Arktisissa olosuhteissa käytettävien hydraulimoottorien testauslaitteiston suunnittelu

Abstract

Työssä tarkastellaan alhaisten lämpötilojen vaikutuksia hydraulimoottorien toimintaan sekä suunnitellaan testauslaitteisto hydraulimoottorien tutkimiseen -50 oC...-65 oC lämpötiloissa. Hydraulimoottorien toimintaan olennaisesti vaikuttavien hydraulinesteiden ja tiivisteiden ominaisuuksien muutoksia alhaisissa lämpötiloissa tarkastellaan lähinnä kirjallisuudesta saatujen tietojen perusteella. Hydraulimoottorin matemaattisten mallien avulla tarkastellaan moottorin suoritusarvojen ja hyötysuhteiden muutoksia lämpötilan laskiessa. Tarkastelussa keskitytään hydraulinesteen viskositeetin ja moottorin välysten muutosten vaikutusten analysointiin. Testauslaitteiston suunnittelussa päädytään regeneratiiviseen eli kuomitustehon hyväksikäytön periaatteella toimivaan järjestelmään. Näin ollen pienellä ulkoisella teholla päästään testaamaan suuritehoisia moottoreita. Testauslaitteistolle muodostetaan matemaattinen malli, jolla simuloidaan laitteiston toimintaa kahdessa eri lämpötilassa. Laitteiston toiminnan todetaan olevan hyvin hallittavissa. Matemaattisen mallin pätevyys ja testausjärjestelmän toimivuus testataan pienoismallin avulla. Samalla suoritetaan hydraulimoottorin testaus. Järjestelmätestin tulosten todetaan vastaavan mallin antamia tuloksia, joskin eroja on havaittavissa. Testausjärjestelmän yleisen toimivuuden todetaan vastaavan odotuksia. Moottoritestissä mitataan moottorin käynnistysmomentti, suoritusarvot eri toimintapisteissä sekä lämpeneminen lämpötiloissa +15 oC ja -50 oC. Todetaan, että käynnistysmomentti kasvaa lämpötilan laskiessa. Suoritusarvoissa ei sen sijaan ole havaittavissa oleellisia muutoksia. /Kir09