miskah
Junior Member
Posts: 697
|
Post by miskah on Oct 10, 2013 22:22:09 GMT 4
No niin hienoa että saatiin paikalle joku joka oikeasti on joskus näitä laskenut! Tosiaan noin olen itsekin tarvittavan tehon ja väännön laskenut, ja ilmeisesti on mennyt jopa oikein? Hyötysuhde olisi mukavaa ottaa huomioon, jos tietäisi edes suurinpiirtein että mitä ne voivat olla pumpulle ja moottorille?
|
|
|
Post by Ralliantti on Oct 10, 2013 22:34:23 GMT 4
Hienoa tietoa tarjolla. Kiitos
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 10, 2013 22:51:41 GMT 4
Nepä se kun riippuvat pumpun/moottorin tyypistä ja toimintapisteestä. Siksi noita hyötysuhteita kuvataan simpukkakartoilla kun kaksi akselia ei riitä. Siis kuin turbojen kompurakartat. Jos otetaan vaikka tuo edellä mainittu esimerkki, siis jos otetaan pieneen paineeseen suuri tilavuusvirta. Tällöin käytännössä kaikki teho menee itse pumpun kitkojen voittamiseen ja mekaaninen hyötysuhde on liki nolla ja sitä kautta kokonaishyötysuhdekkin erittäin matala. Toisaalta volumetrinen hyötysuhde (vuotoja kuvaava) voi olla hyvinkin korkea (>90%). Hyötysuhteitakin on siis useita. Jos ollaan kunnolla "kartalla", niin mäntävermeet ~90% ja rattaat 80..85%. Eli kampiakselilta saa napamoottorille hytikalla siirrettyä normaalisti noin 50..70% tehosta. Ääripäissä usein paljon vähempi kun mennään ulos komponenttien alueelta.
Eli siis pumppu ja moottori niin tulee vaikka 0,8x0,9=0,72 miinus vielä putkisto- ja venttiilihäviöt, niin ollaan tuolla jossain 55..60%. Helpolla kyllä alempanakin.
Tosin mobilekoneet ja ajovoimansiirrot ei ole ihan ominta alaa.
|
|
Ari
Junior Member
Posts: 191
|
Post by Ari on Oct 10, 2013 23:03:05 GMT 4
No nyt kun osaamista saatu mukaan keskusteluun niin mites sitten orbitrolin mitoituksessa pitäisi huomioida? Itsellä esim ohjaukselle tulee 6cm pumppu kierrokset max noin 3000 (ehkä vähän yli). Minkälaisella mallilla saan hahmotettua passelin sylinterin ja orbin?
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 11, 2013 0:29:54 GMT 4
Alkuun lähtisin halutusta ratin kierrosmäärästä. Joku 3..4 lie passeli tapista tappiin. Sitten voimantarve, eli sylinteri. Myös mekaniikka vaikuttaa iskun pituuden muodossa. Orbit taitaa kestää sellaiset 150 bar, joten voimaa aika hyvin noista löytyy. Helpoin sylinterin kanssa on lie kopioida toimiva (kaupallinen) ratkaisu. Tai jos on orbi valmiina, niin sovittaa sen kierrostilavuuden haluttuun ohjauksen nopeuteen sitten sylinterin valinnalla. Eli jos tahtoo vaikka 3 kierrosta laidasta laitaan, niin sitten sylinteri jonka tilavuus on 3xorbin kierrostilavuus. Toki sitten tulee eroa ollaanko männän vai varren puolella jollei ole spesiaalisylinteriä.
Jos mietitään vaikka, että tarvitaan 400 mm iskua, on hallussa 3 dl/kierros orbi ja halutaan ohjaukseen reilut 3 kierrosta laidasta laitaan normisylinterillä:
Tällöin orbi antaa kolmella kierroksella 9 dl öljyä ja koska ohjaus halutaan yli 3 kierrosta, niin otetaan pienempi tilavuus, eli varren puoli laskentaan. Jos siis mitoitettaisiin männän puolen mukaan, niin silloin varren puolelle päin ohjaus olisi reilusti nopeampi kuin haluttu.
Nopeasti tökkien 60/35-400 olisi 0,75l varren puoli ja 1,13 l männän puoli jos meni näin myöhään vielä oikein. Tuolloin saataisiin 2,5 kierrosta toiseen suuntaan ja 3,75 kierrosta toiseen suuntaan. Voisi olla niin liki kun helposti pääsee.
