1

CUPRINS

pag.

OBIECTIVE GENERALE…………………………………………….. 2

OBIECTIVELE FAZEI DE EXECUŢIE……………………………… 2

REZUMATUL FAZEI………………………………………………… 3

DESCRIEREA ŞTIINŢIFICĂ ŞI TEHNICĂ…………………………. 4

Cap.1 EXECUŢIA SISTEMULUI DE ACŢIONARE HIDRAULICĂ CU

REGLAJ ÎN PRIMAR-SAH1.................................................................... 4

Cap.2 TESTE DE LABORATOR PRIVIND FUNCŢIONALITATEA,

DINAMICA ŞI STABILITATEA SISTEMULUI DE ACŢIONARE

HIDRAULICĂ CU REGLAJ SECUNDAR ……………...................... 4

Cap.3 EXECUŢIA ŞI PROBAREA SISTEMULUI DE TESTARE A

EFICIENŢEI ENERGETICE PENTRU TRANSMISII HIDRAULICE

CU REGLAJ SECUNDAR ………….......................................................... 12

Buletin de încercări nr. 772/ 26.08.2009................................................... -

Buletin de încercări nr. 773/ 27.08.2009.................................................. -

CONCLUZII…………………………………………………………… 20

BIBLIOGRAFIE……………………………………………………….. 21

2

OBIECTIVE GENERALE

Obiectivul general al proiectului "Cercetări privind creşterea eficienţei

energetice a sistemelor de acţionare hidraulice, prin aplicarea tehnicilor

reglajului secundar" este “Creşterea competitivităţii CD prin stimularea

parteneriatelor în domeniile prioritare, concretizate în tehnologii, produse şi servicii

inovative pentru rezolvarea unor probleme complexe şi crearea mecanismelor de

implementare.”

Proiectul va stimula activitatea de C-D, desfaşurată în cadrul unui parteneriat

constituit în vederea acţionării într-un domeniu prioritar- domeniul energetic - în

scopul rezolvării unor probleme complexe legate de eficienţa energetică a sistemelor

de acţionare hidraulice.

Obiectivul derivat al proiectului este “Creşterea competenţei tehnologice şi

promovarea transferului de cunoştinţe şi tehnologii în domeniul energiei, în condiţii de

calitate, sigurantă în alimentare, cu respectarea principiului dezvoltării durabile.”

Proiectul urmareşte promovarea transferului de cunoştinţe, referitoare la

reglajul secundar al sistemelor de acţionare hidraulice, către beneficiarii şi fabricanţii

de maşini şi utilaje acţionate hidraulic sau către cei care implementează, în diverse

aplicaţii tehnice, sisteme hidraulice de acţionare.

Din lanţul energetic al consumatorilor industriali proiectul tratează problema

reducerii consumurilor energetice al instalaţiilor de acţionare hidraulice, pe baza

promovarii reglajului secundar al transmisiilor hidraulice, ca principiu de baza în

concepţia realizării de noi instalaţii sau ca principiu de reabilitare a celor existente.

OBIECTIVELE FAZEI DE EXECUŢIE

Obiectivul etapei III, " Realizare model experimental pentru SAH1 si testare

SAH1", constă în execuţia şi testarea unui sistem de acţionare hidraulice cu reglaj

primar (SAH1).

Pentru realizarea obiectivului etapei s-au finalizat toate activitaţile menţionate în

planul de realizare al proiectului, şi anume:

Act. III.1– Executie ME pentru SAH 1, activitate realizată de către partenerul

P3: HIDRAULICA UM Plopeni;

Act. III.2 – Teste de laborator privind dinamica si stabilitatea SAH 1, activitate

realizată de către conducătorul de proiect CO: INOE 2000-IHP Bucureşti şi

partenerul P1: UPB-CCEPM;

Act. III.3- Teste de laborator privind evidentierea consumului energetic al

SAH1, activitate realizată de către conducătorul de proiect CO: INOE 2000-IHP

Bucureşti şi partenerul P2: INMA Bucureşti.

