3.5.6. Расчет теплообменника

Гидравлические потери в гидроприводе станка трансформируются в тепло, передаваемое рабочей жидкости. Чтобы рассеять выделяющуюся теплоту и обеспечить температуру рабочей жидкости в заданных пределах (для станочного оборудования - не свыше ) при естественном теплообмене необходимо иметь достаточные размеры гидравлического бака или вводить в гидросистему устройства для принудительного охлаждения рабочей жидкости (теплообменные устройства, холодильные установки и т.п.).

Объем масла в гидробаке с естественным теплообменом, который необходим для рассеяния теплоты в единицу времени при условии, что температура рабочей жидкости будет не более, чем на превышать температуру окружающего воздуха, можно приближенно определить по формуле

, (3.94)

где - ; - ; - .

При применении теплообменников требуемый объем рабочей жидкости в баке уменьшается в несколько раз, поскольку основная часть теплоты рассеивается теплообменником. Когда требуется поддерживать температуру рабочей жидкости на уровне температуры окружающего воздуха или близко к ней (в прецезионных станках) для охлаждения применяют холодильные установки с системами автоматического контроля и поддержания заданной температуры.

Среднее количество теплоты , выделяемой в гидросистеме в единицу времени, находят по уравнению

, (3.95)

или

(3.96)

Подставляя значение из выражения (3.96) в уравнение (3.94), находим

. (3.97)

Поскольку необходимый для естественного (конвективного) теплообмена расчетный объем масляного бака не превышает типовых объемов стандартных гидростанций ( ), то для охлаждения жидкости до рабочих температур применение дополнительных теплообменников не требуется.

Заключение

Дисциплина «Гидравлика» является одной из общепрофессиональных дисциплин, изучаемых студентами специальности 151001 «Технология машиностроения».

Данное учебное пособие содержит необходимый минимум теоретических знаний и методических рекомендаций для успешного выполнения лабораторного практикума, контрольных заданий и курсовой работы.

Последовательное изложение учебного материала должно способствовать глубокому усвоению студентами дисциплины «Гидравлика». В лабораторном практикуме основное внимание уделено методическим и практическим особенностям выполнения экспериментов на стендах и установках, несмотря на то, что реальное выполнение лабораторных работ проводится методом компьютерного моделирования. Обучающе-моделирующие программы по разделам курса «Гидравлика» дают наглядное представление о физических закономерностях поведения жидкостей и газов в различных устройствах и установках и позволяют глубже понять сущность происходящих в технике и технологии явлений.

Основное содержание контрольных работ заключается в получении практических навыков решения конкретных гидравлических задач технического характера, что способствует развитию самостоятельного инженерного мышления. В учебном пособии изложены методические основы и примеры решения типовых гидравлических задач, а также приведены индивидуальные варианты заданий по контрольным работам.

Курсовая работа по «Гидравлике» выполняется на завершающем этапе обучения и ставит своей основной целью закрепление и приобретение специальных знаний и навыков, необходимых в инженерной деятельности. В учебном пособии приведены рекомендации по составу, содержанию и оформлению расчетно-пояснительной записки и дан пример выполнения типовой курсовой работы по «Гидравлике».