background image

Zestaw  I 

 
Zad 1.  Wpływ katalizatora miedzi, żelaza oraz wody na liczbę kwasową. 
 
Liczba  kwasowa    –    wartość  która  charakteryzuje  kwasowość  układu;    jest  to  ilość  miligramów 
czystego KOH (wodorotlenku potasowego), która jest  niezbędna do zmiareczkowania (zobojętnienia) 
pobranej próbki w odniesieniu do jej masy. 

Lk   











 

Lk – liczba kwasowa 
M

KOH

 – masa molowa substancji użytej do miareczkowania 

Cn – stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania 
Mp – masa próbki 
 
 

 

Czas pracy 

Liczba kwasowa 

Bez katalizatora 

Bez H

2

>3500 

0,17 

Bez katalizatora 

z H

2

>3500 

0,90 

Fe 

Bez H

2

>3500 

0,65 

Fe 

z H

2

400 

8,10 

Cu 

Bez H

2

>3000 

0,89 

Cu 

z H

2

100 

11,2 

 
 
Zad 1. (II wersja)  Wskaźnik wiskozowy cieczy hydraulicznej 
 
Wskaźnik  lepkości  IW  (wskaźnik  wiskozowy)  -  Wskaźnik  lepkości  jest  liczbą  charakteryzującą 
zależność lepkości oleju smarowego od temperatury. 
 
Oleje  o  dużym  wskaźniku  lepkości  charakteryzuje mała  zmiana  lepkości  przy  zmianie  temperatury  i 
lepiej spełniają wymagania stawiane olejom smarowym niż oleje o małym wskaźniku lepkości. 
 

 

 

background image

Zad 2. Straty przepływu w szczelinie płaskiej ruchomej i nieruchomej; sprawność objętościowa 
 
Strata  objętościowa  w  elemencie  hydraulicznym  występuje  w  różnego  rodzaju  szczelinach.  Rodzaj 
szczeliny i jej położenie w elemencie hydraulicznym decydują  o wartości straty. Szczelinowe straty 
objętościowe  wyznaczane są wychodząc z podstawowego równania przepływu Stokesa: 

              

1

  

 

 ó ąłś !ł"#: 

    0 

Szczelina płaska o nieruchomych ściankach 
Ciecz przepływa między nieruchomymi ściankami odległymi od siebie o wartość b. 

 

0  



&







1

1& 

Prędkość przepływu w przekroju poprzecznym: 
 

& 

1

2( 



& 



 )  

 
Natężenie przepływu: 

*  + &,





 

* 

∆)

12(.

 

Średnia prędkość w szczelinie 

  

∆)



12(.

 

 
Szczelina płaska o ruchomych ściankach 
Jedna ścianka jest stała a druga ruchoma albo jedna porusza się względem drugiej, Straty zależą od 
prędkości ruchu ścianke oraz zwrotu tej prędkości w stosunku do zwrotu prędkości cieczy  

 

  

 

Rokład prędkości: 

  

 

& 











 )  /





  

 
    

 

Nat eżenie przepływu: 

*  + &,





 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

* 

∆

 

/



 



 

 

 
+  przy zgodnych prędkościach 
-  przy przeciwnych prędkościach 

 
 
 
 
 

background image

Sprawność objętościowa 
Straty objętościowe określone dla oszczególnych węzłow konstrukcyjnych elementów hydraulicznych 
pozwalają wyznaczyć całkowią liczbę strat objętościowych 

0





*



*



 

0 

*



 ∆*

*



 1 

∆*

*



 

 

Straty hydrauliczne: 

0





1



1



 1 

∆1

1



 

Straty całkowite 
 

0



 0



 0





1



1

 1 

∆1

1

 

 
 
Zad 3. Przekładnia hydrostatyczna o równoczesnej regulacji. 
 

 

background image

Zestaw II 

 
Zad 1. Polimeryzacja, liczba kwasowa i liczba neutralizacji. 
 
