Тепловой расчет гидропривода

Потери мощности, переходящей в тепло, зависят от режима работы гидропривода дорожной машины. Коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода, приведены в таблице 3.5.

Потери мощности, переходящей в тепло, определяются по формуле

                              (3.27)

где G - тепловой поток, выделяемый гидроприводом;

k_н, k_д– коэффициенты, характеризующие режим работы гидропривода;

N_о, N_пол – полная и полезная мощности гидропривода.

При выполнении теплового расчета под полезной мощностью можно понимать среднюю арифметическую мощность всех гидродвигателей.

Для первого контура

 кВт.          (3.28)

Гидродвигатели второго контура изменяют эту величину незначительно.

При K_н=0,8 и K_д=0,9, имеем

 Вт = 4,4 кВт.

Таблица 3.5 - Показатели режима работы гидропривода

Допускаемый температурный перепад DТ равен:

                                       (3.29)

где T^ж_доп - максимальная допускаемая температура рабочей жидкости;

   T^Е_max - максимальная температура окружающего воздуха.

При T^ж_max=75 ^ОС (раздел 3.7), получим

 ^ОС.

Необходимая площадь поверхности теплообмена S_тр равна:

,                                                    (3.30)

где k – коэффициент теплопередачи.

Для гидроприводов СДМ коэффициент теплопередачи не превышает значения k=15 вт/м²×град.

Тогда

 м².

Определим теплоотдающую поверхность гидросистемы. Для трубопроводов и других цилиндрических гидроаппаратов теплоотдающую поверхность можно определить по формуле

,                                     (3.31)

где  – наружный диаметр трубопровода или гидроцилиндра;

    l– длина трубопровода или ход штока гидроцилиндра.

Для прочего гидрооборудования теплоотдающую поверхность ориентировочно можно определить по формуле:

,                           (3.32)

где b, l, h– габариты гидроаппарата;

   k_ф – коэффициент, учитывающий форму и степень оребрения гидроаппарата или гидродвигателя, ориентировочно k_ф=0,7 - 1,5.

Определим площадь охлаждения бака. Объем масла в баке определяется по эмпирической зависимости

V_м=(0,3…1)V_н¹,                                            (3.33)

где V_н¹ - минутная подача насоса.

Следовательно,

 м³,

 м³.

Учитывая, что масло должно наполнять бак на 0,8 - 0,85 % его высоты, в соответствии с ГОСТ 16770-86 принимаем бак с номинальной вместимостью V_б=63 дм³=0,063 м³.

При этом объем масла в баке будет равен V_м=0,063.0,8»0,05 м³.

Действительная площадь охлаждения поверхности бака равна:

,                                        (3.34)

При V_м=0,05 м³ имеем  м².

Так как S_б<S_тр, то проводим расчет теплоотдающей поверхности трубопроводов, который сводим в таблицу 3.6. Наружные диаметры трубопроводов принимаем по справочной литературе [5].

Таблица 3.6 - Фактическая теплоотдающая поверхность трубопроводов

Поскольку суммарная теплоотдающая поверхность бака и трубопроводов, составляющая 5,37 м², недостаточна для охлаждения жидкости, считаем теплоотдающую поверхность гидрооборудования. Расчеты сводим в таблицу 3.7. Данные берем из справочной литературы [1] - [6].

Таблица 3.7 - Теплоотдающая поверхность гидрооборудования

Таким образом, фактическая теплоотдающая поверхность гидросистемы

S_д=5,37+4,33=9,7 м².

Это больше требуемой. Если условие S_д>S_тр не выполняется, необходимо увеличить поверхность бака за счет его оребрения, либо установить теплообменник.