Тепловой расчёт гидропередачи стенда, страница 5

Площадь теплообменника А_Т вычислено из условия получения желаемой установившейся температуры масла , Сº:

,                             (6.24)

где k_Т – средний коэффициент теплоотдачи теплообменника, принято k_Т = 30   Вт/(м²×⁰С) [18].

                          (6.25)

.

Производительность вентилятора Q_В , м³/с, определено из равенства мощности теплового потока, отдаваемой маслу и получаемой воздухом:

c_жρ_жQ_ж(T_T^вх – T_T^вых ) = c_вρ_вQ_в (T_в^вых – T_в),                             (6.26)

где (Т_Т^вх- Т_Т^вых ) - разность температуры масла на входе и выходе теплообменника,  Т_Т^вх - Т_Т^вых =°С ; с_в - удельная теплоемкость воздуха, = 1000 Дж/(кг×⁰С); r_в - плотность воздуха, r_в =1,2 кг/м³ ; Q_в – расход воздуха, ; T_в^вых – температура воздух на выходе ,°С.

Т_в^вых находится посередине интервала:

Т_В < Т_в ^вых < Т_Т^вых ≈ Т_у ),                                        (6.24)

При Т_в^вых=55°С и Т_Т^вх - Т_Т^вых =1°С по формуле (5.23) полуено:

.

Рисунок 6.4 - Температурный цикл работы стенда с теплообменным аппаратом

Таблица 6.7 – Характеристики этапов температурного цикла при использовании теплообменного аппарата

Количество испытуемых гидроцилиндров по формуле (6.22) с учётом данных таблиц 6.5, 6.7:

.

6.8.4 Температурный цикл работы стенда при использовании теплообменного аппарата и увеличении объёма бака

Температурный цикл работы стенда при использовании теплообменного аппарата и увеличении объёма бака вдвое показан на рисунке 6.5. Характеристики этапов температурного цикла при использовании теплообменного аппарата и увеличении объёма бака вдвое приведены в таблице 6.8.

Рисунок 6.5 - Температурный цикл работы стенда с теплообменным аппаратом и увеличении объёма бака вдвое

Таблица 6.8 – Характеристики этапов температурного цикла при использовании теплообменного аппарата и увеличении объёма бака вдвое

Количество испытуемых гидроцилиндров по формуле (6.22) с учётом данных таблиц 6.5, 6.8:

.

6.9 Расчет непрерывной работы стенда на масле ShellTellusT15

Так как масло Shell Tellus T15 при +20˚С (комнатная температура) имеет вязкость 36 сСт, то предварительный прогрев масла не требуется.

Диапазон вязкости принят в интервале 36-18сСт. Температура масла соответственно 20-45 ⁰С.

Максимальное время непрерывной работы стенда t_max  по формуле (6.20) при T_max=45 ⁰C , приведено на рисунке 6.6.

Максимальное время непрерывной работы стенда t_max  по формуле (6.20) при T_max=45 ⁰C и при увеличении объёма бака вдвое, приведено на рисунке 6.6.

Из рисунка видно, что максимальное время непрерывной работы стенда (кривая Т1) при объёме бака V_Б = 0,2475 м³ составляет t_max=2180 с.

Максимальное время непрерывной работы при увеличении объёма бака вдвое (кривая Т3), составляет t_max=3800 с.

Выводы

Принято решение увеличить объём бака вдвое.

При увеличении производственной программы ремонта гидроцилиндров, в конструкции насосной станции стенда предусмотрено место для монтажа теплообменного аппарата, параметры которого определены в пункте 6.7.3.

Рисунок 6.6 – Температурный цикл непрерывной работы стенда на масле Shell Tellus T15