Tuotto sitten määrää kuinka nopeasti tuota voi veivata. Täysillä kierroksilla 6 cm3 antaa noin 18 l/min, eli 0,3 l/s. Jolloin siis edellä mainitulla mitoituksella kärsisi kääntää laidasta laitaan vajaassa neljässä sekunnissa toiseen suuntaan (1,13 l / 0,3 l/s = 3,77 s) ja toiseen suuntaan 2,5 s (0,75 l / 0,3 l/s). 1000 rpm ja tuotto kolmasosa ja aika siten kolminkertainen. Vähän tuntuisi tuohon pieneltä, mutta nämä tietty ihan hatusta ravistetut arvot.
Toisinpäin jos lähdet kun pumppu on, niin jos vaikka 4 s kärsit kääntää tyhjäkäynnillä (~1000 rpm), niin silloin sulla on käytössä se 6 l/min öljyä, eli 0,1 l/s. Silloin 4 s:ssa saat tietty 0,4 l öljyä ja tarvitset sylinterin jonka männän puolen tilavuus on noin 0,4 l ja orbin jollain 1..1,33 desin kierrostilavuudella (3..4 kierrosta ohjaus). En tiedä onko ihan noin pieniä, joku 2 dl ainakin löytyy. Joten voi joutua vähän ohjauksen ominaisuuksista tinkimään tuolla pumpulla. Mutta tosiaan en näitä juurikaan pyörittele yleensä joten komponenttien saatavuus ei ole tiedossa ja noin pieniä orbeja voi ollakkin.
Toivottavasti selventi.
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 11, 2013 0:51:24 GMT 4
Niin ja jos pitkiin sylintereihin on tarvis mennä ja tietty mitä pienempi varsi, niin sitä likemmäs saa ratin kierrokset eri suuntiin ja nurjahdus voikin tulla jo vaaraksi. Tosin joku 60/35-400 kestää sellaiset 500 bar ennenkuin tuosta on pelkoa. Metrisenä enää 150 bar.
|
|
|
Post by Ralliantti on Oct 11, 2013 21:40:53 GMT 4
Niin ja teho taas on momentti kertaa kulmanopeus, eli yksiköinä [W]=[Nm]x[rad/s]. Yksi kierros on 2xPii radiaania, eli vaikka 3000 rpm on 3000 / 60s x 2 x 3,14159 rad/s. Jolloin taas 13500 W / tuo em. sotku = 42,97 Nm. Työkseni näitä aina toisinaan pyörittelen ja koulutustakin alalle on niin voin näissä jossain määrin jeesailla. Ööö, siis saisko tuon vielä suomennettuna? tuo "em.sotku 3,14159 rad/s" tipauttaa kelkasta aloittelevan matemaatikon..
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 11, 2013 22:22:19 GMT 4
Toki:
SI-yksiköitä siis ovat sekuntti, metri, newton, pascal, radiaani, jne. Hakasulkuja käytän korostamaan yksiköitä toisinaan
3000 rpm/ 60 s niin saadaan kierrosta sekunnissa eli [1/s]
täysi ympyrä on 2xPii radiaania ja pii siis likiarvona noin 3,14159. Yksi kierros siis noin 6,283 radiaania. Se vaan on niin...
tällöin kun kirjoitetaan 3000 / 60 x 2 x 3,14159 niin saadaan minuuttikierrokset radiaaneiksi sekunnissa, eli pelkkä yksikkökieputus pyörintänopeudelle
3000 rpm on siis sama kuin 314,159 rad/s, hauskasti osuu vielä piin monikerta tuohon sotkemaan.
Ja kun P = M x omega, niin tuosta tulee sitten että M = P/omega ja sijoittaen 13500 W / 314,159 rad/s = 42,97 Nm
Toivottavasti selveni.
