Определение объема и площади теплоотдачи гидробаков

Вместимость гидробаков, форма, месторасположение на машине, некоторые конструктивные особенности оказывают существенное влияние на работоспособность гидравлического привода. Опыт эксплуатации гидрофицированных машин показал, что завышение или занижение объема бака снижает эффективность применения гидропривода. Однако до настоящего времени не разработано рекомендаций по расчету и проектированию гидробаков, не проведено исследований по выявлению влияния конструкции баков на работоспособность гидравлического привода самоходных машин.

Вместимость гидробака для машин с нетеплонапряженным гидроприводом (скреперы, автогрейдеры, автокраны и др.) можно выбирать на основе теплового расчета гидросистемы, задавшись предельной установившейся температурой при максимальной температуре окружающего воздуха. На графике (рис. 53) приведены зависимости вместимости и площади теплоотдачи гидробака от количества теплоты, выделяемой гидроприводом, когда тем­пература окружающего воздуха равна 30°С, а коэффициент теплоотдачи k = 10 Вт/м² · гр. Определив расчетом количество теплоты, выделяемой гидроприводом, можно по данным графикам предварительно выбрать вместимость гидробака.

 

Рисунок 53 – Зависимость вместимости баков от количества теплоты, выделяемого гидроприводом: 1 - t_ycт = 60°C; 2 - t_ycт = 70°C; 3 – t_уст = 80^оС.

 

Расчеты и опыт эксплуатации гидрофицированных машин показывают, что для машин с теплонапряженным гидроприводом (экскаваторов, одноковшовых погрузчиков, машин с гидрообъемной трансмиссией и др.) выбирать вместимость баков из условия отсутствия перегрева рабочей жидкости нецелесообразно, так как в этом случае размеры гидробака превосходят разумный предел. Например, расчет показывает, что для экскаватора ЭО-4121 при предельной температуре +70°С вместимость бака должна быть не менее 2000 л. Таким образом, для машин с теплонапряженным гидроприводом объем бака необходимо выбирать конструктивно, а параметры маслоохладителя определять тепловым расчетом гидросистемы.

Предварительно вместимость бака выбирают:

- для гидроприводов бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, рыхлителей, кусторезов - (0,8- 1,0) · Q_H, л;

- для гидроприводов экскаваторов, погрузчиков, кранов - (1,0- 1,5) · Q_H, л;

- для гидроприводов стационарных машин - (1,5 - 2,0) · Q_H, л, где Q_H - минутная подача насоса, л.

После предварительного выбора объема бака согласовывают его значение по ГОСТ 12448-80.

Чтобы избежать перегрева гидропривода, вместимость бака следует увеличивать:

- с увеличением номинального давления в гидросистеме;

- в машинах, работающих в южных районах страны;

- с увеличением коэффициента использования номинального давления и продолжительности работы под нагрузкой.

Окончательно вместимость бака определяется тепловым расчетом гидросистемы, а затем вновь согласовывается с ГОСТ 12448-80.

Наиболее распространены гидробаки, имеющие фор­му параллелепипеда. Площадь теплоотдачи таких баков может быть определена по формуле

м², (69)

где V_б - вместимость гидробака, м³.