3

REZUMATUL FAZEI În vederea realizării obiectivului prezentei faze de execuţie a proiectului s-au finalizat cele trei activităţi, cuprinse în planul de realizare, care au permis execuţia şi testarea sistemului de acţionare hidraulică cu reglaj în primar (SAH1). Materialul este structurat pe trei capitole, după cum urmează: Cap.1., în care se prezintă structura sistemului de acţionare hidraulică cu reglaj primar, SAH1, executat de către partenerul P3: HIDRAULICA UM Plopeni. Cap. 2., în care se prezintă principalele teste de laborator, executate asupra sistemului SAH1, la sediul partenerului P3: HIDRAULICA UM Plopeni, în preznţa conducătorului de proiect şi a partenerului P1: UPB-CCEPM. Cap. 3, în care se prezintă execuţia şi probarea unui sistem de acţionare hidraulică cu reglaj primar, realizat de către INOE 2000-IHP Bucureşti în scop demonstrativ, pentru a promova utilizarea standurilor de anduranţă cu reglaj primar, bazate pe recuperarea de energie. Testele de laborator efectuate demonstrează că sistemele de acţionare hidraulice cu reglaj în primar, folosite ca standuri de anduranţă a maşinilor volumice rotative, dacă se realizează pe principiul cuplarii la axul aceluiaşi motor electric a două maşini volumice, o pompă şi un motor, cu capacitatea pompei mai mare cu cca. 30 % faţă de capacitatea motorului, pot conduce la economisiri de energie electrică de cca. 40...45 %. La aceste teste a participat alături de INOE 200-IHP Bucureşti şi partenerul P2: INMA Bucureşti În această etapă practic s-au executat şi testat două sisteme de acţionare hidraulice cu reglaj primar: unul clasic, care se poate utiliza şi pe post de stand pentru testarea funcţională a maşinilor volumice rotative şi unul demonstrativ, la scară redusă, care promovează un nou tip de stand cu reglaj în primar, bazat pe recuperare de energie, care se poate utiliza la probele de anduranţă ale maşinilor volumice rotative. În acest mod se promovează un mijloc de eficientizare a consumurilor energetive în cazul sistemelor de acţionare cu reglaj în primar. S-au efectuat două tipuri de teste de laborator: pentru primul sistem, la sediul HIDRAULICA UM Plopeni şi pentru al doilea sistem, la sediul INOE 2000-IHP Bucureşti. Primului sistem i s-a testat funcţionalitatea ca stand şi în acest scop pe el s-au probat două maşini volumice din fabricaţia HIDRAULICA UM Plopeni: un motor şi o pompă. Celui de-al doilea sistem i s-au măsurat performanţala energetice, în scopul promovării unei alternative, eficiente din punct de vedere energetic, la standurile cu reglaj primar pentru anduranţa maşinilor volumice rotative. Pentru cele două tipuri de teste s-au emis buletinele de măsurători numerele 772/26.08.2009 şi 773/27.08.2009 Pentru testele efectuate INOE 2000-IHP Bucureşti a executat 3 module electromecanice de adaptare pentru: adaptarea celor două maşini volumice probate pe sistemul executat de HIDRAULICA UM Plopeni şi adaptarea conectării pompei volumice reglabile din acest sistem pe standul INOE 2000-IHP Bucureşti.

4

1. EXECUŢIA SISTEMULUI DE ACŢIONARE HIDRAULICĂ CU REGLAJ ÎN PRIMAR-SAH1

Sistemul de acţionare hidraulică (transmisia hidraulică) cu reglaj secundar a fost

executat de către partenerul P3- HIDRAULICA UM Plopeni, după documentaţia de execuţie elaborată în cadrul etapei a II-a a proiectului, de către conducătorul de proiect INOE 2000-IHP Bucureşti.

Sistemul (fig.1) are două module de bază: primarul transmisiei (fig.2) şi secundarul transmisiei (fig.3).

Primarul sistemului este format dintr-o pompă reglabilă, cu pistoane axiale şi bloc înclinat, de tip F225 K1 V1100M, de fabricaţie HIDRAULICA UM Plopeni. Reglarea debitului se face cu ajutorul dispozitivului manual de reglare, cod V1100M. Ea poate fi înlocuită în sistem cu pompe similare, echipate cu regulator de putere (fig.5), care menţine constantă puterea hidraulică, indiferent de variaţia sarcinii din sistem sau regulator de presiune (fig.6), care anulează debitul pompei la atingerea unei presiuni prereglate în sistem. Pompa este antrenată de către un motor electric trifazat, de turaţie constantă, de 90 KW şi 1500 rot/min. Pompa reglabilă împreună cu motorul electric, două cuplaje şi un suport formează o electropompă care este amplasată pe un rezervor de ulei hidraulic, cu un volum total de 520 l şi un volum util de 450 l. Primarul sistemului mai conţine: un bloc aparatură hidraulică de distribuţie şi reglare, un filtru de umplere şi aerisire, un filtru de retur, aparatură de măsură pentru debit (fig.4), presiune, turaţie şi curent.

