RU2027907C1 - Способ диагностики объемных гидромашин - Google Patents
Способ диагностики объемных гидромашин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027907C1 RU2027907C1 SU5021318A RU2027907C1 RU 2027907 C1 RU2027907 C1 RU 2027907C1 SU 5021318 A SU5021318 A SU 5021318A RU 2027907 C1 RU2027907 C1 RU 2027907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- leakage
- pump
- hydraulic
- hydraulic machine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: измеряют перепад давления в линиях высокого и низкого давления. Утечки восполняют рабочим потоком нерегулируемого подпиточного насоса, избыточный поток которого поступает на слив. Измеряют разность температур рабочей жидкости между потоком утечек и потоком в линии низкого давления. Определяют величину расхода в одном из потоков, который объединяют с потоком утечек, и контролируют температуру до и после объединения для вычисления величины расхода утечек и общего и объемного КПД гидромашины. Величину расхода определяют в избыточном потоке подпиточного насоса, который объединяют с потоком утечек, величину расхода которого вычисляют из условия теплового баланса потока, поступающего к гидромашине, и потока, поступающего на слив после объединения с потоком утечек. 2 ил.
Description
Изобретение относится к диагностированию объемных гидроприводов и может быть использовано для определения коэффициентов полезного действия объемных гидромашин.
Известен способ определения КПД объемных гидромашин посредством термодинамических измерений, включающий измерение температур рабочей жидкости (РЖ) на входе гидромашины, на выходе, измерение повышения температуры РЖ при дросселировании под действием рабочего давления, и расчет общего КПД на основании этих значений [1].
Основным техническим недостатком указанного способа является то, что необходимо поступление потока утечек непосредственно на вход насоса (или выход гидромотора) и прохождение полной подачи насоса через нагрузочный дроссель под действием рабочего давления.
Известен также способ диагностики объемных гидромашин, при котором измеряют перепад давления в линиях высокого и низкого давления гидромашины, утечки которой восполняются рабочим потоком нерегулируемого подпиточного насоса, избыточный поток которого поступает на слив, измеряют разность температур рабочей жидкости между потоком утечек и потоком в линии низкого давления гидромашины, определяют величину расхода в одном из потоков, который объединяют с потоком утечек и контролируют температуру до и после объединения для вычисления величины расхода утечек, а также общего и объемного КПД гидромашины [2].
Техническим недостатком данного способа является ограниченность диапазона применения, поскольку его нельзя использовать для диагностики гидромашины в составе замкнутых гидроприводов, так как давление на входе насоса (выходе гидромотора) превышает давление в потоке утечек (в корпусе гидромашины).
Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание способа диагностики объемных гидромашин с широким диапазоном применения, в том числе и для диагностики гидромашин, работающих в составе замкнутых гидроприводов.
Для решения данной технической задачи в способе диагностики объемных гидромашин, при котором измеряют перепад давления в линиях высокого и низкого давления гидромашины, утечки которой восполняются рабочим потоком нерегулируемого подпиточного насоса, избыточный поток которого поступает на слив, измеряют разность температур рабочей жидкости между потоком утечек и потоком в линии низкого давления гидромашины, определяют величину расхода в одном из потоков, который объединяют с потоком утечек и контролируют температуру до и после объединения для вычисления величины расхода утечек, а также общего и объемного КПД гидромашины, величину расхода определяют в избыточном потоке подпиточного насоса, который объединяют с потоком утечек, а величину расхода последнего вычисляют из условия теплового баланса потока, поступающего к гидромашине, и потока, поступающего на слив после объединения с потоком утечек.
На фиг. 1 и 2 изображена схема гидропривода, реализующего предлагаемый способ.
Гидропривод содержит диагностируемые гидромашины - основной насос 1 и гидромотор 2, а также подпиточный насос 3, переливной гидроклапан 4 и гидробак 5. Насос 3 с подачей Qпн подает рабочую жидкость (РЖ) в линию 6 низкого давления.
