Praėjo nemažai laiko, kai paskutinį kartą papildžiau šią augančią matematinių kanalų enciklopediją! Kaip ir ankstesnis mano straipsnis, šis taip pat skirtas hidraulikai.
Skirtingai nei kitą techniką, kurią galima prijungti prie dinamometro, mobiliojoje statybinėje technikoje, kuri naudoja hidrostatinę transmisiją be galios nuėmimo (PTO) veleno, variklio atiduodamą galią nustatyti keblu.
Vis dėlto daugeliu atvejų mašinos darbui reikalingi hidrauliniai siurbliai yra tiesiogiai sujungti su varikliu, taigi iš esmės turime savo įmontuotą dinamometrą.
Norėdami nustatyti reikalingą variklio galią, pirmiausia turime gauti hidraulinio skysčio galią. Jos formulė tokia:
Kaip matote, šiai formulei reikia ir hidraulinio slėgio, ir srauto. Dėl šios priežasties būtinas Pico hidraulinis srautmatis, o kad būtų galima apkrauti hidraulinę sistemą, srautmatis turi turėti įmontuotą apkrovos vožtuvą.
Šis vožtuvas riboja hidraulinio srauto debitą ir taip didina slėgį sistemoje. Panašiai kaip elektroje įtampa ir srovė, slėgis ir srautas yra tarpusavyje susiję. Kai sistemoje sukuriamas ribojimas, hidraulinis siurblys turi sugebėti išlaikyti debitą, nepaisant dėl ribojimo didėjančio slėgio. Kaip parodyta straipsnyje Maths is cool part 10, slėgio ir srauto tarpusavio ryšio supratimas yra itin svarbus vertinant siurblio būklę.
Dirbant su bet kokia hidrauline sistema, sauga, žinoma, yra svarbiausia. Prieš atlikdami bet kokius hidraulinius matavimus įsitikinkite, kad turite pakankamą mokymą ir asmenines apsaugos priemones (PPE). Kaip ir aukštos įtampos sistemas, šią sistemą ir jos keliamus pavojus privalome gerbti.
Naudodami srautmatį atkreipkite dėmesį į rekomenduojamą montavimo srauto kryptį, jungtis, žarnų klasę, temperatūrą ir pan. Hidraulinės sistemos apkrovimas, kai neatliekamas joks darbas, sukelia daug šilumos, todėl srautmatis, taip pat ir žarnos, pradės kaisti. Taip pat pasirūpinkite, kad kuo labiau sumažintumėte galimybę į sistemą patekti teršalams. Paskutinis dalykas, kurio norite, — sukurti dar daugiau problemų!
Idealiu atveju, norint apkrauti siurblius, srautmatį reikia įmontuoti netoli hidraulinio siurblio išėjimo. Tai kelia tam tikrą riziką, nes jūsų nesaugotų apsauginis (redukcinis) vožtuvas. Tačiau kadangi duomenis su PicoScope stebite tiesiogiai grafiškai, galite pridėti vaizdinių ir garsinių priemonių, kurios įspės, kai slėgis per daug pakils. Vienas iš būdų neviršyti saugaus darbinio slėgio — matavimų veiksmai (Actions on measurements): nustatoma riba ir pridedamas garsinis veiksmas.
Pavyzdžiui, žemiau pateiktame įraše nustačiau 340 bar ribą; tai PQ vedamasis testas sunkiosios ir ne kelių technikos skiltyje, jei norėtumėte išbandyti kurį nors iš toliau aprašomų metodų.
Čia matote pavojaus signalo simbolį, o matavimas rodomas raudonai.
Grįžkime prie matematikos!
Užfiksavę slėgį ir srautą, turime įrašyti hidraulinės galios formulę. Ją galima užrašyti taip: (B*C)/600, o vienetus nustatyti kW.
Paspaudus „Finish“, pamatysite matematinį kanalą, kuris gana tiksliai kartoja slėgio kreivę. To ir tikimasi, nes, palyginti su hidrauliniu srautu, labiausiai kinta būtent slėgis.