|
|
tlapio
Junior Member
Posts: 427
|
Post by tlapio on Oct 12, 2013 9:37:31 GMT 4
Asiallista tietoa yllä. Kiitos siitä. Minä kans aikanaan tuumailin että minkähän kokoiset ajomoottorit värkkiini tarvitsen. Joidenkin tehdastekoisten pienkuormaajien omistajien olen kuullut valittelevan heikkoa mäennousukykyä, ja mulla yhtenä tärkeänä reunaehtona on tontilla oleva kohtalaisen jyrkkä, n. 20-25 ast mäki. Netistä kun näitä unhoon jääneitä matikan myysteereitä kertailin niin löyty oheinen hyvä linkki. www02.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/fysiikka/mekaniikka/peruslait/kalteva/index.html Eli juurikin tuon kaavan mukaisesti excelillä pyörittelin että jos mun kones jossain vaiheissa kasvaisi 600 kiloiseksi ja kuskaisi 400 kilon kuormaa, (1000 kg) niin sain tuon Resultantin suuruudeksi 4146N 25 asteen mäelle. Tuosta edellisen lukeman oikeellisuudesta en ihan päätäni uskalla pantiksi pistää, mutta sen perusteella kuitenkin lähdin hakemaan niitä moottoreita. Eli mulla kun oli alun perin tulossa etuveto jossa moottori molemmissa pyörissä suoraan navassa ja rinnan kytkettynä, niin n. 2000N / moottori oli voimatarve. Tähän kun otti mukaan sen jo monesti hokemani "momentti on voima*varsi", niin päädyin siihen, että 50 cm pyörähalkaisijalla (=25 cm varrella) hakusassa oli n. 500 Nm vääntävät moottorit. (n. 175 bar paineella) 200cm3 olisi käyrästön mukaan ollut oikea valinta, mutta otin sitten varooksi pykälää suuremmat, eli 250 cm3. Hydemoottorien tehojen puolesta valinta osoittautui oikeaksi, eli mäennousu onnistui vaivatta jos vaan renkaat piti. Rinnankytketyillä moottoreilla homma ei vaan oikein toiminut. Ei pito riittänyt, varsinkin kun mäki on vähän pehmeä ja kone on kevyt. Jompikumpi pyörä suti turhan helposti, ja kaivoi itsensä maahan. Mietin k.o moottoreiden kytkemistä sarjaan, mutta ajattelin että paukut ei sitten enää riitä. Sarjakytkennässähän moottorille tuleva paine puolittuu, olettaen että renkaat pitää tasaisesti. Lisäsin tosiaan sitten myöhemmin myös taakse moottorit ja ne muutti koneen etenemiskyvyn täysin. Kokonaisvääntö lienee silti pysynyt suurin piirtein samana, koska moottorit on kummallakin sivulla sarjaan kytkettynä, ja nämä sarjakytkennät sitten rinnan.
|
|
Ari
Junior Member
Posts: 191
|
Post by Ari on Oct 12, 2013 10:54:34 GMT 4
muakin vähän jännittää 190 cm3 moottorin voima. Tosin Nestepaineelta sain siunauksen,että pitäisi olla riittävä moottori koska perälliset akselit. Ja toisaalta toi mun pumpumpulla max paineet 300bar joten siinäkin on reserviä. Ja käyttävästä dieselistä ei lopu potku kovin helposti. täytyy vähän ynnäillä ton linkin kaavon mukaisesti
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 12, 2013 13:40:49 GMT 4
tlapio on ihan oikeassa. Tuo voimantarve tulee ihan suoraan peruskoulutrigonometrialla massasta ja halutun nousukulman sinistä. Eli tuossa 1000 kg * 9,81 m/s^2 * sin(25) = 4146 N Toki tuohon sitten ne hyötysuhteet, mutta napamoottorilla ollaan niin liki 100% akselilta renkaaseen, että voitaneen unohtaa. Sitten jos laskettaisiin pumpulta pyydettävää, niin voisi vähän laittaa reserviä tai tinkii muutaman asteen nousukyvystä/kilon kuormasta. Ja momentti tosiaan on voima kertaa varsi, joten 4146 N * 0,25 m tekee 1036 Nm ja tuo jaettuna kahdelle moottorille on sen noin 500 Nm. Mutta tosiaan jos toinen suttaa, niin silloin ei riitä vedot. Tuossa voisi pelata vaikka sopiva virranjakoventtiili johon olisi helppo tehdä vaikka patruunalla ohitus, jolloin saisi sähkölukon eikä tarvitsisi suotta öljyjä lämmittää silloin kun ei lukitusta tarvitse. Jos tuota käyttää vain pahoissa paikoissa, niin virtaustakaan ei tarvitsisi mitoittaa maksimin mukaan ja pärjäisi pienellä komponentilla Voisihan tuohon myös kikkailla venttiilillä kytkennän vaihdon rinnan/sarjaan, jolloin tulisi nopea ja hidas alue. Sitten vielä muuttuvatilavuuksista pumppua, niin alkaa ajossa aluetta piisata. Mahdollisuuksiahan on. Sitten tietty jos on vaikka 4:1 perä välissä, niin 500 Nm moottori kääntääkin jo 2000 Nm miinus häviöt.