Secundarul sistemului este format dintr-un motor hidraulic cu pistoane axiale şi bloc înclinat de capacitate fixă, de fabricaţie HIDRAULICA UM Plopeni, cod F125 18 IPG (125 cm3/rot). Motorul este amplasat pe un cadru închis, care permite cuplarea la axul său a unei pompe pentru simularea sarcinii. Secundarul sistemului mai conţine: un bloc aparatură hidraulică de distribuţie şi reglare, aparatură de măsură pentru debit, turaţie, moment şi presiune, un suport. După execuţia acestui sistem deacţionare hidraulică s-au efectuat teste de laborator, menite să pună în evidenţă funcţionalitatea, dinamica şi stabilitatea sistemului. La această activitate a participat, alături de conducătorul proiectului- INOE 2000-IHP Bucureşti, partenerul P1: UPB- Centrul de Cercetări Energetice şi Protecţia Mediului. 2. TESTE DE LABORATOR PRIVIND FUNCŢIONALITATEA, DINAMICA ŞI STABILITATEA SISTEMULUI DE ACŢIONARE HIDRAULICĂ CU REGLAJ SECUNDAR Sistemul hidraulic executat a fost testat prin probarea pe acesta a două maşini volumice cu pistoane axiale şi bloc înclinat, din fabricaţia HIDRAULICA UM Plopeni: un motor şi o pompă. Pentru probarea motorului sistemul a fost configurat conform schemei de principiu din fig.7. Sistemul conţine în primar pompa volumică reglabilă cu pistoane radiale şi bloc înclinat, iar în secundar motorul hidraulic cu pistoane axiale şi bloc înclinat, de capacitate fixă, care se probează. Pentru simularea sarcinii pe motorul probat s-a utilizat o pompă volumică de capacitate fixă, de 125 cm3/rot, care are montat pe refulare o rezistenţă hidraulică reglabilă (drosel reglabil). S-a ridicat o primă grupă de caracteristici de randament: debitul drenat şi randamentul volumic, funcţie de turaţie, Q(n) şi ηv(n), pentru cinci presiuni de probare constante

de 40 bar, 100bar, 150bar, 200bar şi 250bar 400bar (fig.8, fig.9, fig.10, fig.11şi fig.12).

Apoi s-a ridicat o a doua grupă de caracteristici de randament: debitul drenat şi randamentul volumic, funcţie de presiune, Q(p) şi ηv(p), pentru patru turaţii de probare

constante: 400 rot/min, 800rot/min, 1200 rot/min şi 1600 rot/min (fig.13, fig.14, fig.15, fig.16). Testele efectuate asupra motorului probat au pus în evidenţă buna

funcţionalitate, dinamică şi stabilitate a sistemului hidraulic cu reglaj primar executat.

5

Fig.1: Sistem de acţionare hidraulică cu reglaj în primar (SAH1), executat de HIDRAULICA UM Plopeni.

Fig.2: Primarul sistemului de acţionare hidraulică format din pompă volumică reglabilă, cu pistoane axiale şi bloc înclinat, echipată cu dispozitiv manual de reglare a debitului.

Fig.3: Secundarul sistemului de acţionare hidraulică, format din motor volumic de capacitate fixă, cu bloc înclinat şi pistoane axiale.

Fig.4: Traductor de debit, care funcţionează pe principiul Coriolis şi este compus din: un suport, o conductă cu sistem generare vibraţii, doi senzori de proximitate şi un bloc electronic cu afişaj numeric.

6

Fig.5: Pompă volumică reglabilă, cu pistoane axiale şi bloc înclinat, echipată cu regulator de putere (poate înlocui pompa din primarul sistemului de acţionare hidraulică).

Fig.6: Pompă volumică reglabilă, cu pistoane axiale şi bloc înclinat, echipată cu regulator de presiune (poate înlocui pompa din primarul sistemului de acţionare hidraulică).

