GPIPARI AUTOMATIZLS II 6 elads HIDRAULIKA 1 Szivattyk

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 6. előadás HIDRAULIKA 1

Szivattyúk csoportosítása szerkezeti kialakítás szerint 2

Motorok csoportosítása szerkezeti kialakítás szerint 3

Hidraulikus szivattyúk és motorok Változtatható rajzjelei Állandómunkatérfogatú 4

Hidraulikus rajzjelek 5

Szivattyúk, motorok teljesítmény és nyomaték összefüggései n A hidraulikus teljesítmény: n Mechanikus teljesítmény: n Szivattyúk és motorok nyomatéka: 6

Szivattyúk, motorok jelleggörbéje n A szivattyúk és motorok jellemzéséhez a gyakorlatban jelleggörbéket használnak. n A jelleggörbén a szivattyú illetve motor nyomásváltozását ábrázoljuk a térfogatáram függvényében. 7

Szivattyúk, motorok jelleggörbéje Ideális (veszteségmenetes) eset MOTOR SZIVATTYÚ 8

Szivattyúk, motorok jelleggörbéje Valós eset MOTOR SZIVATTYÚ 9

Szivattyúk, motorok résveszteségei SZIVATTYÚ MOTOR 10

Hidraulikus körfolyam (ideális eset) n A szivattyú hidraulikus teljesítménye: n A motor hidraulikus teljesítménye: n Mivel a körfolyam veszteségmentes: 11

Hidraulikus körfolyam (Valós eset) n A szivattyú hidraulikus teljesítménye: n A motor hidraulikus teljesítménye: n A körfolyam teljesítményveszteségei: n A körfolyam volumetrikus hatásfoka: 12

LENGŐHAJTÁSOK A lengőhajtások a nyomófolyadék hatására lengő mozgást végeznek a tengelyvégen. A mozgás szögét rögzített illetve állítható ütközők határolják be. Rajzjelük: Típusai: n n n Szárnylapátos Párhuzamdugattyús Tolódugattyús 13

Szárnylapátos lengőmotor Lengéstartomány maximum 280 14

Párhuzamdugattyús lengőmotor max. 100 - os lengésszög 15

Tolódugattyús lengőmotor fogasléces hajtással A fogazat áttételétől függően: 90, 140, 180, 240, 300, 360 - os, vagy nagyobb lengésszögek is lehetségesek 16

Tolódugattyús lengőmotor forgattyús hajtóművel A forgattyús hajtóművel épített tolódugattyús lengőmotorok max. 180 - os lengésszögre képesek. 17

Gyakorló feladatok 1. Mekkora annak a fogaskerék-szivattyúnak a szállítási hozama, amelynek a percenkénti fordulatszáma 1450, és a munkatérfogata 2. 8 cm 3? 2. Egy hidromotor 10 cm 3 nyelési térfogattal, és 600 1/min fordulatszámmal kell, hogy üzemeljen. Mekkora a hidromotor által igényelt térfogatáram? 3. Egy hidromotor nyelési térfogata 12. 9 cm 3. A motort 15 liter/perc szállítási hozamú szivattyú táplálja. A leadott forgatónyomaték 1 Nm. n n Mekkora a hidromotor fordulatszáma és a leadott teljesítmény? Számítsa ki a leadott forgatónyomatékot, ha a motor erősen fékezett, és ezáltal a motor nyomásesése 140 bar! 18

Hidraulikus energia átalakítók Mechanikus Hidraulikus Mechanikus SZIVATTYÚ Rotációs HIDROMOTOR Transzlációs HIDRAULIKUS MUNKAHENGER Térfogat kiszorítás elvén működik 19

Hidraulikus munkahengerek n A hidraulikus hengerek a hidraulikus energiát mechanikai energiává alakítják át, egyenes vonalú mozgás formájában. n Alaptípusai: n Egyszeres működésű henger n Kettős működésű henger 20

