Файл: Терехин, Н. И. Расчет параметров объемной гидравлической передачи машин инженерного вооружения учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 0
—площадь поверхности бака, соприкасающейся непосред ственно с рабочей жидкостью F u включая и площадь
основания, учитывается полностью,
—площадь остальной поверхности бака F 2 учитывается с
уменьшением в два раза
F = F, + 0,5 F2»
При отношении сторон бака от 1 : 1 : 1 до 1 : 2 : 3 расчет ная поверхность бака определяется по формуле
з __ F = 6,5 У > ,
где V — объем рабочей жидкости,
а— коэффициент теплоотдачи наружных поверхностей в окружающую среду
|
1 |
|
|
otj |
X |
а2 |
|
а, — коэффициент теплоотдачи |
рабочая |
жидкость — стенка |
|
(для рабочих жидкостей а\ = 1163 |
вт/м2• град); |
||
X— коэффициент теплоотдачи стенка—воздух (А,= 58 вт/м2*
• град) ;
а2 — коэффициент теплопроводности стенок бака (для стали
о&2= 58 вт/м2• град) ; |
|
трубопроводов |
|
Зс — толщина стенки бака (гидроцилиндра, |
|||
идр.). |
расчетах принимают следующие значения |
||
При практических |
|||
коэффициента теплоотдачи: |
открытой |
поверхности |
|
— при свободно |
обтекаемой |
||
а=13 ккал/м2 • ч • град;
—при обдуве поверхности вентилятором а = 2 0 ккал/'м2 • ч • град;
— при затрудненной циркуляции воздуха вокруг нагретой по
верхности |
(привод расположен в нише) а = 8,7 |
ккал/м2• ч • град; |
|
— при |
охлаждении проточной водой |
для |
поверхностей труб |
змеевиков |
и ребристых поверхностей |
охлаждающих устройств |
|
а = 95— 150 ккал/м2 • ч • град;
По основной формуле либо определяют установившуюся тем пературу рабочей жидкости в баке, либо, задавшись температурой, определяют необходимую площадь поверхности охлаждения.
Ориентировочный расчет необходимою объема рабочей жидко сти или установившейся температуры при известном объеме можно
производить по следующей формуле: |
|
1^=0,0008 1\// - ^Д t-o . |
'(151)' |
87
При установившемся режиме работы гидропередачи температура t !° рабочей жидкости не зависит от времени работы и может быть
определена по формуле
_о_ |
(155) |
|
a F |
||
|
||
или |
|
|
630 УУ(1 — ?]) |
(156) |
|
а F |
||
|
В условиях, когда необходимо учесть неустановившийся режим работы гидропередачи, температура рабочей жидкости определяет ся из условия рассмотрения теплового баланса для элементарного количества тепла, отдаваемого гидромеханизмами за бесконечно малое время
|
P - t l + V l - O e |
т1с1+т2с2 |
+ |
|
Q |
( 1 |
niiCi + m^Co |
), |
(157) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
a.F |
|
|
|
|
|
|
где |
т 1У m 2 — масса рабочей |
жидкости и масса |
металла, кгу |
|
|||||||||
|
ci и с2 — теплоемкость |
жидкости и металла, ккал!кг-град |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
_0_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Щ\С\ + т 2с2 ]п |
а F - ( t \ - о |
|
|
(158) |
|||||||
|
|
a F |
|
|
_ о |
_ |
- |
Г - |
о |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
а F |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Для |
практических |
|
расчетов |
|
можно |
принимать |
||||||
Ci = 1 ,6 8 *1 0 3 |
дж/кг-ерад — для рабочих жидкостей на минераль |
||||||||||||
ной основе, С2=0,482 • 1 0 3 |
дж/кг • град — для стали. |
|
|
по |
|||||||||
|
При проведении проверочных |
расчетов на достаточность |
|||||||||||
верхности охлаждения можно пользоваться формулой |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
F = |
./У(1 |
7]) сэк кв |
|
|
|
|
(159) |
|||
где |
у\ — полный к.п.д. гидропередачи, |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
/^— наружная поверхность бака, |
непрерывность работы |
гид |
||||||||||
|
к в — коэффициент, учитывающий |
||||||||||||
|
ропередачи, |
&в == - Р— , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
tpa6— фактическое |
|
^полн |
|
гидропередачи |
за |
рассмат |
|||||||
время |
работы |
||||||||||||
риваемый промежуток времени, tn0JlH — полное время работы.