Fig.7: Schema de principiu pentru configurarea standului cu reglaj primar în vederea probării unui motor volumic cu pistoane axiale şi bloc înclinat de capacitate fixă.

7

Fig.8: Caracteristicile Q(n) şi ηv(n) la p=40 bar ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Fig.9: Caracteristicile Q(n) şi ηv(n) la p=100 bar ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Fig.10: Caracteristicile Q(n) şi ηv(n) la p=150 bar ale motorului probat de 80

cm3/rot.

Fig.11: Caracteristicile Q(n) şi ηv(n) la p=200 bar ale motorului probat de 80 cm3/rot.

8

Fig.12: Caracteristicile Q(n) şi ηv(n) la p=250 bar ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Fig.13: Caracteristicile Q(p) şi ηv(p) la n=400 rot/min ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Fig.14: Caracteristicile Q(p) şi ηv(p) la n=800 rot/min ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Fig.15: Caracteristicile Q(p) şi ηv(p) la n=1200 rot/min ale motorului probat de 80 cm3/rot.

9

Fig.16: Caracteristicile Q(p) şi ηv(p) la n=1600 rot/min ale motorului probat de 80 cm3/rot.

Pentru probarea pompei sistemul a fost configurat conform schemei de principiu

din fig.17. Sistemul conţine în primar pompa volumică reglabilă cu pistoane radiale şi bloc înclinat, iar în secundar un motor hidraulic cu pistoane axiale şi bloc înclinat, de capacitate fixă, care antrenează pompa probată. Aceasta are montată pe aspiraţie o pompă de prealimentare, iar pe refulare un motor hidraulic de capacitate fixă. Pentru simularea sarcinii pe pompa probată se montează un drosel reglabil pe conducta care leagă refularea pompei cu admisia motorului hidraulic.

Rezultatele măsurătorilor pentru probarea unei pompe volumice cu pistoane axiale şi bloc înclinat, de capacitate fixă (84 cm3/rot), din fabricaţia HIDRAULICA UM Plopeni, sunt prezentate în tabel 1. Acest tabel conţine parametrii măsuraţi şi parametrii calculaţi ai pompei probate, după cum urmează: -Turaţia pompei a fost măsurată cu un traductor de turaţie format dinntr-o roată cu 60 dinţi, un captor de impulsuri şi un afişor numeric; -Presiunea pe refulare a fost măsurată cu un manometru cu clasă de precizie 1,6; -Debitul pompei probate a fost măsurat cu un traductor de tip Coriolis; -Presiunea pe aspiraţia pompei probate a fost măsurată cu un manovacumetru. -Cilindreea efectivă a pompei s-a obţinut prin calcul, pe baza raportării debitului măsurat la turaţia măsurată; -Randamentul volumic s-a obţinut prin calcul, pe baza raportării cilindreei efective la cea teoretică, de catalog. Caracteristicile de randament volumic ale pompei probate, funcţie de presiunea pe refulare, ridicate pentru patru valori distincte ale turaţiei de antrenare, 300 rot/min, 600 rot/min, 900 rot/min şi 1100 rot/min, sunt prezentate în fig.18. 2.1 CONCLUZII:

În vederea probării principalelor componente ale sistemului de acţionare hidraulică cu reglaj secundar, precum şi pentru testarea sistemului în ansamblu, INOE 2000-IHP Bucureşti a executat 3 module electromecanice pentru: adaptarea conectării pompei volumice reglabile pe standul IHP; adaptarea motorului volumic probat pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar; adaptarea pompei volumice probate pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar.

Cele două seturi de probe, efectuate pe un motor volumic şi pe o pompă volumică care au fost montate pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar executat au demonstrat:

a) buna funcţionalitate, dinamică şi stabilitate a sistemului executat, prin compararea caracteristicilor teoretice cu cele experimentale obţinute pentru maşinile volumice probate;

10

b) performanţele maşinilor volumice probate, din fabricaţia firmei SC HIDRAULICA UM Plopeni SA;

c) posibilitatea de reglare a turaţiei maşinii volumice probate, montată în secundarul transmisiei, funcţie de variaţia sarcinii, prin reglarea debitului pompei din primarul transmisiei;

d) randamentul energetic scăzut al transmisiei, datorat faptului că sarcina pe maşina volumică din secundar se realizează prin droselizare. Acest randament energetic scăzut al transmisiei cu reglaj în primar, datorat în

principal disipării de energie prin droselizarea uleiului hidraulic, conduce la consumuri mari de energie electrică mai ales în cazul probelor de durată (de anduranţă) ale maşinilor volumice.

