6570141045

MACZYSZYN Analiza energetyczna konstrukcji wyporowych maszyn obrotowych

2 Cel i tezy pracy

Przyczyną podjęcia badań współczynników ki strat energetycznych w maszynach wyporowych jest stworzenie możliwości uzyskania, w szybki i łatwy sposób, oceny sprawności maszyny i układu napędowego w każdym punkcie pola pracy układu.

Celem niniejszej pracy jest również ocena i analiza wielkości strat energetycznych wynikających z zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych maszyn wyporowych obrotowych na przykładzie maszyn tłokowych charakteryzujących się najwyższymi ciśnieniami pracy.

Analiza dotyczy zarówno pomp jak i silników hydraulicznych. W maszynach tych występują straty mechaniczne, objętościowe i ciśnieniowe. Wielkość i proporcje strat energetycznych występujących w maszynie zależą od konstrukcji maszyny oraz od parametrów jej pracy. Parametry pracy decydujące bezpośrednio o poszczególnych stratach zależne są z kolei od tego, czy maszyna pracuje, jako pompa czy też jako silnik hydrauliczny.

Projektanci i producenci silników hydraulicznych oraz hydrostatycznych układów napędowych nie dysponują dotychczas, wg [42], narzędziem właściwego określania ich zachowania energetycznego, oceniając błędnie ich sprawności. Badacze silników hydraulicznych błędnie oceniają straty powstające w silniku np. moment Mm™ strat mechanicznych jako funkcję spadku ApM ciśnienia w silniku, natężenie Qmv strat objętościowych jako funkcję spadku ApM ciśnienia w silniku. Spowodowane jest to m.in. błędnym przedstawianiem zależności takich jak np. zależność prędkości obrotowej nM wału silnika od chłonności Qm silnika (np. [72]).

Według [42]:

Metody oceny strat i sprawności energetycznej obrotowych silników hydraulicznych, stosowane dotychczas w badaniach naukowych i w praktyce przemysłowej, dają błędne rezultaty, ponieważ obarczone są wpływem samych strat na parametry, w funkcji których straty i sprawności są oceniane.

Potwierdzenie powyższego cytatu można znaleźć również w artykułach [22 -r 24], w których autorka pokazała obraz strat występujących w silniku hydraulicznym jako funkcję parametrów niezależnych od strat, zgodnie z rysunkiem 1.9, przedstawiającym wzrost mocy przeciwny do kierunku przepływu mocy. W artykułach [22 -f 24] autorka pokazała, że aby określić sprawność silnika należy określić właściwie straty mechaniczne, objętościowe i ciśnieniowe. Aby określić właściwie te straty, należy określić je jak funkcje właściwych parametrów, które bezpośrednio o tych stratach decydują. Dotychczasowe metody określania strat są metodami określającymi je jako funkcje niewłaściwych parametrów i to takich parametrów, które od strat zależą np. w [86] sprawność całkowitą silnika hydraulicznego przedstawiono jako funkcję spadku ciśnienia w silniku.

Ważność poruszonego przez autorkę tematu, może potwierdzić cytat [42]:

Złożoną metodę oceny charakterystyki sprawności całkowitej t]_m = f (M_m, nM, V) silnika jako iloczynu tjMm T}m_v tIm_p trzech sprawności poprawnie opisanych charak-

19