Hidraulikus munkahengerek előnyei n n n a hidraulikahengerrel való közvetlen hajtás egyszerű és könnyen beszerelhető a forgómozgás egyenes vonalú mozgássá történő átalakításának hiánya miatt jó hatásfok a henger által kifejtett erő a löket kezdetétől a végéig állandó; a beömlő térfogatáramtól és felülettől függő dugattyúsebesség is állandó a teljes lökethossz alatt felépítéstől függően a henger nyomó, vagy húzó erő átadására alkalmas a hidraulika hengerek méretezése lehetővé teszi nagy teljesítményű, kis beépítési mérettel rendelkező hajtások megvalósítását 21

Egyszeres működésű munkahenger 6. Hengercső Dugattyú tömítéssel Dugattyúrúd a rugóval Hátsó hengerfedél Első hengerfedél Munkatér 7. Kilevegőztetett tér 1. 2. 3. 4. 5. 22

Egyszeres működésű munkahenger fajtái n Búvárdugattyús n n A dugattyú visszaállítása külső erő hatására történik pl. alsó dugattyús présekben, emelőszerkezeteknél Rugós visszatérítésű n A dugattyú kiindulási helyzetbe állítása rugó hatására történik. Csak kis lökethossz esetén használható. pl. : feszítőhengerként, préshengerként 23

Kettős működésű munkahenger 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Hengercső Dugattyúrúd Hátsó hengerfedél Első hengerfedél Dugattyútömítések Dugattyúrúd tömítés Csatlakozó előre (+) mozgáshoz Csatlakozó hátra (-) mozgáshoz 24

Kettős működésű munkahenger fajtái n Differenciál henger: n Kétoldali dugattyúrúd kivezetéses henger azonos átmérőjű dugattyúrúddal n Kétoldali dugattyúrúd kivezetéses henger különböző átmérőjű dugattyúrúddal 25

Löketvég csillapítás n n n A v = 6 m/min (0, 1 m/s) sebességnél a mozgás fékezés nélkül is lehetséges A 6 v 20 m/min (0, 33 m/s) sebességnél a fékezéshez fojtó, - vagy fékszelep szükséges A v 20 m/min (0, 33 m/s) sebességnél külön fékező berendezések kellenek. 26

Munkahengerek alapösszefüggései n Henger által létrehozott erő: n Nem azonos dugattyúfelületek esetén a két felület aránya: n Dugattyú sebessége: 27

Gyakorló feladat Egy kettősműködésű differenciál munkahenger adatai a következők: Adatok: Ddugattyú = 60 [mm] = 1, 6 n Határozzuk meg a dugattyúrúd átmérőjét! n Mekkora térfogatáram szükséges ahhoz, hogy a dugattyú az 500 mm utat 5 s alatt tegye meg pozitív illetve negatív irányú dugattyúmozgás esetén? n Milyen fordulatszámú szivattyút kell alkalmazni a pozitív mozgás térfogatáramhoz, ha a szivattyú munkatérfogata 11. 3 [cm 3]? n Határozzuk meg a munkahenger beömlő csövének belső átmérőjét, ha a csőben a megengedett folyadéksebesség maximum 4 m/s lehet! n Képes – e a dugattyú 400 kg tömegű terhet elmozdítani, ha a hengerben a nyomás 15 bar, és a hidromechanikai hatásfok 95 %? 28

Rajzjelek összefoglalása 29

Rajzjelek összefoglalása 30

Rajzjelek összefoglalása 31

Rajzjelek összefoglalása 32

Rajzjelek összefoglalása 33

Rajzjelek összefoglalása 34

Rajzjelek összefoglalása 35

Rajzjelek összefoglalása 36

Rajzjelek összefoglalása 37

Kapcsolási rajz n n n A hidraulikus berendezés felépítését tükrözi szimbólumok segítségével Az elemek egymás közötti kapcsolatát mutatja Az elemek térbeli elhelyezkedését nem veszi figyelembe 38