Fig.17: Schema de principiu pentru configurarea standului cu reglaj primar în vederea probării unui pompe volumice cu pistoane axiale şi bloc înclinat de capacitate fixă.

11

Tabel.1- Rezultatele măsurătorilor pentru probarea unei pompe cu pistoane axiale şi bloc înclinat de 84 cm3/rot .

12

Fig.18: Caracteristicile randament volumic funcţie de presiunea pe refularea pompei, ηv(p), pentru patru valori ale turaţiei de probare: 300 rot/min, 600 rot/min, 900 rot/min şi 1100 rot/min.

3. EXECUŢIA ŞI PROBAREA SISTEMULUI DE TESTARE A EFICIENŢEI ENERGETICE PENTRU TRANSMISII HIDRAULICE CU REGLAJ SECUNDAR

Pentru diminuarea consumului energetic, foarte ridicat pentru standurile cu reglaj

secundar utilizate la probele de anduranţă, s-a realizat în cadrul acestei faze, la scară redusă, un modul demonstrativ de sistem hidraulic cu reglaj în primar, cu recuperare de energie. Scopul realizării acestui modul este de a promova, pentru producătorii de maşini volumice (pompe şi motoare) realizarea unor standuri de anduranţă cu consum energetic redus. Acest modul demonstrativ a fost executat de către INOE 2000-IHP Bucureşti şi testat împreună cu partenerul P1: UPB-CCEPM şi partenerul P2: INMA Bucureşti.

În fig.19 se prezintă schema de principiu pentru un astfel de sistem cu reglaj primar, care se poate utiliza pentru anduranţa motoarelor hidraulice liniare. Celor două maşini volumice reglabile, pompă (poz.2) şi motorul (poz.3), li se reglează capacităţile astfel încât capacitatea pompei să fie cu 30 % mai mare decât capacitatea motorului.

Aceste maşini volumice sunt antrenate simultan de motorul electric poz.1. Antrenerea simultană se poate realiza fie folosind un motor electric cu două capete de arbore, fie folosind un motor electric cu un capat de arbore şi o transmisie cu 2 roţi dinţate cu raport de transmisie 1:1. În schemă tija cilindrului de probare (poz.6) se cuplează (poz.8) la tija cilindrului hidraulic 7, iar cămăşile fiecăruia din cei doi cilindri hidraulici sunt prins într-un cadru rigid închis.

Supapa de presiune (poz.4.1), reprezintă supapa de siguranţă pentru pompa reglabilă, iar supapa de presiune (poz.4.2), reprezintă elementul de reglare a sarcinii pentru cilindrul de sarcină.

13

Supapele de sens (poziţiile 9.1, 9.2, 9.3 şi 9.4) permit, alternativ, admisia şi evacuarea uleiului în şi din camerele de volum variabil ale cilindrului de sarcină, iar supapa de sens (poz.9.5) permite alimentarea motorului hidraulic, atunci când pompa evacuează la rezervor.

Eficienţa energetică a sistemului se produce pe două căi: -la comutarea distribuitorului hidraulic 4/3 (poz.5), prin supapa 4.2 trece numai diferenţa de debit dintre debitul furnizat de pompă şi cel admis de motorul hidraulic; -motorul hidraulic produce un moment mecanic, care se adună cu cel produs de motorul electric, ceea ce face ca acesta din urmă să absoarbă mai puţin curent din reţea în timpul probei de anduranţă a cilindrului de probare. Această eficienţă energetică a fost verificată prin execuţia şi testarea unui modul demonstrativ, de sistem cu acţionare hidraulică cu reglaj secundar, care se poate utiliza la probele de anduranţă ale maşinilor volumice rotative, pompe şi motoare. Schema hidraulică de principiu a acestui sistem este prezentată în fig.20 şi conţine: o pompă volumică fixă, cu capacitatea de 6 cm3/rot (poz.2) şi un motor volumic fix (poz.3), cu capacitatea de 4 cm3/rot, ambele cuplate la un motor electric (poz1), de 0,37 kW, cu turaţie constantă de 1375 rot/min; o supapă de reglare a presiunii (poz.4); un distribuitor hidraulic 4/3, cu comandă electrică (poz.5), un manometru (poz.6) şi un rezervor (poz.7). Pentru testarea sistemului se utilizează numai poziţiile extreme de comutare a sertarului distribuitorului hidraulic 4/3 (fără poziţia de centru).

