Engineering
Pompa zębata
Uruchom pompę zębatą na zawór obciążający i zamykaj zawór: ciśnienie, przeciek przez luzy i moment silnika rosną razem, aż zawór przelewowy się uniesie, a silnik zwolni po swojej charakterystyce. Otwórz luz kół zębatych i patrz, jak sprawność objętościowa spada przy tym samym napędzie; bez przecieku średni wydatek to dokładnie wydajność jednostkowa razy obroty. Praca wału bilansuje się z wydatkiem użytecznym, przeciekiem, przelewem i tarciem.
Co się dzieje
Pompa zębata 10 cm³/obr na silniku o prostej charakterystyce (20 N·m momentu rozruchowego, 300 rad/s biegu jałowego) zasila linię 0,2 l z kryzą obciążającą i zaworem przelewowym. Koła zębate podają V_d·ω/2π; laminarny przeciek przez luzy zwraca G·δ³·p/μ; suwak przelewu otwiera się między 100 a 110 bar z opóźnieniem 5 ms; ciśnienie linii podąża za modułem ściśliwości oleju. Pompa żąda od wału V_d·p/2π plus tarcie Coulomba i lepkie, więc zamykanie zaworu podnosi moment i zwalnia silnik po charakterystyce. RK4 z krokiem 10 μs; praca wału odnajduje się w pracy wydatku, przecieku, przelewie, tarciu i oleju ściśniętym w linii.
Co wypróbować
Zamykaj powoli zawór obciążający i patrz, jak rosną ciśnienie, przeciek i moment, aż zawór przelewowy się uniesie; otwórz luz do 60 μm i odczytaj sprawność objętościową; wyzeruj go, a wydatek równa się wydajności jednostkowej razy obroty.
Model i jego ograniczenia
Skupiona objętość linii, laminarny przeciek ze stałą geometryczną, kryzy turbulentne ze stałym współczynnikiem, bez pulsacji wydatku i objętości zamkniętej, silnik bez ograniczeń cieplnych.
Równania modułu
Równania Q_th = V_d·ω/(2π), Q_leak = G·δ³·p/μ dp/dt = β/V·(Q_th − Q_leak − Q_out − Q_relief) T = V_d·p/(2π) + T_f + c·ω, T_m = T_s·(1 − ω/ω_0) η_v = 1 − Q_leak/Q_th, η_m = V_d·p/(2π·T)
