Расчет мощности и выбор приводного оборудования

Мощность рабочего колеса на определенном участке реки рассчитаем по формуле:

 

                                                                  (3.1)

 

где: – скорость реки, м/с;

     – коэффициент использования энергии потока;

– площадь захватываемая рабочим колесом м²;

 – диаметр рабочего колеса, м;

– длина рабочего колеса,м.

 

Частота вращения рабочего колеса:

 

                                                                          (3.2)

 

где

 

Рассчитаем предварительную мощность генератора с учетом потерь в гидронасосе, гидромоторе, генераторе по следующей формуле:

 

                                                          (3.3)

 

где:

   

   

 

Итоговую мощность этой установки «микроГЭС-2» найдем по формуле:

 

                                                                            (3.4)

 

Оценимпредварительный КПД такого гидравлического привода:

 

                                                                         (3.5)

 

Выбираем генератор N-го завода N-ой моделис характеристикамиуказанными в таблице 3.2:

 

Таблица 3.2 – Характеристики генератора

Наименование параметра	Параметр, ед. изм.	Величина
Заводская мощность		2200
Номинальная частота вращения		25
Напряжение сети	, В	220
Частота тока		50
Сила тока		N
КПД		0,8
Наименование параметра	Параметр, ед. изм.	Величина
Масса		N
Степень защиты	IP	23

 

Рассчитаем крутящий момент генератора по формуле:            

                  

                                                                          (3.6)

   

где:                                                                     (3.7)

 

Подберем гидромотор, который может реализовать крутящий момент необходимый генератору. Воспользуемся формулой для расчета рабочего объема гидромотора из .

 

                                                        (3.8)

 

Положим, что:

 

                                                                              (3.9)

 

Если зададим номинальное давление в гидросистеме, то сможем найти рабочий объем гидромотора. Выразим из формулы (3.8) рабочий объем гидромотора:

 

                                                                    (3.10)

 

где:

 

Таким образом подходит гидромотор производителя «ОАО Пневмостроймашина серии 303. Паспортные данные представлены в
таблице 2.2.

Объемный КПД гидромотора:

 

                                                                           (3.11)

 

Положим, что частота вращения вала гидромотора равна частоте вращения вала генератора:

 

                                                                                (3.12)

 

Расход гидромотора определяем по формуле:

 

                                                       (3.13)

 

Далее подберем параметры гидронасоса. Подачу насоса найдем из соотношения:

 

                                                                              (3.14)

 

Частота вращения вала гидронасоса равна частоте вращения вала рабочего колеса:

 

                                                                                 (3.15)

 

Рабочий объем насоса определяем по известной формуле :

 

                                                            (3.16)

 

Принимаем насос «Пневмостроймашина» серии 411. Характеристики представлены в таблице 2.1

Пересчитаем подачу насоса:

 

                                                 (3.17)

 

Так как рабочий объем выбранного насоса выше расчетного, определим расчетный коэффициент мультипликации по рабочим объемам:

 

                                                                (3.18)

 

Пересчитаем рабочий объем гидромотора согласно k.

 

                                                         (3.19)

 

Пересчитаем по формуле (3.5):

 

                                                   (3.20)

 

Полученный результат расчета (3.1) – (3.20) отражен в таблице 3.3.

 

Выбор рабочей жидкости

При выборе рабочей жидкости руководствуемся следующими
факторами из :

· диапазон температур вязкости масла от  до ;

· климатические условия эксплуатации гидропривода – морские;

· насос аксиально-поршневой.

В этой связи принимаем марку маслаМ-8В2 (Аналог MobilDTE26).