Cand electromagnetul „b” al distribuitorului se acţionează, se realizează distribuţia „P” la „A” (pe „A” s-a montat un dop) şi „B” la „T”, întregul debit al pompei este refulat prin supapă, motorul hidraulic se alimentează din bazin, antrenat fiind simultan cu pompa de către motorul electric, dar acesta nu generează moment mecanic şi nu „ajută” motorul electric de antrenare a celor două maşini volumice.

Cand electromagnetul „a” al distribuitorului se acţionează, se realizează distribuţia „P” la „B” şi „A” la „T”, (pe „A” rămâne montat dopul). Debitul refulat al pompei se împarte în: 4l/min, intră în motorul hidraulic şi numai 2l/min sunt trecuţi prin supapa de reglare a presiunii. este prin supapă, motorul hidraulic se alimentează din bazin, antrenat fiind simultan cu pompa În această situaţie motorul hidraulic contribuie la producerea momentului mecanic necesar antrenării celor două maşini volumice.

Modulul de testare a eficienţei energetice, executat pentru sistemele de acţionare hidraulice cu reglaj în primar, folosite ca standuri pentru probe de anduranţă a maşinilor volumice rotative, este prezentat în fig.21. El conţine o transmisie cu roţi dinţate cu raport 1:1, care se montează într-un suport; un motor electric de 0,37 kW; o pompă volumică cu roţi dinţate de 6 cm3/rot; un motor volumic cu roţi dinţate de 4 cm3/rot; 3 cuplaje mecanice pentru cuplarea maţinilor volumice şi a motorului electric la transmisia cu roţi dinţate; furtunuri hidraulice; distribuitor hidraulic; supapă de reglare a presiunii; aparatură de măsură pentru debit, presiune şi curent electric.

Alimentarea acestui modul s-a realizat cu grupul hidraulic de pompare (fig.22), existent în dotarea INOE 2000-IHP Bucureşti.

Rezultatele probelor măsurătorilor realizate sunt prezentate în tabel 2 şi tabel 3, iar caracteristicile ridicate în fig. 23, 24, 25, 26 şi 27. S-au măsurat: presiunea pe refularea pompei- p (bar); intensitatea curentului electric pe o fază, absorbit de motor-I (A) şi turaţia motorului electric. S-au calculat: puterea hidraulică generată de pompă-Ph (W); puterea absorbită de motorul electric- Pa (W); puterea utilă generată de motorul electric- Pu (W) şi puterea mecanică generată de motorul hidraulic- Pmh (W).

14

Fig.19: Schemă de principiu sistem de acţionare hidraulică cu reglaj primar, cu motoare hidraulice liniare: 1-motor elelctric cu turaţie constantă; 2- pompă volumică reglabilă; 3-motor volumic reglabil;4.1, 4.2: supape de reglare presiune; 5-distribuitor hidraulic 4/3; 6-cilindru hidraulic de probă; 7-cilindru hidraulic de sarcină; 8-cuplaj; 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5- supape de sens; 10-rezervor

Fig.20: Schemă de principiu sistem de acţionare hidraulică cu reglaj primar, cu motor hidraulic rotativ: 1-motor elelctric cu turaţie constantă; 2- pompă volumică fixă; 3-motor volumic fix; 4: supapă de reglare presiune; 5-distribuitor hidraulic 4/3; 6-manometru; 7-rezervor

15

Fig.21- Sistem testare eficienţă energetică transmisii hidraulice cu reglaj secundar, format din: motor electric de turaţie constantă de 0,37 Kw; pompă volumică cu roţi dinţate de 6cm3/rot; motor volumic cu roţi dinţate de 4cm3/rot; transmisie cu roţi dinţate cu raport de transmisie 1:1.

