Click here to load reader

Napędy hydrauliczne IV sem wykłady - · PDF fileHydrauliczne układy nap ędowe dziel ą si ę w zwi ązku z tym na jedno lub wielopompowe oraz jedno lub wielosilnikowe. Pompy mog

  • View
    213

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Napędy hydrauliczne IV sem wykłady - · PDF fileHydrauliczne układy nap ędowe dziel ą si...

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

1

Materiay dydaktyczne

Napdy hydrauliczne

Semestr IV

Wykady

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

2

Temat 1 (3h): Podstawowe rodzaje napdowych ukadw hydraulicznych

Zagadnienia:

A. Systematyka hydraulicznych ukadw napdowych

B. Pompy i silniki hydrauliczne

C. Osprzt

Zagadnienie 1.A: Systematyka hydraulicznych ukadw napdowych

1. Co to jest napd hydrostatyczny

Hydrauliczny ukad napdowy to instalacja ktrej zadaniem jest przeniesienie energii

mechanicznej od rda do odbiornika za porednictwem cieczy roboczej. Zasadnicz rol odgrywa

tutaj ciecz, ktra jest akumulatorem i nonikiem energii. Wykorzystujc rwnanie Bernoulliego mona

zaoy, e energia cakowita cieczy w ruchu ustalonym ma warto sta i skada si z trzech

skadnikw: energii potencjalnej, energii cinienia i energii kinetycznej:

Vgh + pV + V2/2 = const

gdzie: - gsto cieczy

V- objto cieczy

g- przyspieszenie ziemskie

h- wysoko pooenia

p- cinienie cieczy

v- prdko cieczy

Vgh- energia potencjalna cieczy

pV- energia cinienia cieczy

Vv2/2- energia kinetyczna cieczy

Energia potencjalna wykorzystana jest w energetyce wodnej, energia kinetyczna w napdach

hydrokinetycznych a energia cinienia w napdach hydrostatycznych omawianych na przedmiocie

Napdy hydrauliczne.

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

3

2. Co to jest ukad hydrauliczny

Zgodnie z oglnie przyjt nomenklatur instalacja to zesp maszyn urzdze i rurocigw

tworzcych cig technologiczny. Zatem przez napd hydrauliczny rozumiemy instalacj, w ktrej

dowolny rodzaj energii (zazwyczaj jest to energia mechaniczna ruchu obrotowego) zamieniany jest w

sposb kontrolowany na energi cinienia cieczy, a nastpnie przenoszony wraz ze strumieniem cieczy

i ponownie zamieniany na energi mechaniczn rys.1.1.

3. Czym rni si otwarty i zamknity ukad hydrauliczny

Istnieje wiele kryteriw podziau ukadw hydraulicznych Najwaniejsze z nich to rola

zbiornika w cyrkulacji cieczy. Zbiornik ukadu hydraulicznego zawsze poredniczy, w mniejszym lub

wikszym stopniu, w przepywie cieczy cyrkulujcej midzy pomp i silnikiem. W zalenoci od

tego jaki strumie cieczy przepywa przez zbiornik ukady hydrauliczne dzieli si na otwarte i

zamknite- rys.1.2.

W ukadzie otwartym cay strumie cieczy generowany przez pomp i przenoszcy energi do

silnika hydraulicznego spywa do zbiornika po oddaniu energii cinienia w silniku.

W ukadzie zamknitym przez zbiornik przepywa wycznie strumie rwny przeciekom

wewntrznym oraz upustom elementw ukadu hydraulicznego, poniewa strumie generowany przez

pomp wraca na jej stron ssc bez porednictwa zbiornika, po oddaniu energii cinienia w silniku.

Przecieki wewntrzne ukadu oraz upusty cieczy odprowadzane do zbiornika musz by uzupeniane

w sposb cigy podczas pracy instalacji przez zawory dopeniajce zlokalizowane na ssaniu pompy

gwnej ukadu. Uzupenianie cieczy moe odbywa si dziki zasysaniu cieczy przez pomp gwn

ukadu lub dziki wtaczaniu cieczy pod cinieniem wytwarzanym przez pomocnicz pomp

dopeniajc. Upust cieczy z obiegu do zbiornika realizowany jest przez rozdzielacze sterowane

rnic cinie strony tocznej i ssawnej pompy gwnej. Zadaniem zaworw upustowych jest ciga

wymiana cieczy w obiegu gwnym wynikajca z koniecznoci utrzymania optymalnej temperatury.

Ciecz upuszczana do zbiornika oddaje ciepo podczas kontaktu z jego cianami.

