Laboratorium Napędów Hydraulicznych i Pneumatycznych
Sprawozdanie
Ćwiczenie HP6
Temat: Charakterystyka bezwymiarowa przekładni hydrokinetycznej
Data wykonania ćw: 14.11.2013
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki bezwymiarowej przekładni hydrostatycznej. Czyli zależności η,iD,fM=f(ik). Podczas ćwiczenia zostały zmierzone następujące wielkości: M1, M2,n1,n2.
2. Obiekt badań:
Obiektem badań była przekładnia hydrokinetyczna dwuzakresowa o średnicy czynnej D=254 mm, która jest maksymalną średnicą obiegu cyrkulacyjnego cieczy roboczej w przestrzeniach międzyłopatkowych wirników przekładni. Przekładnia ta pracuje przy całkowitym napełnieniu cieczą roboczą, która- dla uniknięcia zjawiska kawitacji, obniżającego sprawność przekładni- znajduje się pod stałym ciśnieniem statycznym. W celu wytworzenia tego ciśnienia bada przekładnia hydrokinetyczna wyposażona jest w odpowiedni hydrauliczny układ zasilający. W jego skład wchodzi pompa i odpowiednia instalacja hydrauliczna zawierająca- ze względu na znaczne obciążenie przekładni- chłodnicę oleju.
Stanowisko badawcze
2. Wyniki pomiarów oraz wykonanych obliczeń.
Tab.2.1. Wyniki pomiarów oraz obliczeń
M1 [Nm] | M2 [Nm] | n1 [obr/min] | n2 [obr/min] | Id | Ik | η | fm |
---|---|---|---|---|---|---|---|
45 | 78 | 700,00 | 0,00 | 1,72 | 0,00 | 0,0000 | 7,9292 |
62 | 106 | 800,00 | 0,00 | 1,74 | 0,00 | 0,0000 | 8,3642 |
101 | 152 | 1000,00 | 108,90 | 1,50 | 0,11 | 0,1650 | 8,7204 |
98 | 142 | 999,90 | 200,80 | 1,44 | 0,20 | 0,2880 | 8,4631 |
93 | 124 | 1000,30 | 324,00 | 1,33 | 0,32 | 0,4256 | 8,0249 |
90 | 114 | 999,80 | 407,80 | 1,27 | 0,41 | 0,5207 | 7,7738 |
84 | 101 | 1000,00 | 490,00 | 1,22 | 0,49 | 0,5978 | 7,2526 |
75 | 83 | 1000,00 | 607,20 | 1,12 | 0,61 | 0,6832 | 6,4755 |
66 | 67 | 999,80 | 697,00 | 1,01 | 0,70 | 0,7070 | 5,7008 |
58 | 60 | 999,90 | 739,10 | 1,02 | 0,74 | 0,7548 | 5,0088 |
44 | 43 | 999,90 | 799,60 | 0,95 | 0,80 | 0,7600 | 3,7997 |
33 | 31 | 1000,00 | 839,10 | 0,94 | 0,84 | 0,7896 | 2,8492 |
90 | 92 | 2000,10 | 1751,60 | 0,99 | 0,88 | 0,8712 | 1,9425 |
72 | 73 | 1999,80 | 1804,70 | 0,97 | 0,90 | 0,8730 | 1,5544 |
62 | 61 | 2000,00 | 1841,00 | 0,98 | 0,92 | 0,9016 | 1,3383 |
50 | 48 | 1999,90 | 1870,40 | 0,96 | 0,94 | 0,9024 | 1,0794 |
35 | 34 | 1999,90 | 1921,20 | 0,91 | 0,96 | 0,8736 | 0,7556 |
23 | 20 | 1999,90 | 1952,40 | 0,87 | 0,98 | 0,8526 | 0,4965 |
Przenikalność przekładni: p=1,5297
3. Zależności wykorzystane do obliczeń
iD=$\frac{M_{2}}{M_{1}}$ ; ik=$\frac{n_{2}}{n_{1}}$; η= $\frac{N_{2}}{N_{1\ }}$ =$\frac{M_{2}\omega_{2}}{M_{1}\omega_{1}}$ = ik* iD; fM= $\frac{M_{1}}{n_{1}^{2}D^{5}}$; p= $\frac{f_{\text{Mmax}}}{f_{\text{Ms}}}$
iD- przełożenie dynamiczne przekładni,
ik- przełożenie kinematyczne przekładni,
M2-moment przekazywany przez wirnik turiny na wał elektrycznej maszyny hamującej,
M1- moment przekazywany przez maszynę elektryczną wirnikowi pompy,
n1,n2- prędkości obrotowe wirników pompy i turbimy,
η- sprawność przekładni,
N2-moc przekazywana przez wirnik turbiny na wał elektrycznej maszyny hamującej,
N1- moc przekazywana przez maszynę elektryczną wirnikowi pompy,
fM- współczynnik momentu,
D-średnica czynna, D=254 [mm],
fMmax- maksymalny współczynnik momentu
fMs- współczynnik momentu w punkcie sprzęgnięcia,
p- przenikalność przekładni.
4. Charakterystyka bezwymiarowa przekładni hydrokinetycznej.
5.Wnioski:
Wraz ze wzrostem przełożenia kinematycznego rośnie sprawność przekładni osiągając maksymalną równą 68%- maksymalna sprawność w zakresie przekładni. Maksymalna sprawność w zakresie sprzęgła wyniosła 90%. Widoczny na wykresie jest spadek współczynnika momentu, który poniżej punktu sprzęgnięcia jest stale malejący, a następnie wraz ze wzrostem przełożenia kinematycznego spadek jest znaczny i przyjmuje postać proste dążącej do zera ( teoretycznie fM dla ik=1 powinien osiągnąć wartość równą zeru). Wpływ na pracę przekładni hydrokinetycznej oraz na przebieg pomiarów miała zmiana temperatury oleju w układzie hydraulicznym, a co za tym idzie zmiana lepkości oleju.