Fig.22- Grup hidraulic 20 l/min; 320 bar

16

Tabel.2- Rezultatele măsurătorilor curentului absorbit de motorul electric , turaţiei motorului, puterii hidraulice generate de pompă, puterii absorbite de motorul electric, puterii utile a motorului electric, în funcţie de variaţia presiunii din sistemul de acţionare hidraulică cu reglaj secundar.

Tabel.3- Rezultatele măsurătorilor curentului absorbit de motorul electric , turaţiei motorului, puterii hidraulice generate de pompă, puterii absorbite de motorul electric, puterii utile a motorului electric, puterii mecanice generate de motorul hidraulic, în funcţie de variaţia presiunii din sistemul de acţionare hidraulică cu reglaj secundar.

17

Fig.23- Grafic de variaţie a curentului absorbit de motorul electric, funcţie de variaţia presiunii din sistem.

Fig.24- Grafic de variaţie a turaţiei motorului electric, funcţie de variaţia presiunii din sistem.

18

Fig.25- Grafic de variaţie a puterii hidraulice generată de pompa volumică, funcţie de variaţia presiunii din sistem.

Fig.26- Grafic de variaţie a puterii electrice absorbite de motorul electric, funcţie de variaţia presiunii din sistem.

19

Fig.27- Grafic de variaţie a puterii utile, mecanice, generate de motorul electric, funcţie de variaţia presiunii din sistem. S-au utilizat următoarele relaţii de calcul: Puterea hidraulică generată de pompă (Ph):

(1) Ph = , în care: Ph- puterea hidraulică (W); Vp- capacitatea pompei (cm3/rot;

n-turaţia pompei (rot/min); P- presiunea pe refularea pompei (bar); ηp- ramdamentul pompei (-); 612- factor adimensional.

Puterea absorbită de motorul electric- Pa (W):

(2) Pa = 3UIcosφ ,în care: Pa- puterea absorbită (W); U- tensiunea de fază (V); cosφ=0,71.

Puterea utilă generată de motorul electric- Pu (W):

(3) Pu = Pa x ηme, în care: Pa- puterea absorbită (W); ηme- randamentul motorului electric.

Puterea mecanică generată de motorul hidraulic- Pmh (W):

(1) Pmh = , în care: Pmh- puterea mecanică (W); Vm- capacitatea

motorului hidraulic (cm3/rot); n-turaţia motorului hidraulic (rot/min); P- presiunea pe admisia motorului hidraulic (bar); ηm- ramdamentul motorului hidraulic (-); 612- factor adimensional.

20

3.1 CONCLUZII RECUPERARE ENERGIE:

Dacă se face o paralelă între cazul A, în care sistemul hidraulic cu reglaj în secundar

se utilizează pentru anduranţa maşinilor volumice rotative fără recuperare de energie (fără cuplarea mecanică şi hidraulică a motorului volumic la pompă) şi situaţia B, în care sistemul hidraulic cu reglaj în secundar se utilizează pentru anduranţa maşinilor volumice rotative cu recuperare de energie (cu cuplarea mecanică şi hidraulică a motorului volumic la pompă), se constată: -în sit. A se realizează în sistem maxim 45 bar, la turaţia de 1030 rot/min, iar curentul absorbit de motorul electric este 2,62 A, iar în sit. B se realizează în sistem maxim 90 bar, la turaţia de 1080 rot/min, iar curentul absorbit de motorul electric este 2,3 A (din tabelele 2 şi 3); -se pot realiza, de exemplu, 40 bar în sistem cu 2,25 A curent absorbit de motorul electric, în sit. A, sau 1,3 A curent absorbit de motorul electric, în sit. B (din fig.23); -pentru turaţia motorului electric de 1300 rot/min se produc în sistem 20 bar, în sit. A şi 41 bar, în sit. B (din fig.24); -în sit. A pompa volumică poate genera o putere maximă de 450 W, iar în sit. B de 1020 W (din fig.25); -pentru realizarea în sistem a 40 bar, în sit. Motorul electric absoarbe 1100 W, iar în sit. B 650 W (din fig.26); -în general, sistemele de acţionare hidraulice, folosite ca standuri de anduranţă a maşinilor volumice rotative, dacă se realizează pe principiul cuplarii la axul aceluiaşi motor electric a două maşini volumice, o pompă şi un motor, cu capacitatea pompei mai mare cu cca. 30 % faţă de capacitatea motorului, pot conduce la economisiri de energie electrică de cca. 40...45 %.