Повышение температуры рабочей жидкости при проходе через дроссель или предохранительный клапан определяется по формуле
д i° = |
. |
(160) |
|
С2 Р |
|
88
Максимально допустимая рабочая температура рабочей жидкости в гидропередачах машин инженерного вооружения не должна пре вышать 55—60° С, а средняя температура окружающего воздуха обычно принимается равной 20—25° С.
§ 15. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ МАШИН ИНЖЕНЕРНОГО ВООРУЖЕНИЯ
Надежностью гидравлической передачи называется ее свой ство, характеризуемое вероятной способностью безотказно обеспе чивать выполнение требуемых функций в течение заданного срока службы. Количественная оценка надежности зависит от времени, уменьшаясь с его увеличением. Техническое состояние гидравличе ской передачи на заданный срок службы или сроки работы по от ношению к основным параметрам определяется работоспособно стью, причем ее исправность означает соответствие всем требова ниям, предъявляемым к гидропередаче.
Вероятность сохранения работоспособности гидравлической передачи в течение определенного срока хранения в определенных условиях называется ее сохраняемостью.
Способность гидропередачи к восстановлению исправности и к поддержанию заданного ресурса путем предупреждения, обнару жения и устранения неисправностей и отказов называется ремонто пригодностью гидропередачи. Ремонтопригодность определяет эффективность конструкции гидравлической передачи машин инже нерного вооружения.
В теории надежности рассматриваются вероятностные законо мерности нарушения работоспособности гидравлической передачи или элементов, ее комплектующих, и на этой основе создается ме тодика расчета и прогнозирования отказов. Теория надежности, как известно, намечает пути повышения надежности при проекти ровании гидравлических передач машйн инженерного вооружения, обеспечивая получение заданного уровня надежности в процессе изготовления и сохранения надежности в процессе эксплуатации. Практически можно достичь любого уровня надежности, но ценой огромных материальных затрат, поэтому значительную роль играют оптимальные соотношения между необходимыми характе ристиками гидравлической передачи, надежностью и технологично стью, а также условиями эксплуатации. Для оценки надежности гидравлических передач необходимо знание надежности каждого составляющего элемента.
Количественные характеристики надежности определяются ви дом распределения среднего времени безотказной работы и пара метрами этого распределения. В случае заранее известного закона распределения достаточно знать опасность или интенсивность от казов X, обратная величина которой является средним временем
безотказной работы Г,ср.
89
При оценке надежности гидравлических передач, как правило, пользуются следующими параметрами: вероятностью безотказной работы в течение заданного срока службы P(t); средним временем безотказной работы Тс\ интенсивностью отказов 'k(t) и частотой отказов a(t). Обозначим: t—время безотказной работы, N0—число
гидравлических передач или число элементов гидропередач перед началом испытаний, пь — число гидропередач или элементов, вы шедших из строя за время ЬЛ.
№ ) Вероятность исправной ра
боты в течение промежутка времени T > t определяется из
выражения
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
д t |
|
|
|
P ( t ) = lim |
|
|
|
(t61) |
|
|
Д |
0 |
N |
0 |
|
|
|
N 0->oo |
|
|
|
||
|
Очевидно, |
p (0) = |
1 |
и p(oo) = |
||
|
= 0 , поэтому 0 *CP(t) < 1. |
Та |
||||
|
ким образом, надежность гид |
|||||
Р ис. 33. График вероятности безот |
ропередачи |
|
определяется |
как |
||
казной работы гидропередачи |
вероятность |
|
того, |
что время |
||
|
безотказной |
|
работы |
Т будет |
||
больше заданного времени t. Это положение математически
записывается |
в |
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P ( t ) = p { T > t ] |
|
(162) |
|||
или представляется графически (рис. 33). |
вероятность безотказ |
|||||||
|
При ограниченном числе |
гидропередач |
||||||
ной работы можно приближенно |
определить |
по формуле |
||||||
|
|
|
P ( t ) « |
N 0 - |
2 ' n ( t ) |
|
|
|
|
|
|
------- - 7 --------, |
|
(163) |
|||
|
|
|
|
|
N 0 |
|
|
|
где ti(t) — число отказов к моменту времени t\. |
передачи |
|||||||
|
Среднее время |
исправной |
работы |
гидравлической |
||||
определяется из выражения |
|
t |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д t |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 nt A tcPl |
|
|
|
|
|
|
Тср = |
lim |
1 |
------ |
|
(164) |
при |
Д tcp. -> О и N 0-> оо, |
|
*М> |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
где |
Д^ср/ = у |
(t_ |
|
|
|
|
|
|
90