液体粘性调速离合器在注水泵中的研究与实践
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第1篇一、实验目的1. 学习并掌握液体粘性系数的测量方法。
2. 了解斯托克斯公式在液体粘性系数测量中的应用。
3. 掌握实验数据的处理和误差分析。
二、实验原理液体粘性系数是描述液体流动阻力的物理量,其单位为帕·秒(Pa·s)。
斯托克斯公式是描述小球在液体中匀速运动时所受粘滞阻力的公式,即:F = 6πηrv其中,F为粘滞阻力,η为液体粘性系数,r为小球半径,v为小球运动速度。
当小球在液体中下落时,受到三个力的作用:重力、浮力和粘滞阻力。
当小球达到匀速运动时,这三个力的合力为零,即:mg - F浮 - F粘滞 = 0其中,m为小球质量,g为重力加速度,F浮为浮力。
根据上述公式,可以推导出液体粘性系数的测量公式:η = (mg - F浮) / (6πrv)三、实验仪器与材料1. 玻璃圆筒:用于盛放待测液体。
2. 小钢球:用于测量液体粘性系数。
3. 游标卡尺:用于测量小球直径。
4. 秒表:用于测量小球下落时间。
5. 电子天平:用于测量小球质量。
6. 温度计:用于测量液体温度。
四、实验步骤1. 准备实验器材,检查仪器是否完好。
2. 将玻璃圆筒置于水平桌面上,调整至竖直。
3. 在玻璃圆筒中倒入适量待测液体,确保液体高度超过小球直径。
4. 用游标卡尺测量小球直径,记录数据。
5. 用电子天平测量小球质量,记录数据。
6. 用温度计测量液体温度,记录数据。
7. 将小球轻轻放入玻璃圆筒中,用秒表测量小球从释放到达到匀速运动所需时间,记录数据。
8. 重复步骤7,至少测量3次,取平均值。
9. 根据斯托克斯公式和测量数据,计算液体粘性系数。
五、数据处理与结果1. 根据实验数据,计算小球下落时的匀速运动速度v。
2. 根据斯托克斯公式和测量数据,计算液体粘性系数η。
六、误差分析1. 实验误差主要来源于仪器精度和测量方法。
2. 游标卡尺、秒表和电子天平的精度对实验结果有较大影响。
3. 小球释放时的速度和释放点位置对实验结果有一定影响。
2008年5月第33卷第5期润滑与密封LUBR I CATI O N ENGI N EER I N GMay 2008Vol 133No 15收稿日期:2008-01-15作者介绍:吴少爽(1964—),女,副教授,从事机械方面教学和研究工作1E 2mail:wss564@1631com 1液体粘性调速离合器旋转密封的应用实践吴少爽1 张宏文2 张兆华2(11九江职业技术学院 江西九江332007;2.辽宁华孚石油高科技股份有限公司 辽宁盘锦124013)摘要:介绍了液体粘性调速离合器(HVD )的原理和结构,分析了HVD 控制油压系统中旋转密封的关键作用,指出了采用涨圈密封的优点。
通过在辽河油田注水泵的现场运行表明,根据JB /T 8547297设计的铸铁涨圈磨损快,而采用填充聚四氟乙烯材料的涨圈寿命长;根据HVD 旋转密封允许一定泄漏的特点,采用O 形圈代替涨圈也可获得约1个月的使用寿命,可作短期应急使用。
关键词:液体粘性调速离合器;旋转密封;涨圈;聚四氟乙烯;注水泵中图分类号:T H137133 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2008)5-095-2Practi ca l Appli ca ti on of Rot a ti n g Sea l i n Hydrov iscous Dri veW u S hao shua ng 1 Zha ng Ho ngw e n 2 Zha ng Zhao hua2(1.J iujiang Vocati onal and Technical College,J iujiang J iangxi 332007,China;2.L iaoning Huafu Petr oleu m H igh 2tech Co .,L td,Panjin L iaoning 124013,China )Abstract:Based on the intr oducti on of the p rinci p le and structure of hydr oviscous drive (HVD ),key functi on of rota 2ting seal in contr olling oil p ressure system was analyzed in HVD,and the advantages of p iston ring seal were p r oposed .The p ractical app lication of HVD in L iaohe O ilfield sho ws that castiron p iston rings wears rap idly if they are designed according to JB /T 8547297,and the p iston rings made of PTFE have l ong working life .Leakage is per m itted t o s ome extent in r otating seal in HVD,consequently,O rings can work for about 1month instead of p iston rings and can be used when urgent .Keywords:hydr oviscous drive (HVD );r otating seal;p iston ring;PTFE;water 2fl ooding pump 液体粘性调速离合器(HVD )是依据牛顿液体内摩擦定律,即液体的粘性和油膜的剪切作用发展而成的一种新型流体传动装置,具有广泛的用途,可在矿山、冶金、石油、化工、水厂等领域,用于大功率风机和水泵的调速节电、大惯量负载的平稳启动以及防止启动、制动过程中传动系统的过载。