CONCLUZII

În vederea probării principalelor componente ale sistemului de acţionare hidraulică cu reglaj secundar, precum şi pentru testarea sistemului în ansamblu, INOE 2000-IHP Bucureşti a executat 3 module electromecanice pentru: adaptarea conectării pompei volumice reglabile pe standul IHP; adaptarea motorului volumic probat pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar; adaptarea pompei volumice probate pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar.

Cele două seturi de probe, efectuate pe un motor volumic şi pe o pompă volumică care au fost montate pe sistemul hidraulic cu reglaj secundar executat au demonstrat:

e) buna funcţionalitate, dinamică şi stabilitate a sistemului executat, prin compararea caracteristicilor teoretice cu cele experimentale obţinute pentru maşinile volumice probate;

f) performanţele maşinilor volumice probate, din fabricaţia firmei SC HIDRAULICA UM Plopeni SA;

g) posibilitatea de reglare a turaţiei maşinii volumice probate, montată în secundarul transmisiei, funcţie de variaţia sarcinii, prin reglarea debitului pompei din primarul transmisiei;

h) randamentul energetic scăzut al transmisiei, datorat faptului că sarcina pe maşina volumică din secundar se realizează prin droselizare. Acest randament energetic scăzut al transmisiei cu reglaj în primar, datorat în

principal disipării de energie prin droselizarea uleiului hidraulic, conduce la consumuri mari de energie electrică mai ales în cazul probelor de durată (de anduranţă) ale maşinilor volumice.

21

Dacă se face o paralelă între cazul A, în care sistemul hidraulic cu reglaj în secundar se utilizează pentru anduranţa maşinilor volumice rotative fără recuperare de energie (fără cuplarea mecanică şi hidraulică a motorului volumic la pompă) şi situaţia B, în care sistemul hidraulic cu reglaj în secundar se utilizează pentru anduranţa maşinilor volumice rotative cu recuperare de energie (cu cuplarea mecanică şi hidraulică a motorului volumic la pompă), se constată: -în sit. A se realizează în sistem maxim 45 bar, la turaţia de 1030 rot/min, iar curentul absorbit de motorul electric este 2,62 A, iar în sit. B se realizează în sistem maxim 90 bar, la turaţia de 1080 rot/min, iar curentul absorbit de motorul electric este 2,3 A (din tabelele 2 şi 3); -se pot realiza, de exemplu, 40 bar în sistem cu 2,25 A curent absorbit de motorul electric, în sit. A, sau 1,3 A curent absorbit de motorul electric, în sit. B (din fig.23); -pentru turaţia motorului electric de 1300 rot/min se produc în sistem 20 bar, în sit. A şi 41 bar, în sit. B (din fig.24); -în sit. A pompa volumică poate genera o putere maximă de 450 W, iar în sit. B de 1020 W (din fig.25); -pentru realizarea în sistem a 40 bar, în sit. Motorul electric absoarbe 1100 W, iar în sit. B 650 W (din fig.26); -în general, sistemele de acţionare hidraulice, folosite ca standuri de anduranţă a maşinilor volumice rotative, dacă se realizează pe principiul cuplarii la axul aceluiaşi motor electric a două maşini volumice, o pompă şi un motor, cu capacitatea pompei mai mare cu cca. 30 % faţă de capacitatea motorului, pot conduce la economisiri de energie electrică de cca. 40...45 %. Se propune continuarea lucrării cu execuţia si testarea unui dispozitiv de simulare sarcină pentru motor hidraulic rotatic, necesar testării dinamice a sistemelor de acţionare hidraulice cu reglaj primar şi secundar (SAH1 şi SAH2).

BIBLIOGRAFIE

1. Vasiliu, N., Catană, I. Transmisii hidraulice şi electrohidraulice. vol. I - Maşini

hidraulice volumice, Editura Tehnică, Bucureşti, 1988.

2. Vasiliu, D., Vasiliu, N. Acţionări şi comenzi hidropneumatice în energetică.

(Litografiat). Universitatea "Politehnica" din Bucureşti, 1993.

3. Vasiliu, N., Vasiliu, D. Acţionări hidraulice şi pneumatice. Vol.I, Editura

Tehnică, Bucureşti, 2004.