Теоретический вопрос по загрузчику моторов

[clawham]

Скажем решили мы протестировать 20 киловаттный мотор.
Закрепили его, подвесили его ось на подшипниках чтоб непосредственно мерять момент, подключили контроллер и включили - ну крутится он а нагрузки у него нет. Ну ок. Берем мы цепь и крутим диск тормозя его  колодками - будем на 20 киловатт греть и диск и колодки.

В случае с загрузчиком в виде второго мотора и рекуперации - будем греть второй мотор и заряжать батарею(можно же ту же самую , что и крутит мотор - тогда с неё только потери будут тянуться).

Но а вот нету второго сопоставимого по мощности мотора - есть маслонасос промышленный с экскаватора. он неплохо там нагружает даже дизель на 60 лошадей.

И вот тут у нас разгорелась дискуссия с главным инженером моей фирмы - куда будут уходить 20 киловатт энергии если вы на вал повешаем этот маслонасос а выход магистрали высокого давления  прикроем краном/капиляром/шариком с пружиной? Что будет на 20 киловатт греться? Маслонасос трубы кран масло ничего?

Я уверен что нагреваться будет именно жидкость - само масло и именно его потом надо в радиатор подавать и радиатор продувать - масло будет греться на все 20 киловатт. Но некоторые уверены что будет греться именно кран а некоторые утверждают что сам маслонасос.

[Steel RAT]

Масло будет греться. Причем относительно медленно и нагрузка будет низкая.
А так же будет греться наиболее интенсивно сам насос.
Хотите 20 КВт - докупаете гидроцилиндр большого объема и поднимаете им бетонную плиту.
Думаю, что можно будет на 20-40 секунд (ход цилиндра/подачу насоса) обеспечить нужную максимальную нагрузку.

[Steel RAT]

Вчера гонял станок на ХХ.
240 литров масла греются с 20°С до 40°С примерно 20 минут.
Мощность можно посчитать через теплоемкость масла.

[i]

... и крутим диск тормозя его  колодками - будем на 20 киловатт греть и диск и колодки.

Здесь работа совершается на преодоление трения, мощность переводится в тепло.

.. есть маслонасос промышленный с экскаватора. ...
Что будет на 20 киловатт греться?

А здесь работа идет на повышение давления в магистрали, точнее на его поддержание.
Типа как гнать насосом воду на башню. На подъем воды нужно потратить работу, повышается ее потенциальная энергия, а не температура.
При спуске, потенциальная энергия воды переходит в кинетическую и тратится на трение, шум, брызги, но может также крутить лопатки генератора, который питает потребителей, а уж те переводят энергию в тепло (в конечном итоге).
В общем энергия потратиться (вся без остатка) на совершение какой либо работы ... будет генератор - часть энергии уйдет дальше, нет - так будет бурлить, долбить водосток и бассейн.

[on4ip]

Испытательные стенды для Hariba
http://www.horiba.com/ru/automotive-test-systems/products/mechatronic-systems/engine-test-systems/
Имеют модели которые как раз и полущут воду в корыте, очень круто и точно выставляется загрузка, правда диапазон от 15 процентов.

[clawham]

если насос очень производительный а давление 100 килограмм то он и 100 киловатт сожрет.

И я уверен что эта энергия затрачивается на перемешивание этого масла на бешеной скорости( а изза вязкости сама жидкость и сопротивляется этому перемешиванию) и потому и греется - трение внутри масла.

Вот если бы это был газ тогда был бы цикл карно и на нагнетательной лини был бы подьем температуры а после капилляра/крана/трв - сброс давления и резкое понижение температуры. а так это вполне себе хороший и простой вариант кроме того с встроенной защитой от перегрузки - в маслонасосе есть подрывной аварийный клапан перепуска выхода на вход

Я уверен что маслонасос не должен  греться на 20 квт. ну да он не идеальный и на давлении через зазоры будет проникать жидкость из камеры высокого в камеру низкого давления и вот эти перетекания и будут греть - но там расход небольшой так что мощности будут смешные против трения лопаток о стенки. Мне так вот это видится - за краном сразу надо ставить радиатор с хорошим продувом.

[clawham]

... докупаете гидроцилиндр большого объема и поднимаете им бетонную плиту.

