.
Площадь поверхности охлаждения масляного радиатора Sр следует рассчитать на отвод избыточной теплоты Gp по формуле
Gp
Sр = ¾¾¾¾¾,
kр × Dtр
где kр – коэффициент теплопередачи в радиаторе.
Для водяного теплообменника kр = 1-2 кВт/м2 × ОС, для воздушного kр = 0,07-
-0,09 кВт/м2 × ОС. Расчетный перепад температур в масляном радиаторе можно принять в пределах Dtр = (30-45) ОС. В станочных гидроприводах применяют змеевиковые и кожухотрубные водяные теплообменники [1].
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 131 | Нарушение авторских прав