Optimális ütés- és kinematikai paraméterek számítása

4.2 A dugattyú lökethossz és kinematikai paraméterek optimális meghatározása

A lineárisított dugattyú munkasebesség-diagramból az is nyilvánvaló, hogy amint α változik, a dugattyú lökethossz is S változik. Más szóval, adott rögzített v _m és T -nél a lökethossz (munkalökés) S a α függvénye, azaz S = f (α ).

A sebességdiagramból (4-1. ábra):

S = ½ v _m T ₁

S = ½ v _mo T ₂

T ₁ = T − T ₂

α = T ₁ / T (4.7)

Az (4.7) egyenlet átrendezésével a dugattyú lökethossz:

S = ½ αv _m T (4.8)

Miután a optimalizált α = α _u kiválasztásra került, a tervezett hidraulikus kőtörő optimális ütését a (4.8) egyenletből lehet kiszámítani. Ezért a dugattyú optimális ütése:

S _u = ½ α _u v _m T (4.9)

A (4.9) egyenletben az α paraméter _u a későbbi fejezetekben kerül tárgyalásra.

Tól:

½ v _m T ₁= ½ v _mo T ₂= ½ v _mo (T − T ₁)

Átrendezés után a visszatérő ütés maximális sebessége:

v _mo = αv _m ∕ (1 − α ) (4.10)

Kifejezés T ₂a ismert mennyiségek kifejezésében α és T , a visszatérő ütés ideje:

T ₂ = (1 − α )T (4.11)

Tól:

T ₂^″ / T ₁ = v _mo / v _m

Az átrendezés után a visszatérő ütés fékezési ideje:

T ₂^″ = α ²∕ (1 − α ) · T (4.12)

Minden egyéb releváns kinematikai paraméter most már egyesével meghatározható.

Visszatérő ütés gyorsulási ideje:

T ₂^′= (1 − 2 α ) ⁄ (1 − α ) · T (4.13)

Visszatérő ütés gyorsulási útja:

S _j = α (1 − 2 α ) ⁄ [2(1 − α )²)] · v _m T (4.14)

Az (4.8) egyenletből:

S _j = (1 − 2 α ) ⁄ (1 − α )² · S (4.15)

S _j / S = (1 − 2 α ) ⁄ (1 − α )² (4.16)

Visszatérő ütés fékútja:

S _s = α ³/ [2(1 − α )²)] · v _m T (4.17)

Vagy:

S _s = α ²∕ (1 − α )² · S (4.18)

Munkaütem gyorsulása:

a ₁ = v _m \/ ( αT ) (4.19)

Visszatérő ütés gyorsulása:

a ₂ = α / (1 − 2 α ) · v _m / T (4.20)

A tároló töltési és leengedési ideje a munkaütem során levezethető a tároló tervezési elméletéből. A kinematikai számítási képletek teljessége érdekében itt megadjuk ezeket.

Tároló töltési ideje a munkaütem gyorsulási fázisa alatt:

T ₁^′ = α ²/ 2 · T (4.21)

Az akkumulátor kisütési ideje a teljesítmény-növelési gyorsítási fázis alatt:

T ₁^″= ( α − α ²/ 2) T (4.22)