Дак а чем поднятие плиты будет отличаться от крана со стороны маслонасоса? Прикрыл кран на 99% и получил то же давление что и надо большому цилиндру на подъем плиты а масло в входную ёмкость сливать чтобы по кругу его ганять

[Steel RAT]

если насос очень производительный а давление 100 килограмм то он и 100 киловатт сожрет.

И я уверен что эта энергия затрачивается на перемешивание этого масла на бешеной скорости( а изза вязкости сама жидкость и сопротивляется этому перемешиванию) и потому и греется - трение внутри масла.

Вот если бы это был газ тогда был бы цикл карно и на нагнетательной лини был бы подьем температуры а после капилляра/крана/трв - сброс давления и резкое понижение температуры. а так это вполне себе хороший и простой вариант кроме того с встроенной защитой от перегрузки - в маслонасосе есть подрывной аварийный клапан перепуска выхода на вход

Я уверен что маслонасос не должен  греться на 20 квт. ну да он не идеальный и на давлении через зазоры будет проникать жидкость из камеры высокого в камеру низкого давления и вот эти перетекания и будут греть - но там расход небольшой так что мощности будут смешные против трения лопаток о стенки. Мне так вот это видится - за краном сразу надо ставить радиатор с хорошим продувом.

Ты хоть иногда думаешь, что пишешь?
Прикрыл кран и нагрузил сто тысяч мегаватт. 
И насос не греется... он же тупой.
Давай снова в школу...
Хотя бы понять разницу между давлением и работой производимой цилиндром при этом давлении.

[clawham]

Давайте рассуждать так
Что есть маслонасос?
Кол-во оборотов это проток. чем быстрее крутиш тем больше поток.
А давление - это крутящий момент. Прикрывая вентиль мы поднимаем давление и это переходит в крутящий момент. от этого у мотора скажем падают обороты - проток уменьшается и падает давление - нагрузка уменьшается и обороты нарастают вот так оно поддерживает нагрузку на заданном уровне.

Вопрос в том что будет греться? Ну берем экскаваторный маслонасос - они вал срезали  зубьями от перегрузки по крутящему моменту - шарик блокировочный молотком забивали и давали перегрузку. Тоесть закрыв полностью кран давление уйдёт в безпредел пока чтото не сломается или пока обороты мотора не упадут до уровня утечки через лопатки насоса.

Вопрос - что будет греться если я кручу насос 1200 оборотами и дал такое отверстие на конце трубки высокого давления чтоб на манометре было 20 кг/см2 На валу появится нагрузка, обороты хреначут, от мотора отъедаются момент и обороты - это мощность. какая никакая но мощность а вот куда она уходит? что охлаждать если я на 20-60 киловатт нагружу насос - возьму большой и мощный от станка с ЧПУ. он нам на станке вообще-то не греется - даже радиатора нет. Но в станке он двигает гидроцилиндры. гидроцилиндры создают давление в магистрали высокого давления и тем самым и нагружают насос а он - мотор. вот и снова вопрос - куда будет уходить 20-60 киловатт если вместо гидроцилиндра - краник и мы его прикрыли так чтоб на высокой стороне - 20 кг/см2 будет?

[SMILE1]

Давайте рассуждать так...

Рассуждать рановато, сначала вспомним самую среднюю школу:
1. Мощность не тратится и не расходуется. Расходуется энергия (раздумывать на что расходуется мощность то же самое что искать место откуда растет косинус )
2. Вся энергия не потраченная на механическую работу будет потрачена на нагрев
3. Греться будет все что трется или соприкасается с тем что трется (насос,масло,кран, воздух вокруг, стены помещения и экспериментатор наблюдающий за процессом)

Вот теперь (если что-то осталось непонятным) можно начинать рассуждать )))

[djbob2000]

В холодильнике примерно ваша схема. Греется насос, магистраль до крана и кран, после крана уже не греется - давления-то нет.

[SMILE1]

В  примерно ваша схема. Греется насос, магистраль до крана и кран, после крана уже не греется - давления-то нет.

Пример хороший, но там все не так просто, кроме давления там еще кое-что есть перед краном и нет после. Вот именно в это кое-что и вложена вся теплота.