|
|
Ari
Junior Member
Posts: 191
|
Post by Ari on Oct 12, 2013 20:15:34 GMT 4
Moottorin jatkuva max vääntö mulla vähän yli 500Nm ja hetkellinen yli 700Nm eli pitäisi potku riittää tämän kalkyylin perusteella
|
|
miskah
Junior Member
Posts: 697
|
Post by miskah on Oct 15, 2013 13:33:20 GMT 4
Tämä nyt ei enää alkuperäiseen kysymykseen liity, mutta hydrauliikka rakenteluun kylläkin. itsellä on kolmiosainen hydr. Pumppu,9+9+6, pumppua pyöritän 3t kierrosta/min, jolloin kokonais tuotto on noin 72l/min. Kuinka ison paluusuodattimen laitan järjestelmään? Voiko sen laskea suoraan tuotosta
|
|
|
Post by Ralliantti on Oct 15, 2013 15:32:20 GMT 4
Tämä nyt ei enää alkuperäiseen kysymykseen liity, mutta hydrauliikka rakenteluun kylläkin. ..ei ehkä alkuperäiseen kysymykseen mutta hyvin aiheeseen, eli hyden perusteisiin kylläkin. On tullut niin paljon hyvää tietoa että on vielä vähän "sulateltavaa" ennen kuin keksii uutta kysyttävää.
|
|
Stefa
Junior Member
Posts: 106
|
Post by Stefa on Oct 16, 2013 0:39:50 GMT 4
Toki tuotto on se suurin mitoitusperuste filtterille. Tietty isommalla filtterillä vastapaine jää matalammaksi ja isompi patruuna kerää enempi likaa ennen tukkeutumistaan. Vastapainetta voi myös laskea laittamalla harvemman suodattimen, mutta liika harva voi sitten aiheuttaa ongelmia komponenteille. Mitään kovin herkkäähän näissä ei onneksi olekkaan sen kummemmin vastapaineen kun puhtaudenkaan suhteen. Katselin, että 10 ja 25 um taitaa olla yleisimpiä tarjottavia suodattimia. Noista 10 um pelaa varmasti, 25 um vähän itseä hirvittäisi mutta ehkä rataspumpulla ja matalilla <200 bar paineilla menee justiinsa, joku 14 um olisi jo ihan jees jos saa jostain. Kannattaa myös katsoa ns. betaluku jos se ilmoitetaan. Samaa meinaa myös jos suodatin on "nimellinen 10 um" tai "absoluuttinen 10 um". Beta 200 on absoluuttisen raja, jolloin suodatin ottaa vähintään 99,5% hiukkasista pois kertasuodatuksella (=partikkelimäärä kahdessadasosaan). Nimellinen on sitten jotain alle tuon ja voi olla lähes mitä vaan. Elementeistä mitä itse käytän, niin 75 l nimellistä omaava läpäisee tuon 10 um versiona noin 0,6..0,7 bar häviöllä 30 cSt viskoosilla (noin 40 asteinen "32" hytikkaöljy). 20 um versio noin 0,4 bar. 2 bar noissa on tukkeumahälytys ja 3 bar aukeaa ohitus. 10 um versio muuten pidättää likaa 14 g! Kyllä, 14 grammaa. 10-30 öljy sitten onkin 40 C:ssä about 45 cSt ja silloin 10 um filtteri tekeekin jo liki barin. 0 astetta ja yli 8 bar ja elementti monasti repeää kympissä. Toki siellä on ohitus, muttei silti kannata revitellä koneita kylmänä. Jos muuten on sellainen säätyvätilavuuksinen mäntäpumppu, niin sen kotelodraini sitten filtterin ohi suoraan tankkiin. Ei yleensä kestä kotelopainetta kun luokkaa 2 bar. Tai ainakin tarkastaa valmistajan speksin. Hytikkamoottorin kotelo sen sijaan kestää noin 20 bar, joten voi kytkeä filtterille. Mutta jottei filtteriasia menisi liian hankalaksi, niin jättäisin siis reserviä nimelliseen jonkin verran. Noita mitä itse tehnyt, niin kerroin on noin 3 jolloin vaihtovälissä on päästy noin vuoteen (esim. reilut 800 l/min pumput ja noin 2600 l nimellistä paluusuodatuskapasiteettia ja noin 1300 l painepuolella). Tosin sylintereitä, tunteja ja liikettä on näihin vehkeisiin verrattuna paljon ja ympäristö huono, joten likaakin sen mukaan. Ehkä voisi verrata johonkin kolmivuorourakkakäyttöön. Joku 1,5 voisi olla ihan jees näissä, tosin ei sulla se kone 3000 rpm jatkuvasti pyöri joten harkinnan mukaan voisi mennä nimelliselläkin, mutta vaihdettava tiuhempaan. Sellainen illan epistola tänään vähän noista taustoista millä näitä mitoitellaan Paljon perustuu kokemukseen, kun esimerkiksi järjestelmästä tuleva likamäärä on aika hankala ennustaa. Sitten kun mennään hienompaan (venttiili/pumppu) tekniikkaan ja pitää miettiä öljyn käyttöikää, kemiallista vakautta ja eri laatuisia epäpuhtauksia niin tulee vähän lisää elementtejä mukaan, mutta nuo on sitten jo oma lukunsa.
|
|