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

4

Rys.1.1 Budowa hydraulicznego ukadu napdowego i transformacja energii

Rys. 1.2. Ukad hydrauliczny otwarty i zamknity

4. Czym charakteryzuj si ukady hydrauliczne i jak wyglda ich systematyka

Podstawow zalet ukadw hydraulicznych jest wysoki wskanik przenoszonej mocy do

objtoci i masy potrzebnych urzdze oraz precyzyjna zmiana parametrw ruchu niedostpna w

innych rozwizaniach napdw. Podstawow wad ukadw hydraulicznych jest nisza sprawno

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

5

cakowita w porwnaniu z pozostaymi rozwizaniami napdw. Pozostae zalety i wady ukadw

hydraulicznych przedstawiono na rys. 1.3.

Kolejne kryterium podziau ukadw hydraulicznych wynika z rodzaju i zakresu ruchu silnika

hydraulicznego przekazujcego energi mechaniczn do odbiornika. Zgodnie z wczeniejszymi

informacjami mamy wic do czynienia z napdem postpowo zwrotnym realizowanym za pomoc

siownika lub obrotowym realizowanym przez silnik. W specjalnych rozwizaniach moliwa jest

rwnie wzajemna zamiana ruchu postpowo- zwrotnego na ruch obrotowy. W takich ukadach skok

siownika wykonujcego ruch postpowo- zwrotny jest naturalnie ograniczony, co limituje rwnie

zakres ruchu obrotowego. Jeeli ruch obrotowy odbywa si w sposb nieograniczony, wwczas napd

obrotowy nazywany jest przekadni. Na rys.1.4 przedstawiono ukad otwarty z napdem postpowo-

zwrotnym oraz ukad zamknity z napdem obrotowym o ruchu nieograniczonym, czyli przekadni.

Rys.1.3 Cechy ukadu hydraulicznego

Kolejny podzia ukadw hydraulicznych wynika z liczby i natenia przepywu

zainstalowanych pomp i silnikw. Hydrauliczne ukady napdowe dziel si w zwizku z tym na

jedno lub wielopompowe oraz jedno lub wielosilnikowe. Pompy mog mie w ramach tego samego

ukadu sta lub zmienn wydajno a silniki sta lub zmienn chonno, zalenie od przeznaczenia.

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

6

Kolejne kryterium podziau dotyczy ukadw hydraulicznych wielosilnikowych i wynika ze

sposobu powizania jednego lub kilku rde zasilania z poszczeglnymi odbiorami. Zasilanie moe w

zwizku z tym mie charakter indywidualny, grupowy lub centralny jak przedstawiono to na rys.1.4.

Rys.1.4. Przykady zasilania w ukadach hydraulicznych z wieloma odbiornikami

Przy zasilaniu indywidualnym kady silnik zasilany jest przez oddzieln pomp. Przy

zasilaniu grupowym klika odbiorw zasilanych jest przez jedno rdo obsugiwane przez jedn lub

kilka pomp. W przypadku zasilania centralnego wszystkie odbiory podczone s do jednego rda

obsugiwanego przez kilka pomp. Wydajno rda zasilania dopasowana jest automatycznie do

liczby i chonnoci pracujcych odbiorw a bateria akumulatorw stanowi rezerw wydajnoci rda

w stanach przejciowych.

Rys.1.5. Sposoby regulacji prdkoci silnika

Projekt wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego

Projekt Rozwj i promocja kierunkw technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie

Akademia Morska w Szczecinie, ul. Way Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin

7

Ostatnim kryterium podziau hydraulicznych ukadw napdowych jest sposb sterowania i

regulacji prdkoci odbiornikw. Prdko robocza silnika zaley od natenia zasilajcego go

strumienia cieczy roboczej- rys.1.5.

Sterowanie i regulacja dawieniowa wykorzystuje pompy o staej wydajnoci wsppracujce

z zaworami sterujcymi nateniem przepywu. Zadaniem zaworw sterujcych jest odprowadzenie

do zbiornika czci strumienia wytworzonego przez pomp, przy jednoczesnym zapewnieniu cinienia

niezbdnego do pokonania obcienia zewntrznego silnika, zwizanego z odbiornikiem energii

mechanicznej. Odprowadzenie czci strumienia do zbiornika powoduje zmniejszenie natenia

przepywu cieczy docierajcej do silnika, co pozwala na regulacj prdkoci. Regulacja odbywa si

kosztem strat wynikajcych z energii strumienia odprowadzonego do zbiornika. Dlatego regulacja

dawieniowa stosowana jest najczciej w hydraulicznych ukadach napdowych maej lub redniej

mocy pracujcych w sposb przerywany, przy niewielkich wspczynnikach czasu wczenia. W

zalenoci od miejsca montau zaworu dawicego przepyw ukady z regulacj dawieniow dzieli si

na szeregowe i rwnolege. W szeregowym ukadzie dawieniowym element dawicy przepyw

umieszczony jest w linii czcej pomp, silnik i zbiornik. W rwnolegym ukadzie dawieniowym

element dawicy umieszczony jest w linii rwnolegej do linii w ktrej zamontowany jest

Search related