Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів), страница 3

4.  Залежність між потужностями:

, де А – робота; Р – сила; S – шлях.

Тоді                      ,

.

З наведених формул випливає, що тиск у робочій порожнині двигуна визначається  навантаженням.

Література [5], стор. 5-8; [8]; стор. 6-9.

Тема 1.2. Робочі рідини гідросистем. Втрати тиску і витрата робочої рідини

Лекція 3. Робочі рідини, які використовуються в гідроприводах та їх властивості, вимоги до них. Облітерація і кавітація

1. Основні фізичні властивості робочої рідини

Під рідиною розуміють фізичне тіло, яке має на відміну від твердого тіла текучість і на відміну від газу досить малу змінність свого об’єму (при зміні тиску і температури).

Основні функції робочої рідини:

1.  Робоче середовище.

2.  Змащувальне середовище.

3.  Теплоносій.

4.  Промивне середовище.

5.  Засіб консервації.

Найважливішими фізичними властивостями рідини є:

1.  Густина.

2.  В’язкість.

3.  Стиснення.

4.  Теплове розширення.

   Густиноюоднорідної рідини називають величину, рівну відношенню маси m до її об’єму V

, [1кг/м³].

Питома вага є відношення ваги рідини до її об’єму: .

В’язкість рідини – це властивість рідини чинити опір зсуву або відносному зміщенню шарів.

Розрізняють динамічну та кінематичну в’язкість. Відповідно теорії Н’ютона, дотичні напруження між шарами дорівнюють добутку коефіцієнта динамічної в’язкості µ на градієнт швидкості

.

Коефіцієнт динамічної в’язкості µ вимірюється [μ]=1Па с=.

Існує величина обернена до коефіцієнта динамічної в’язкості – текучість: .

Коефіцієнт кінематичної в’язкості дорівнює відношенню коефіцієнта динамічної в’язкості до густини (одиниця виміру 1Ст=1м²/с (стокс))

.

В’язкість рідини залежить від температури, причому залежність нелінійна. При підвищенні температури коефіцієнт в’язкості зменшується і навпаки, при зменшенні температури коефіцієнт в’язкості збільшується.

З підвищенням тиску коефіцієнт в’язкості збільшується, але при тисках до 20МПа ця зміна незначна і не враховується.

На коефіцієнт в’язкості впливає вміст нерозчиненого в ній повітря. При збільшенні його кількості коефіцієнт в’язкості зменшується.

   Стиснення рідини – властивість змінювати об’єм під впливом тиску.

Стиснення характеризується модулем об’ємного стиснення (об’ємний модуль пружності [Е]=1Па)

, де V_о – початковий об’єм рідини;

∆p – величина зміни тиску;

∆V – зміна об’єму.

Модуль об’ємного стиснення збільшується при збільшенні тиску, а при збільшенні температури зменшується (див. рис. 1.3). Для мінеральних масел Е=1350-1750МПа.

Рис. 1.3. Залежність модуля об’ємної пружності від тиску (а) та від температури (б)

На величину об’ємного стиснення суттєво впливає нерозчинений газ, який майже завжди знаходиться в гідросистемі.

Для різних робочих діапазонів ці зміни різні, при тисках менше за 20МПа вони незначні (менше 10%) і на практиці не враховуються.

   Теплове розширення рідини – властивість рідини змінювати об’єм в процесі її ізобарного нагріву (при V=const).

Характеризується температурним коефіцієнтом об’ємного розширення, [β]=1/˚К

.

   Розчинність повітря. Звичайно в рідині розчинюється газ в об’ємі до 15% об’єму рідини. Кількість його залежить від тиску, температури, щільності та густини.

Для різних газів ступінь розчинення різна. При зміні параметрів рідини газ виділяється у вигляді міхурців і порушує нормальну роботу гідросистеми. Розчинений газ практично не впливає на властивості рідини, але сприяє піноутворенню.

   Спінювання. Виділений з рідини газ, а також попадаючий в неї з зовні в результаті перемішування утворює піну. Піна являє собою емульсію, яка складається з мікроскопічних міхурців рідини і газу. В піні більш інтенсивно протікають хімічні реакції і окислення. Вона сприяє кавітації, корозії, а також погіршується змащувальна властивість.

Прихильність рідини до спінювання визначається поверхневим натягом. Сприяє піноутворенню наявність води. Для зменшення піноутворення застосовують спеціальні присадки.