Zestaw I

Zad 1. Wpływ katalizatora miedzi, żelaza oraz wody na liczbę kwasową.

Liczba kwasowa – wartość która charakteryzuje kwasowość układu; jest to ilość miligramów
czystego KOH (wodorotlenku potasowego), która jest niezbędna do zmiareczkowania (zobojętnienia)
pobranej próbki w odniesieniu do jej masy.

Lk  















Lk – liczba kwasowa
M

KOH

– masa molowa substancji użytej do miareczkowania

Cn – stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania
Mp – masa próbki

Czas pracy

Liczba kwasowa

Bez katalizatora

Bez H

2

O

>3500

0,17

Bez katalizatora

z H

2

O

>3500

0,90

Fe

Bez H

2

O

>3500

0,65

Fe

z H

2

O

400

8,10

Cu

Bez H

2

O

>3000

0,89

Cu

z H

2

O

100

11,2

Zad 1. (II wersja) Wskaźnik wiskozowy cieczy hydraulicznej

Wskaźnik lepkości IW (wskaźnik wiskozowy) - Wskaźnik lepkości jest liczbą charakteryzującą
zależność lepkości oleju smarowego od temperatury.

Oleje o dużym wskaźniku lepkości charakteryzuje mała zmiana lepkości przy zmianie temperatury i
lepiej spełniają wymagania stawiane olejom smarowym niż oleje o małym wskaźniku lepkości.

Zad 2. Straty przepływu w szczelinie płaskiej ruchomej i nieruchomej; sprawność objętościowa

Strata objętościowa w elemencie hydraulicznym występuje w różnego rodzaju szczelinach. Rodzaj
szczeliny i jej położenie w elemencie hydraulicznym decydują o wartości straty. Szczelinowe straty
objętościowe wyznaczane są wychodząc z podstawowego równania przepływu Stokesa:



       

1

  

 ó ąłś !ł"#:

  0

Szczelina płaska o nieruchomych ściankach
Ciecz przepływa między nieruchomymi ściankami odległymi od siebie o wartość b.

0 





&







1

1&

Prędkość przepływu w przekroju poprzecznym:

& 

1

2( 



& 



 )

Natężenie przepływu:

*  + &,





* 

∆)

12(.

Średnia prędkość w szczelinie



∆)



12(.

Szczelina płaska o ruchomych ściankach
Jedna ścianka jest stała a druga ruchoma albo jedna porusza się względem drugiej, Straty zależą od
prędkości ruchu ścianke oraz zwrotu tej prędkości w stosunku do zwrotu prędkości cieczy

Rokład prędkości:

& 













 ) /



ೄ





Nat eżenie przepływu:

*  + &,





* 

∆



/



ೞ

 



+ przy zgodnych prędkościach
- przy przeciwnych prędkościach
S

Sprawność objętościowa
Straty objętościowe określone dla oszczególnych węzłow konstrukcyjnych elementów hydraulicznych
pozwalają wyznaczyć całkowią liczbę strat objętościowych

0





*



*



0 

*



 ∆*

*



 1 

∆*

*



Straty hydrauliczne:

0





1



1



 1 

∆1

1



Straty całkowite

0



 0



 0





1



1

 1 

∆1

1

Zad 3. Przekładnia hydrostatyczna o równoczesnej regulacji.

Zestaw II

Zad 1. Polimeryzacja, liczba kwasowa i liczba neutralizacji.

Polimeryzacja- to proces wytrącania produktów asfaltowych z cieczy ( Produkty asfaltowe są
elementami zanieczyszczenia układu). Produkty asfaltowe mogą prowadzić to tzw. Obliteracji – czyli
na zarastaniu szczelin.

Utlenianie – prowadzi do występowania reszt kwasowych, a więc powoduje to wzrost agresywności
cieczy. Miarą utleniania się cieczy jest liczba kwasowa Lk (Liczba neutralizacji).

Liczba Kwasowa – wartość, która charakteryzuję kwasowość układu, jest miarą utleniania cieczy. Jest
to ilość miligramów czystego wodorotlenku potasowego (KOH), która jest niezbędna do :
-miareczkowania pobranej próbki w odniesieniu do jej stałej masy;
-zobojętnienia kwaśnych składników jednego grama próbki;
- ilość mg KOH potrzebna do zneutralizowania 1g cieczy

LK = M

KOH

(CnV/mp)

Lk – liczba kwasowa ; M

KOH

- masa molowa substancji użytej do miareczkowania

Cn- stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania
V – objętośc substancji użytej do miareczkowania

Mp –masa próbki


Zad 2. Straty hydrauliczne w układzie, sprawność instalacji i hydrauliczna elementu.

Sprawność hydrauliczna instalacji – jest to skuteczna wartość ciśnienia Δps, którą silnik może
wykorzystać do napędu maszyny roboczej lub mechanizmu, jest różnicą ciśnienia tłoczenia po
ograniczonego zaworem maksymalnym i sumy strat w przewodach.

Δps=po-Δp Δp - suma spadków ciśnienia w poszczególnych odcinkach przewodu.