Taigi galėtume tuo ir apsiriboti, pridėti keletą matavimų ir gauti didžiausią hidraulinę galią, kuri yra apie 40 kW. Tačiau taip pat galime apskaičiuoti, kokios variklio galios reikia 40 kW hidraulinei galiai sukurti.
Tam turime pridėti papildomą veiksnį — siurblio naudingumo koeficientą. Čia galėtume pasielgti gudriai, jei žinotume siurblio darbinį tūrį, nes variklio sūkius turime. Tuomet galėtume apskaičiuoti teorinį debitą, kaip aprašyta „Maths is cool 10“, ir pagal faktinį debitą nustatyti naudingumą. Tačiau šiame pavyzdyje siurblio darbinio tūrio nežinome.
Kaip bendra taisyklė, krumpliaračių siurbliai turi apie 70–85 % naudingumą, kintamo darbinio tūrio siurbliai — 90–95 %, o mentiniai siurbliai — apie 80–90 %. Mūsų naudojamame pavyzdyje įrašas buvo padarytas nuo kintamo darbinio tūrio siurblio, taigi kalbame apie 90–95 % naudingumą. Kadangi siurblys nėra naujas, imsiu apatinę šio intervalo reikšmę ir pasirinksiu 90 %.
Dabar formulė atrodo taip:
Čia siurblio naudingumas rašomas dešimtaine trupmena, taigi jei imame 90 %, tai bus 0,9. Matematiniame kanale reikia įvesti taip: (B*C)/(600*0.90).
Kaip matote, šiuose matematiniuose kanaluose dabar vyksta gana daug dalykų, tačiau yra geresnis būdas pavaizduoti variklio galią — nubraižyti ją kartu su variklio sūkiais.
Tam pasitelksime XY vaizdą, panašiai kaip darėme su slėgio ir srauto kreive.
Apatiniame kairiajame kampe matome santykinai tiesią liniją. Ji parodo, kaip variklio sūkiai kinta priklausomai nuo varikliui tenkančios hidraulinės apkrovos. Jei variklis dėl hidraulinės sistemos apkrovos pradeda „springti“ ir kristi sūkiams, linija ims labiau krypti į kairę. Tai dažnai vadinama reguliatoriaus kritimu (Governor droop).
Jei variklio būklė gera, ši linija turėtų būti gana tiesi — tai rodo, kad variklio sūkiai išlaikomi nepaisant varikliui pridedamos hidraulinės apkrovos.
Sujungus 4 signalus — alkūninio veleno padėties jutiklio, hidraulinio slėgio, hidraulinio srauto ir hidraulinės alyvos temperatūros — pasitelkus matematinius kanalus galima atskleisti milžinišką kiekį informacijos.
Žingsnis toliau
Anksčiau minėjau, kad galėtume pasielgti gudriai ir matematiniu kanalu apskaičiuoti siurblio naudingumą, o šį panaudoti variklio galios formulėje.
Naudodami psdata failą iš Maths is cool part 10, žinome, kad siurblio darbinis tūris yra 51 cc. Kadangi turime ir teorinį, ir faktinį debitą, galime sukurti siurblio naudingumo matematinį kanalą taip, kur B = hidraulinio siurblio slėgis, o D = hidraulinio siurblio srautas.
(D/(51*(1.616*LowPass(freq(A),4))/1000))*100
Tai duoda naudingumą procentais, todėl formulės gale reikia atsisakyti 100, kad gautume dešimtainę reikšmę, kokios reikia variklio galios skaičiavimuose. Dabar formulė būtų tokia
(D/(51*(1.616*LowPass(freq(A),4))/1000))
Šią formulę galime įterpti į variklio galios formulę, todėl ji atrodys taip:
(B*D)/(600*(D/(51*(1.616*LowPass(freq(A),4))/1000)))
Naudodami laiko liniuotes (time rules), dabar galime pridėti matavimus tuo momentu, kai siurblys apkraunamas, ir stebėti rezultatą.
Pokalbis čia nesibaigia! Kviečiame prisijungti prie mūsų forumo aptarti šį straipsnį, pamatyti, ką sako kiti naudotojai, ir sužinoti visas naujienas. Spustelėkite čia: https://www.picoauto.com/support/viewtopic.php?p=106384#p106384
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.