[clawham]

Я писал это - цикл КАРНО.
Принцип заключается в том что фреон (например r22) при давлении 1 кг/см2 - кипит до температуры -23 а потом останавливается обычной жидкостью. Попытка подать к этой жидкости энергии - приведет к кипению. попытки охладить это ведро приведет к конденсации испарившегося ранее фреона.
То же самое работает и наоборот - газ, накачанный до 14 кг нагревается повышая свою внутреннюю потенциальную энергию но если этот газ попытаться охлаждать ниже точки по таблице для R22 например это ниже  40 градусов то газ начнет конденсироваться на стенках охлаждающей трубки и будет сильно много энергии отдавать стенкам этой самой трубки и только когда весь газ сконденсируется - температура перестанет держаться на стабильном уровне. а за краном/капиляром/трв давление резко уменьшается - там всас компрессора - потому температура кипения резко меняется и как следствие начинается кипение. типичное давление всаса в кондиционерах - 4,5 килограмма/см2. при этом температура кипения будет 5 градусов. И пока в  трубке есть хоть капля жидкого фреона - температурат этой трубки не будет ни выше ни ниже 5-ти градусов. любые попытки нагреть эту трубку она(трубка) будет передавать жидкости огромную энергию а жидкий фреон будет кипеть отбирая огромное кол-во энергии.
Компрессор кстати греется потому что он является частью магистрали высокого давления наполненной газом, температура которого выше чем температура кипения этого газа при текущем давлении - тоесть перегретый пар. Он и прогревает компрессон но мало кто знает что именно этим газом компрессор и охлаждается ибо попытка обмотки компрессора нагреть этот газ выше температуры равновесия приведет к теплопередаче и бОльшему нагреву пара.

Что у нас в нашей системе - Масло не кипит на всасе и не конденсируется на магистрали высокого давления - так что цикла карно нет и не будет греться ничего изза конденсации и испарения. - Конечно насос будет теплым - ведь в нем будет происходит трение кромок шестерен по полостям корпуса, трение лопаток о соседнюю лопатку и собственно всегда есть зазоры в которые будет проникать небольшое кол-во масла. Вот магистраль и сам насос будут на очень немного теплее температуры входного масла - не на 20 киловат приложенных.

Дальше идёт кран - очень узкое отверстие, проходя через которое жидкость вынуждена резко ускориться. Вот на сколько я понимаю - трение внутри масла и трение масла о кромки крана, ограничивающей проток и будут выделять всю энергию ибо именно вязкость масла не дает всему объемному расходу насоса проходить через узкое отверстие. был бы там бензин - при том же насосе оборотах и диаметре эквивалентного капиляра - давление было бы или намного меньшее или вообще небыло бы - бензин более текуч и потому не создат противодействия ускорению потока.

За краном уже горяченное масло будет греть все с чем соприкасается ибо оно само будет очень гарячее. Мне кажется что кран будет не сильно греться ибо он охлаждается потоком свежего холодного масла и потому там надо смотреть градиетн - сколько процентов поверхности крана соприкасаются с уже гарячим маслом а сколько - с ещё холодным. кран будет средней температуры.

А вот масимальная мощность , которую можно будет отнять надо смотреть чтоб от сверхинтенсивного вязкого трения температура тонкой струкци масла(до смешивания с основной массой) не превысило допустимого для масла порога - или оно закипит а это очень неприятно.

Блин прийдётся пойти на станок с ЧПУ и закрыть выход насосу на 20 кг шаровым краном ))

[dimad63]

Видел испытательный стенд на масленом насосе  на 1000 киловатт там радиаторов пол цеха было и всё это нагревалось до 120-160 градусов
на всех трубках были предупреждения не трогать  возможен ожог .там было много Электра клапанов .

[clawham]

ну дак нагревалось масло-то а не эти клапана или насос на эту мощность?

[dimad63]

стенд на эту мощность  а грелось всё а охлаждалось масло   кто его знает что конкретно грелось  там манометры до 600 бар были

[clawham]

ого 60 килограм ну явно не на насосе радиаторы были-то?

В общем это очень хорошо Походу так и делают нагрузчики на большую мощность

[mr.Dream]

[user]clawham[/user], греться будет крьльчатка центробежного насоса или же поршневая система от трения, немного в процентном отношении гидролиния от сжатия рабочей жидкости, но наиболее - дроссельная заслонка на спуске масла. Почти на все 20 квт. Она и будет приемником всей работьі. Трение там будет ого-го. Єнергия никуда не денется. Если двигать цилиндрьі - работа будет по подьему или перемещению веса. Если стравливать - работа на трение. Все.