Способ диагностики гидромашин реализуется следующим образом.
Подача подпиточного насоса 3 пропорциональна теоретической подаче Qo основного насоса 1
θпн= θo · = K · θo , где ωн и ωпн - угловые скорости вращения валов основного и подпиточного насосов 1,3 соответственно;
qн, qпн - объемные постоянные основного и подпиточного насосов 1,3.
θпн= θo · = K · θo , где ωн и ωпн - угловые скорости вращения валов основного и подпиточного насосов 1,3 соответственно;
qн, qпн - объемные постоянные основного и подпиточного насосов 1,3.
Избыток жидкости с расходом Qи и температурой Ти через переливной гидроклапан 4 поступает на слив в гидробак 5. Расход Qи равен
Qи = Qпн - Qут н - Qут гм, где Qут - расходы утечек.
Qи = Qпн - Qут н - Qут гм, где Qут - расходы утечек.
Верхние индексы н и гм обозначают параметры утечек, соответственно, насоса 1 и гидромотора 2. В узле А происходит слияние потока утечек насоса 1 с температурой Тут н с потоком, создаваемым подпиточным насосом 3 (расход равен Qи, температура - Ти). Уравнение баланса расходов и температур для узла А имеет следующий вид
(A) (Qпн - Qут н - Qут гм)Ти + Qут гм Тут гм =(Qпн - Qут н)ТА
Аналогично для узла Б
(Б) (Qпн - Qут н)ТА + Qут нТут н = QпнТБ.
(A) (Qпн - Qут н - Qут гм)Ти + Qут гм Тут гм =(Qпн - Qут н)ТА
Аналогично для узла Б
(Б) (Qпн - Qут н)ТА + Qут нТут н = QпнТБ.
Из уравнений баланса расходов и температур для узлов А и В определяются расходы утечек насоса 1 и гидромотора 2, с учетом того, что Qпн = К˙ Qo
Q т = Qпн·
или
Q т = K · Qo· .
Q
или
Q
Аналогично для гидромотора 2
Q = K · Qo· , где ТА и ТБ - температуры РЖ в узлах А и Б соответственно.
Q
Тогда общий КПД ηo определится следующими формулами для насоса общий КПД:
η = , где Nпол н = (Р1 - Р0)(Qo - Qут),
Nут н = Qут н(Тут н - То) ρc,
тогда
η = .
η
Nут н = Qут н(Тут н - То) ρc,
тогда
η
Подставляя значение для Qут н, выраженное через перепады температур и расход основного насоса 1, после упрощения получаем
η = ,
для гидромотора общий КПД
η м= , где Nпол гм = (Р1 - Р0) ˙(Qо - Qут н) - Qут гм (Тут гм - То гм) ρc,
Nут гм = Qут гм (Тут гм - То гм) ρc.
η
для гидромотора общий КПД
η
Nут гм = Qут гм (Тут гм - То гм) ρc.
Подставляя значение для Qут гм, выраженное через перепады температур и расход основного насоса 1, после упрощения получаем
η м= 1 - , где Р1 и Р0 - давление в линии высокого и низкого давления соответственно;
Nпол и Nут - полезная мощность и мощность потерь соответственно;
То н - температура на входе насоса 1;
То гм - температура на выходе гидромотора 2.
η
Nпол и Nут - полезная мощность и мощность потерь соответственно;
То н - температура на входе насоса 1;
То гм - температура на выходе гидромотора 2.
Подставляя значение для Qут н, выраженное через перепады температур и расход основного насоса 1, после упрощения получаем:
η б = 1 - K · ,
гидромотор
η = .
η
гидромотор
η
Подставляя значения для Qут гм и Qут н, выраженные через перепады температур и расход насоса 1, после упрощения получаем
η = 1 - K · .