Kapcsolási rajz felépítése n A berendezés elemei az energiaáramlás iránya szerint helyezkednek el: n n n Alul: Energiaellátó rész Középen: Energia vezérlő rész Fent: Végrehajtórész Az útszelepeket vízszintesen ábrázoljuk. A vezetékeket vízszintesen és függőlegesen, lehetőleg kereszteződésmentesen rajzoljuk. A rajzokon minden elemet a saját alaphelyzetének megfelelően kell ábrázolni. 39

Elemek jelölése a kapcsolási rajzokon n A kapcsolás minden eleme kap egy számot A jelölés két részből áll, a csoport számából (végrehajtó elem sorszáma) és a csoporton belüli növekvő számból pl. : 4. 12 Csoportbeosztás: n n n 0. csoport 1. , 2. , 3. , … csoport energiaellátás összes eleme egyes vezérlőláncok (végrehajtó elemenként) Csoporton belüli számozás: n . 0. 1. 2, . 4 n . 3, . 5 n . 01, . 02 között n n munkavégző elem pl. : 1. 0; 2. 0 működtető tag pl. : 1. 1; 2. 1 (páros számok) az összes elem amely a munkahenger kimeneti löketét befolyásolja (páratlan számok) az összes elem amely a munkahenger visszameneti löketét befolyásolja elemek a működtető tag és a munkavégző elem pl. fojtó szelep 40

Feladat 1. Egy alakító prést hidraulikus munkadarab kidobóval kell bővíteni. Ehhez egyszeres működésű munkahengert kell beépíteni (B jelű henger) Készítse el a munkahenger működtetésének kapcsolási rajzát! 41

Megoldás 1. 42

Feladat 2. Egy hőntartó kemencéből folyékony alumíniumot kell egy elvezető vályúba juttatni. Ehhez egy merítőkanál szükséges. A merítőkanál mozgatásához kettős működésű hengert alkalmazzon. A munkahengert 4/2 -es útszelep vezérelje. Vegye figyelembe, hogy a kanál nem süllyedhet el a kemencében, ha szelep nincs működtetve. 43

Megoldás 2. 44

Feladat 3. Egy szárítókemencébe felső vezetésű pályán folyamatosan érkeznek a felfüggesztett alkatrészek. A hőveszteség alacsony szinten tartásához a kemenceajtónak csak annyira szabad nyitva lennie, amennyi az alkatrész szabad mozgásához szükséges. A hidraulikus vezérlés olyan legyen, hogy az ajtó hosszabb ideig is a beállított pozícióba maradjon. 45

Megoldás 3. 46

Feladat 4. Alkatrészeket hidraulikus hengerrel fognak be. A munkadarabok sérülésének elkerülésére a befogási folyamat során a szorításkor a henger sebességét lassítani kell. A nyitási sebesség maradjon az eredeti értéken. 47

Megoldás 4. 48

Feladat 5. Egy esztergagép előtolását hidraulikusan kell megoldani. Az előtolás állítható legyen és a szerszám változó terhelése esetén is állandó maradjon. 49

Megoldás 5. 50

Feladat 6. n n Egy fúrógépen a fúró előtolása és a befogás hidraulikus A berendezés két hengert tartalmaz, az A befogóhengert és a B előtoló hengert. Az A henger szorító nyomás kisebb legyen mint a B henger nyomása A nyomás legyen állítható 51

Megoldás 6. 52

Feladat 7. Egy marógépen fakeretbe hornyokat kell marni. A befogást és az előtolást hidraulikus munkahengerek végzik követő vezérléssel. A folyamat sorrendje: 1. Megfogás rögzít 2. Előtolás indul 3. Előtolás vissza 4. Megfogás old 53

Megoldás 7. 54

Köszönöm a figyelmet! 55