Polimeryzacja-    to  proces  wytrącania  produktów  asfaltowych  z  cieczy  (  Produkty  asfaltowe  są 
elementami zanieczyszczenia układu). Produkty asfaltowe mogą prowadzić to tzw. Obliteracji – czyli 
na zarastaniu szczelin. 
 
Utlenianie – prowadzi do występowania reszt kwasowych, a więc powoduje to wzrost agresywności 
cieczy. Miarą utleniania się cieczy jest liczba kwasowa Lk (Liczba neutralizacji). 
 
Liczba Kwasowa – wartość, która charakteryzuję kwasowość układu,  jest miarą utleniania cieczy. Jest 
to ilość miligramów czystego wodorotlenku potasowego (KOH), która jest niezbędna do : 
-miareczkowania pobranej próbki w odniesieniu do jej stałej masy;  
-zobojętnienia kwaśnych składników jednego grama próbki; 
- ilość mg KOH potrzebna do zneutralizowania 1g cieczy 
 
LK = M

KOH

 (CnV/mp) 

Lk – liczba kwasowa ; M

KOH

- masa molowa substancji użytej do miareczkowania 

Cn- stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania 
V – objętośc substancji użytej do miareczkowania  

 

Mp –masa próbki 
 
 
Zad 2. Straty hydrauliczne w układzie, sprawność instalacji i hydrauliczna elementu.  
 
Sprawność  hydrauliczna  instalacji  –  jest  to  skuteczna  wartość  ciśnienia  Δps,  którą  silnik  może 
wykorzystać  do  napędu  maszyny  roboczej  lub  mechanizmu,  jest  różnicą  ciśnienia  tłoczenia  po 
ograniczonego zaworem maksymalnym i sumy strat w przewodach. 
 
Δps=po-Δp       Δp - suma spadków ciśnienia w poszczególnych odcinkach przewodu. 
 
Sprawność hydrauliczna instalacji  
 

η

R

= Δps/po = 1 – Δp/po    

η

R

> 0.8 

 
Im wyższe ciśnienie w instalacji tym sprawność jest większa.   
 
Sprawność hydrauliczna elementów 

 

 
Straty hydrauliczne zalezą przede wszystkim od rodzaju przepływu. 
 
 
 
 

background image

Straty na długości : 
 
Spadek ciśnienia Λp = λ * L/d*V

2

/2g *γ    

Λp – spadek ciśnienia ;  λ – współczynniki oporu  

 
Współczynnik oporu zależy od Liczby Reynoldsa : 
Re=V*d/ν                  ν – lepkość kinematyczna 
Dla przepływu Laminarnego λ =64/Re 
Dla przepływu Turbulentnego  λ=0,3164Re

-0.25

 

 
Straty miejscowe :  
  
Występują na przykład w łukach, kolankach itp. 
Miejscowe spadki ciśnienia:  
 

Λp=

ξ

 * 

δ

/2 * V

2

                   

    

ξ- 

współczynnik strat miejscowych 

 

 

 

 

  

δ- 

gęstość cieczy     V – średnia prędkość przepływu 

 
Straty  objętościowe    –    w  układzie  hydraulicznym  występujące  w  elementach  tego  układu  . 
Natomiast straty objętościowe w elemencie hydraulicznym to straty występujące w różnego rodzaju 
szczelinach.  Rodzaj  szczeliny  i  jej  położenie  w  elemencie  hydraulicznym  decydują  między  innymi  o 
wartości straty objętościowej. Szczelinowe straty objętościowe wyznacza się wychodząc z równania 
przepływu Stokesa oraz z równania ciągłości przepływu: 
div V=0 
 

Zestaw III 

 
Zad 1. Liczba kwasowa, lepkość dynamiczna, moduł sprężystości, współczynnik ściśliwości cieczy.  
 