η
Экспериментальная проверка предложенного способа диагностики объемных гидромашин проводилась при стендовых испытаниях гидропривода ГСТ-90 на примере определения КПД насоса. Измерялись момент М и обороты N на валу насоса, давление в гидролиниях высокого Р1 и низкого Родавления, расход РЖ Q1 в гидролинии высокого давления, температур РЖ на всасывании подпиточного насоса То, в корпусе насоса Тут н, температура потока прокачки Ти, создаваемой подпиточным (вспомогательным) насосом до объединения с потоком утечек насоса и температуру Т1 потока, идущего на слив в бак после объединения с потоком утечек насоса.
Приведем численный пример расчета КПД насоса с использованием предложенного способа. Средние за этап испытания значения измеряемых параметров составляли: давление в гидролинии высокого давления Р1 - 15:5 МПа давление в гидролинии низкого давления Ро - 1,1 МПа момент на валу насоса М - 218,7 н˙м обороты вала насоса N - 25,4 об/сек расход рабочей жидкос- ти в гидролинии высоко- го давления Q1 - 2˙19˙10-3 м3/с температура на вса- сывании То - 322˙45 К температура утечек насоса Тут н - 360˙65 К температура прокачки Ти - 327˙15 К температура на сливе Т1 - 330˙65 К.
Плотность рабочей жидкости (МГЕ-25Т) составила 870 кг/м3, теплоемкость - 1920 Дж/кг˙ град. Отношение подачи на оборот подпиточного насоса к подаче основного насоса составило К = 0,224. Объемная постоянная насоса q = 89,2 ˙10-6 м3/об.
Используя предложенный способ, КПД насоса определяется из следующих выражений:
объемный
η б= 1-0,224· = 0,976,
общий
η = ,
А = (15,48-1,08) ˙106 [360,65-327,15- -0,224˙ (330,65-327,15)] = 4,711˙ 108,
B = 0,224˙ (360,65-322,45˙) (330,65--322,45) ˙870 ˙1920 = 1,172 108,
η = = 0,904,
механический
η ех= = 0,926.
объемный
η
общий
η
А = (15,48-1,08) ˙106 [360,65-327,15- -0,224˙ (330,65-327,15)] = 4,711˙ 108,
B = 0,224˙ (360,65-322,45˙) (330,65--322,45) ˙870 ˙1920 = 1,172 108,
η
механический
η
Для сравнения КПД определялся также традиционным способом (прототип) по следующим формулам:
η = ,
η = = 0,903 ,
η б= ,
η б= = 0,967,
η ех = ,
η ех= = 0,935 .
η
η
η
η
η
η
Значения КПД, полученные традиционным и предложенным способом, близки между собой, различие не превышает погрешности измерений.
Предложенный способ позволяет определять коэффициенты полезного действия объемных гидромашин в составе гидроприводов с замкнутым потоком. При этом отсутствуют дополнительные непроизводитель- ные потери энергии, особенно нежелательные для ОГП в составе подвижной наземной техники с теплообменниками ограниченной мощности. Следует отметить, что при определении КПД гидромашин описанным способом делается ненужным измерение температуры в гидролиниях высокого давления, что снижает требования к датчикам температуры и повышает надежность системы измерения в целом.
