POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI
LABORATORIUM NAPĘDÓW I STEROWANIA PŁYNOWEGO
SPRAWOZDANIE
Ćwiczenie H 1
Skład zespołu:
Piotr Miśkiewicz
Arkadiusz Pacek
Krzysztof Olejarz
Karol Niebrzydowski
Robert Nebeluk
Wstęp
Pompy są w układach hydraulicznych źródłem energii. Zamieniają one energię mechaniczną doprowadzoną od silnika napędowego na energię ciśnienia zawartą w czynniku roboczym, który jest tłoczony do instalacji pod danym ciśnieniem z daną wydajnością. Spośród pomp wyróżniamy: pompy o zmiennej oraz pompy o stałej wydajności, zaś parametrami charakteryzującymi pompę są:
a) ciśnienie nominalne,
b) ciśnienie dopuszczalne,
c) prędkość obrotowa,
d) sprawność,
e) wydajność.
Podczas wykonywania ćwiczenia badaliśmy pompę z regulacją zerową. Pompa taka charakteryzuje się minimalnym poborem mocy, zaś dzięki niej możliwe jest utrzymanie stałej wartości ciśnienia przy różnym zapotrzebowaniu na olej.
Układ pomiarowy
Do układu podłączony był również watomierz mierzący moc pobieraną przez pompę.
Przebieg ćwiczenia
1. Pomiar charakterystyk p=f(Q) dla dwóch różnych wartości ciśnienia zerowania pompy: 45 i 60 barów przy zwiększaniu wydatku.
2. Nastawienie wysoko zaworu różnicowego i pomiar charakterystyk p=f(Q) dla wartości ciśnienia zerowania pompy wynoszącej 45 i 60 barów przy zwiększaniu wydatku. Następnie ustawienie zaworu nisko dla ciśnienia zerowania 60 barów.
3. Zapisanie otrzymanych wyników do tabel.
Wyniki i ich opracowanie
Wyniki dla początkowego ciśnienia zerowania równego 45 barów (zawór nastawiony wysoko):
Prędkość odniesienia silników hydraulicznych | Wzrost ciśnienia na silniku | Spadek ciśnienia | Wydajność pompy | Ciśnienie zerowania |
---|---|---|---|---|
[obr/min] | [bar] | [bar] | [dm^3/min.] | [bar] |
220 | 0 | 0,3 | 9 | 45 |
398 | 2 | 0,45 | 9 | 44 |
595 | 5 | 0,65 | 10 | 42 |
805 | 6 | 0,8 | 11 | 41 |
1026 | 6 | 0,85 | 12 | 40 |
1208 | 7 | 1 | 13 | 40 |
1403 | 9 | 1,2 | 14 | 39 |
1604 | 10 | 1,35 | 15 | 38 |
1806 | 10 | 1,4 | 16 | 37 |
2009 | 12 | 1,55 | 16 | 36 |
2221 | 13 | 1,65 | 17 | 35 |
2440 | 14 | 1,8 | 18 | 35 |
2609 | 15 | 1,9 | 19 | 35 |
2805 | 16 | 2,1 | 19 | 34 |
2971 | 17 | 2,1 | 13 | 20 |
Wyniki dla początkowego ciśnienia zerowania równego 60 barów (zawór nastawiony wysoko):
Prędkość odniesienia silników hydraulicznych | Spadek ciśnienia na silniku | Wzrost ciśnienia | Wydajność pompy | Ciśnienie zerowania |
---|---|---|---|---|
[obr/min] | [bar] | [bar] | [dm^3/min.] | [bar] |
205 | 0,15 | 0 | 10,5 | 60 |
388 | 0,25 | 0 | 11,5 | 60 |
600 | 0,4 | 1 | 13 | 59 |
806 | 0,55 | 2 | 14 | 57 |
1025 | 0,55 | 4 | 15,5 | 56 |
1217 | 0,75 | 5 | 17 | 55 |
1412 | 0,85 | 6,5 | 18 | 55 |
1620 | 1 | 7,5 | 19 | 54 |
1801 | 1,1 | 9 | 20 | 53 |
2017 | 1,2 | 10 | 21 | 52 |
2224 | 1,3 | 11 | 22 | 50 |
2427 | 1,45 | 12 | 23,5 | 50 |
2608 | 1,5 | 13 | 24,5 | 50 |
2809 | 1,6 | 14 | 19 | 36 |
2937 | 1,7 | 22 | 13 | 23 |
Wyniki dla początkowego ciśnienia zerowania równego 60 barów (zawór nastawiony nisko):
Prędkość odniesienia silników hydraulicznych | Spadek ciśnienia na silniku | Wzrost ciśnienia | Wydajność pompy | Ciśnienie zerowania |
---|---|---|---|---|
[obr/min] | [bar] | [bar] | [dm^3/min.] | [bar] |
0 | 1,2 | 0 | 30 | 60 |
218 | 1,2 | 0 | 28,5 | 59 |
408 | 1,2 | 0 | 28 | 57 |
591 | 1,2 | 1 | 27 | 54 |
809 | 1,2 | 2 | 26 | 52 |
1008 | 1,2 | 4 | 25 | 49 |
1200 | 1,2 | 5 | 24 | 47 |
1413 | 1,2 | 6 | 23 | 43 |
1607 | 1,2 | 7 | 22 | 42 |
1818 | 1,2 | 8 | 21 | 40 |
2015 | 1,2 | 9 | 20 | 38 |
2221 | 1,2 | 9,5 | 18,5 | 35 |
2420 | 1,2 | 10 | 17,5 | 34 |
2621 | 1,2 | 11 | 16 | 30,5 |
2808 | 1,2 | 12 | 13 | 25 |
Wnioski
Po wykonaniu ćwiczenia można wywnioskować, że każdy element układu hydraulicznego, powoduje spadek ciśnienia. Jest to związane z jego geometrią wewnętrzną. Użycie pompy z regulacją zerową redukuje zużycie prądu, ponieważ zmniejsza ilość ciepła dostarczonego do układu. W naszym ćwiczeniu mieliśmy dwa ciśnienia zerowania 60 barów dla zaworu nastawionego wysoko i nisko. Bardziej opłacalne okazało się ustawienie zaworu nisko. Z zależności mocy pobranej przez pompę od ciśnienia wynika, że moc ta maleje dla zaworu nastawionego wysoko, natomiast rośnie kiedy zawór ustawimy nisko.