Sprawność hydrauliczna instalacji

η

R

= Δps/po = 1 – Δp/po

η

R

> 0.8

Im wyższe ciśnienie w instalacji tym sprawność jest większa.

Sprawność hydrauliczna elementów

Straty hydrauliczne zalezą przede wszystkim od rodzaju przepływu.

Straty na długości :

Spadek ciśnienia Λp = λ * L/d*V

2

/2g *γ

Λp – spadek ciśnienia ; λ – współczynniki oporu

Współczynnik oporu zależy od Liczby Reynoldsa :
Re=V*d/ν ν – lepkość kinematyczna
Dla przepływu Laminarnego λ =64/Re
Dla przepływu Turbulentnego λ=0,3164Re

-0.25

Straty miejscowe :

Występują na przykład w łukach, kolankach itp.
Miejscowe spadki ciśnienia:

Λp=

ξ

*

δ

/2 * V

2

ξ-

współczynnik strat miejscowych

δ-

gęstość cieczy V – średnia prędkość przepływu

Straty objętościowe – w układzie hydraulicznym występujące w elementach tego układu .
Natomiast straty objętościowe w elemencie hydraulicznym to straty występujące w różnego rodzaju
szczelinach. Rodzaj szczeliny i jej położenie w elemencie hydraulicznym decydują między innymi o
wartości straty objętościowej. Szczelinowe straty objętościowe wyznacza się wychodząc z równania
przepływu Stokesa oraz z równania ciągłości przepływu:
div V=0

Zestaw III

Zad 1. Liczba kwasowa, lepkość dynamiczna, moduł sprężystości, współczynnik ściśliwości cieczy.

Liczba Kwasowa – wartość, która charakteryzuję kwasowość układu, jest miarą utleniania cieczy. Jest
to ilość miligramów czystego wodorotlenku potasowego (KOH), która jest niezbędna do
miareczkowania pobranej próbki w odniesieniu do jej stałej masy

Lk  















Lk – liczba kwasowa , M

KOH

- masa molowa substancji użytej do miareczkowania

Cn- stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania
V – objętośc substancji użytej do miareczkowania

Mp –masa próbki

Lepkość dynamiczna – wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania

μ - współczynnik proporcjonalności

τ

= μ * dx/Dy μ=[1P]=[0.1*N*s/m^2]=[kg/m*s]

Moduł sprężystości – jest to odwrotność współczynnika
Ec = 1/ βc [MPa] Ec = Δp*V

0

/ ΔV

Ściśliwość - cecha określająca zmianę objętości pod wpływem zmian ciśnienia zewnętrznego
βc= ΔV/V

0

*1/Δp

βc – współczynnik ściśliwości cieczy,
V

0

– objętość początkowa cieczy w cylindrze,

Δp – przyrost ciśnienia w cieczy wywołany siłą F działającą na tłok cylindra,
ΔV– zmiana objętości cieczy w cylindrze wywołana przyrostem ciśnienia pod
wpływem działającej siły F na tłok cylindra.

Zad 2. Straty przepływu, Sprawność obojętnościowa, sprawność całkowita.

elementów

Zestaw IV

Zad 1. Schemat konstrukcyjny zaworu bezpieczeństwa, zaworu redukcyjnego i różnicowego.

Zawór redukcyjny, pośredniego działania:

Zawór przelewowy (bezpieczeństwa):

Zawór różnicowy:

Zad 2. Synchronizacja prędkości 2 silników hydraulicznych.

Δp’=const.

Δp’’≠const.

Δp= Δp’+ Δp’’

Dławienie w synchronizatorze jest sumą dławienia stałego i zmiennego.

Synchronizator prędkości ma za zadanie zapewnić dwóm (lub więcej)
silnikom hydraulicznym synchroniczny bieg, tj. równe prędkości silników
liniowych bądź obrotowych. W tym celu wykonano synchronizator tak,
że niezależnie od ciśnień na silnikach, pompa otrzymuje sygnał, że oba
silniki mają takie samo obciążenie.

Synchronizacja tylko na podnoszeniu:

Wprowadzając synchronizator do układu zapewniamy ruch obu cylindrów niezależnie od ciśnień ze
stałą prędkością podnoszenia, powrót nie jest synchronizowany, aby nie był dławiony na
synchronizatorze

Zad 3. Ustalić charakterystyki przekładni hydrostatycznej o regulacji równoczesnej wg

Ep=0
1 a Es=1
0

Zakładamy przekładnię bez strat
Q

1

=Q

2

q

1

*n

1

*E

1

=q

2

*n

2

*E

2

Założenie E

1

+E

2

=1

1-silnik
2-pompa
i-przełożenie
n

2

- prędkość obrotowa silnika

M

2

-moment na wale silnika

P

2

-moc na wale silnika

Przekładnia o regulacji równoczesnej , w której suma parametrów jest równa jedności wykazuje
liniowe charakterystyki momentu i mocy oraz hiperboliczne charakterystyki prędkości obrotowej
wałka silnika i przełożenia przekładni.