Claims (1)
- СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОБЪЕМНЫХ ГИДРОМАШИН, при котором измеряют перепад давления в линиях высокого и низкого давления гидромашины, утечки которой восполняются рабочим потоком нерегулируемого подпиточного насоса, избыточный поток которого поступает на слив, измеряют разность температур рабочей жидкости между потоком утечек и потоком в линии низкого давления гидромашины, определяют величину расхода в одном из потоков, который объединяют с потоком утечек, и контролируют температуру до и после объединения для вычисления величины расхода утечек, а также общего и объемного КПД гидромашины, отличающийся тем, что величину расхода определяют в избыточном потоке подпиточного насоса, который объединяют с потоком утечек, а величину расхода последнего вычисляют из условия теплового баланса потока, поступающего к гидромашине, и потока, поступающего на слив после объединения с потоком утечек.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021318 RU2027907C1 (ru) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Способ диагностики объемных гидромашин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021318 RU2027907C1 (ru) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Способ диагностики объемных гидромашин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2027907C1 true RU2027907C1 (ru) | 1995-01-27 |
Family
ID=21593981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5021318 RU2027907C1 (ru) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | Способ диагностики объемных гидромашин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2027907C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101603559B (zh) * | 2009-06-25 | 2011-10-19 | 三一重工股份有限公司 | 检测液压系统效率参数的方法和装置及工程机械 |
RU2564475C1 (ru) * | 2014-12-02 | 2015-10-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Способ диагностирования технического состояния насоса |
RU2614950C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" | Способ диагностирования технического состояния насоса |
-
1991
- 1991-08-29 RU SU5021318 patent/RU2027907C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Shlosser W.M.J. Witt K.Thermodynamisches Messen des Gesamtwirkungsgrades an hydrostatischen Ahtrieben. "Olhudraulik und Rneumatik", 1973, vol 10, p.285-287. * |
2. Моргун Е.В. О задачах функционального диагностирования гидромашин на основе метода термодинамических измерений, Вестник машиностроения, 1990, N 4, с.20-24. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101603559B (zh) * | 2009-06-25 | 2011-10-19 | 三一重工股份有限公司 | 检测液压系统效率参数的方法和装置及工程机械 |
RU2564475C1 (ru) * | 2014-12-02 | 2015-10-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Способ диагностирования технического состояния насоса |
RU2614950C1 (ru) * | 2016-02-04 | 2017-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" | Способ диагностирования технического состояния насоса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106872197A (zh) | 一种换热器性能测试装置及测试方法 | |
CN107061415A (zh) | 一种多功能液压试验装置 | |
RU2027907C1 (ru) | Способ диагностики объемных гидромашин | |
CN108317132A (zh) | 一种防止抛沙灭火车叶轮旋转过载的控制系统 | |
Brinkert et al. | Understanding the twin scroll turbine: flow similarity | |
CN206830573U (zh) | 一种多功能液压试验装置 | |
AU2005213593B2 (en) | Method and means for controlling a flow through an expander | |
US10907631B2 (en) | Pump ripple pressure monitoring for incompressible fluid systems | |
Śliwiński | The influence of pressure drop on the working volume of a hydraulic motor | |
CN115823064B (zh) | 一种宽转速范围下的内曲线液压马达性能测试系统 | |
Paszota | Effect of the working liquid compressibility on the picture of volumetric and mechanical losses in a high pressure displacement pump used in a hydrostatic drive | |
CN214945442U (zh) | 液压马达测试液压系统 | |
CN110307145B (zh) | 一种旋叶式压缩机摩擦功率测试系统及测试方法 | |
US9151229B2 (en) | High pressure turbine speed calculation from fuel system hydraulic pressures | |
RU2225534C1 (ru) | Способ определения коэффициента полезного действия (КПД) насоса | |
SU1751406A1 (ru) | Способ диагностировани технологического состо ни центробежного насоса | |
SU1455072A1 (ru) | Способ диагностировани объемных насосов | |
CN111140293A (zh) | 一种合缸汽轮机平衡盘漏汽量的测量方法 | |
RU2223416C2 (ru) | Способ определения коэффициента полезного действия (КПД) насоса | |
CN110131150A (zh) | 一种机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统及方法 | |
KR102160408B1 (ko) | 차압조절 및 유량적산 기능을 갖는 용적식 수차 | |
SU821774A1 (ru) | Способ определени полного кпдОб'ЕМНОгО гидРОпРиВОдА | |
SU1441083A1 (ru) | Способ диагностировани аксиально-поршневых гидронасосов | |
Chen et al. | Modeling an internal gear pump | |
SU696178A1 (ru) | Способ проведени испытани роторной поршневой гидромашины |