Liczba Kwasowa – wartość, która charakteryzuję kwasowość układu,  jest miarą utleniania cieczy. Jest 
to  ilość  miligramów  czystego  wodorotlenku  potasowego  (KOH),  która  jest  niezbędna  do 
miareczkowania pobranej próbki w odniesieniu do jej stałej masy 

Lk   











 

Lk – liczba kwasowa ,   M

KOH

- masa molowa substancji użytej do miareczkowania 

Cn- stężenie molowe substancji użytej do miareczkowania 
V – objętośc substancji użytej do miareczkowania  

 

Mp –masa próbki 

 

Lepkość dynamiczna – wyraża stosunek naprężeń ścinających   do szybkości ścinania 

μ - współczynnik proporcjonalności   

τ

= μ * dx/Dy  μ=[1P]=[0.1*N*s/m^2]=[kg/m*s] 

 
Moduł sprężystości – jest to odwrotność współczynnika  
Ec = 1/ βc   [MPa]   Ec = Δp*V

/ ΔV   

 
Ściśliwość - cecha określająca zmianę objętości pod wpływem zmian ciśnienia zewnętrznego 
βc= ΔV/V

0

*1/Δp 

 

βc – współczynnik ściśliwości cieczy, 
 V

0

– objętość początkowa cieczy w cylindrze, 

Δp – przyrost ciśnienia w cieczy wywołany siłą F działającą na tłok cylindra, 
ΔV– zmiana objętości cieczy w cylindrze wywołana  przyrostem ciśnienia  pod  
        wpływem działającej siły F na tłok cylindra.  

background image

Zad 2. Straty przepływu, Sprawność obojętnościowa, sprawność całkowita. 
 

 

 

 

 

elementów 

background image

Zestaw IV 

 
Zad 1.  Schemat konstrukcyjny zaworu bezpieczeństwa, zaworu redukcyjnego i różnicowego. 
 
Zawór redukcyjny, pośredniego działania: 

 

 
Zawór przelewowy (bezpieczeństwa): 

 

 

background image

 
Zawór różnicowy:  

 

 
Zad 2.  Synchronizacja prędkości 2 silników hydraulicznych. 

 
Δp’=const. 

  Δp’’≠const.   

Δp= Δp’+ Δp’’   
 
Dławienie w synchronizatorze jest sumą dławienia stałego i zmiennego.  
 
Synchronizator prędkości ma za zadanie zapewnić dwóm (lub więcej) 
silnikom hydraulicznym synchroniczny bieg, tj. równe prędkości silników 
liniowych bądź obrotowych. W tym celu wykonano synchronizator tak, 
że niezależnie od ciśnień na silnikach, pompa otrzymuje sygnał, że oba 
silniki mają takie samo obciążenie.  

 
Synchronizacja tylko na podnoszeniu:  

 

Wprowadzając synchronizator do układu zapewniamy ruch obu cylindrów niezależnie od ciśnień ze 
stałą prędkością podnoszenia, powrót nie jest synchronizowany, aby nie był dławiony na 
synchronizatorze 

background image

Zad 3. Ustalić  charakterystyki przekładni hydrostatycznej o regulacji równoczesnej wg 
 
 Ep=01   a Es=10 
 
Zakładamy przekładnię bez strat 
Q

1

=Q

q

1

*n

1

*E

1

=q

2

*n

2

*E

Założenie  E

1

+E

2

=1 

1-silnik 
2-pompa 
 i-przełożenie  
n

2

- prędkość obrotowa silnika  

M

2

-moment na wale silnika  

P

2

-moc na wale silnika  

  
Przekładnia  o  regulacji  równoczesnej  ,  w  której  suma  parametrów  jest  równa  jedności  wykazuje 
liniowe  charakterystyki  momentu  i  mocy  oraz  hiperboliczne  charakterystyki  prędkości  obrotowej 
wałka silnika i przełożenia przekładni.