注水系统液体粘性调速离合器节能的预测方法
吴少爽;张宏文
【期刊名称】《钻采工艺》
【年(卷),期】2007(030)006
【摘要】为了保证在油田注水系统安装液体粘性调速离合器取得良好效果,给出了在忽略离合器自身功率损失时,在单台泵或多台泵并联运行条件下节能效果的计算方法,分析了离合器的滑差功率损失,指出调速后的工况点与额定工况点不是相似工况点,提出了润滑油在被转子甩出时会造成离合器功率的冲击损失的观点.结果表明理论节能值取决于泵管压差;滑差损失不仅是传动比的函数,还与实际轴功率有关;离合器功率的冲击损失值与润滑油的流量、转子半径的平方和转速的平方成正比.【总页数】3页(P94-96)
【作者】吴少爽;张宏文
【作者单位】九江职业技术学院机电设备系;辽宁华孚石油高科技股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TE934+.1
【相关文献】
1.变频器与液体粘性调速离合器在油田注水泵节能上的相较探讨 [J], 陈娟
2.液体粘性调速离合器节能效果预测方法 [J], 吴少爽;张宏文;蒋晓刚
3.液体粘性调速离合器与液力耦合器调速优缺点的分析比较 [J], 谷昭军;杨前明;许梁
4.油田注水系统用液体粘性调速离合器 [J], 吴少路;张宏文;张兆华;罗明英
5.液体粘性调速离合器中摩擦副的调速分析 [J], 洪跃;刘谨;金士良;王云根
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《液黏离合器摩擦副瞬态热弹性不稳定性研究》篇一一、引言液黏离合器作为现代传动系统中的关键元件,其在车辆传动和机械设备中扮演着重要的角色。
其中,摩擦副作为液黏离合器的核心部分,其性能直接影响着离合器的传动效率和稳定性。
近年来,瞬态热弹性不稳定性成为了研究液黏离合器摩擦副的一个重要方向。
本文将就液黏离合器摩擦副的瞬态热弹性不稳定性进行研究,旨在揭示其内在机理并寻找解决方案。
二、液黏离合器概述液黏离合器是一种通过液体传递扭矩的离合器,其工作原理是利用油液的剪切力来传递动力。
摩擦副是液黏离合器的核心部分,由两个相对运动的摩擦片组成。
当离合器工作时,两个摩擦片在油液的润滑下进行相对运动,从而实现动力的传递。
三、瞬态热弹性不稳定性问题在液黏离合器的工作过程中,由于摩擦片的相对运动和油液的润滑作用,会产生大量的热量。
这些热量如果不能及时散发,将导致摩擦片温度升高,进而引发瞬态热弹性不稳定性问题。
这种不稳定性问题会导致摩擦片的振动和噪声,严重时甚至会导致摩擦片的失效,影响整个传动系统的正常运行。
四、瞬态热弹性不稳定性的研究方法为了研究液黏离合器摩擦副的瞬态热弹性不稳定性,需要采用多种研究方法。
首先,可以通过理论分析的方法,建立摩擦副的数学模型,分析其热弹性的变化规律。
其次,可以采用实验研究的方法,通过实验设备对摩擦副进行实际测试,观察其瞬态热弹性不稳定性的表现。
此外,还可以采用数值模拟的方法,通过计算机模拟摩擦副的工作过程,从而更深入地了解其瞬态热弹性不稳定性的机理。
五、研究结果与分析通过理论分析、实验研究和数值模拟等方法,我们可以得到以下研究结果:1. 瞬态热弹性不稳定性的机理:液黏离合器摩擦副在工作过程中,由于摩擦热的产生和积累,导致摩擦片温度升高。
当温度达到一定值时,摩擦片的材料性能会发生改变,从而引发瞬态热弹性不稳定性。
2. 影响因素:影响瞬态热弹性不稳定性的因素包括摩擦片的材料性能、油液的润滑性能、摩擦片的接触压力等。
基于AMESim的液粘调速离合器动态接合特性研究廖湘平;龚国芳;孙辰晨;王飞【摘要】为了在不增加系统装机功率的前提下提升驱动扭矩,设计了一种“电机+飞轮+液粘调速离合器”驱动系统.创建了驱动系统各能量传递环节的数学模型、油膜承载力模型和驱动系统的AMESim仿真模型,揭示了飞轮转动惯量、油膜厚度控制曲线等因素对液粘调速离合器动态接合特性的影响规律,得到了扭矩、转速及冲击度变化曲线,搭建了相应的实验台架.仿真和实验结果表明,通过合理控制液粘调速离合器的油膜厚度,实现了持续时间长达50 s的两倍额定扭矩的输出,可满足大中型机械设备对于启动扭矩大、冲击度小的工程需求.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)006【总页数】9页(P324-332)【关键词】液粘调速离合器;AMESim;动态接合特性【作者】廖湘平;龚国芳;孙辰晨;王飞【作者单位】浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TH133.4大型工程机械装备的启动扭矩—般大于其额定扭矩,在设计时往往需要额外增加系统装机功率以满足启动需求,并且,需要采用软启动技术来避免启动时带来的冲击。
液粘调速离合器(Hydro-viscous clutch, HVC)由于其柔性传动的特性在这—领域得到了成功应用[1]。
由于液粘调速离合器主要应用于各种大型风机、水泵等场合的调速节能,而这些场合对于液粘调速离合器动态特性的要求并不高,因此研究者们大多围绕其稳态特性来开展研究工作[2-4]。
查阅文献时发现,有关离合器的动态接合特性研究大多集中在湿式离合器方面[5-12]。
液粘调速离合器与湿式离合器在结构方面类似,有关湿式离合器动态接合性能的研究对于研究液粘调速离合器具有重要的借鉴意义,但是两者又有着很大区别。