Budowa i działanie układu hydraulicznego. Wyznaczanie charakterystyk zespołu pompazawór

Transkrypt

1 Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej Katedra Budowy i Eksloatacji Maszyn Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z rzedmiotu: NAPĘDY PŁYNOWE Ćwiczenie nr: H-1 Budowa i działanie układu hydraulicznego. Wyznaczanie charakterystyk zesołu omazawór rzelewowy Kod rzedmiotu: MHBMS26004, MHBMN26004 Instrukcję oracował: dr hab. inż. Zbigniew Kamiński Białystok 2016

2 CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest: zaoznanie się z budową i zasadą działania układu hydraulicznego stanowiska dydaktycznego hydrauliki siłowej HP202. Ćwiczenie obejmuje równieŝ wykonanie charakterystyk roboczych zesołu zasilającego oma- zawór rzelewowy. SPIS TREŚCI 1. WPROWADZENIE OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO ZASADA DZIAŁANIA I KLASYFIKACJA POMP WYPOROWYCH WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ZESPOŁU POMPA-ZAWÓR PRZELEWOWY. PRZEBIEG ĆWICZENIA WYMAGANIA BHP SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA PYTANIA KONTROLNE LITERATURA

3 1. WPROWADZENIE Ćwiczenia z zakresu hydrauliki siłowej są realizowane na stanowisku HP 202, które jest zestawem róŝnych elementów rzemysłowych hydrauliki. Elementy te, dzięki secjalnym uchwytom mocującym, mogą być w rosty sosób montowane na rzeznaczonych do tego celu łytach rofilowych (oziomych lub ionowych) umieszczanych na secjalnym stole. Przed wykonaniem ćwiczeń naleŝy zaoznać się dokładnie z budową i działaniem stanowiska oraz sosobem montaŝu elementów hydrauliki na stanowisku. 2. OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO Podstawowe zesoły stanowiska HP202 rzedstawiono na rys.1. Rys.1. Dydaktyczne stanowisko HP202 [1] 2.1. ZASILACZ HYDRAULICZNY 1/1 jednostka naędowa Zasilacz hydrauliczny rzeznaczony jest do szerokiego stosowania w układach hydraulicznych maszyn i urządzeń róŝnych gałęzi rzemysłu jako generator strumienia cieczy. Podstawowym zadaniem zasilacza hydraulicznego jest zasilanie układu hydraulicznego cieczą roboczą (olejem) o wymaganych arametrach (ciśnienie i wydatek). Poszczególne odzesoły stanowiska okazano na rys. 2. Charakterystyka techniczna zasilacza hydraulicznego: - moc silnika 2,2kW - wydatek omy 10dm3/min - ciśnienie racy 10MPa 3

4 - dokładność filtracji oleju 10 µm - ojemność zbiornika 35dm3 - olej hydrauliczny (zalecany) HL46 Rys.2. Zasilacz hydrauliczny stanowiska dydaktycznego [1] Zasilacz hydrauliczny składa się ze zbiornika, na łycie którego zamocowana jest jednostka naędowa zbudowana z silnika elektrycznego M1, srzęgniętego z nim orzez elastyczne srzęgło z omą hydrauliczną zanurzona w oleju. Na łycie zbiornika zamontowana jest łyta rzyłączeniowa, która wraz z zamontowanym na niej zaworem rzelewowym tworzy układ rzedstawiony na rys.2. Na łycie znajdują się takŝe: filtr wlewowy z odowietrznikiem, filtr ciśnieniowy oraz zawór rzelewowy Z1 z rzyłączem omiarowym. Na bocznej ścianie zbiornika zamontowany jest oziomowskaz wizualno-elektryczny (stan oleju w zbiorniku). Wyjścia rzyłączeniowe umiejscowione są na łycie stanowiska zakończone rzyłączami szybkozłącznymi (rys.3), umoŝliwiającymi łatwy i szybki montaŝ rzewodów wyosaŝonych w ten sam system rzyłączeniowy. 4

5 Rys.3. Wyjścia rzyłączeniowe na łycie stanowiska [1] Schemat hydrauliczny zasilacza okazano na rys.4. Rys.4. Schemat hydrauliczny zasilacza [1] 2.2. UKŁAD STEROWANIA jednostki naędowej Układ sterowania wyosaŝony jest w dwa tryby sterowania wybierane na anelu: - sterowanie lokalne (LOC): w tym trybie oerator steruje racą silnika korzystając z funkcji dostęnych na anelu 1/3. Przyciskiem START aktywujemy uruchomienie układu. Zatrzymanie silnika odbywa się od kaŝdego rzycisku STOP (rys.5). 5

6 Rys.5. Panel sterowania silnika elektrycznego zasilacza [1] - sterowanie zdalne (REM): w tym trybie oerator steruje racą silnika korzystając z rzycisków dostęnych na ulicie szafy zasilającej ½ (rys.6). Przyciskiem START uruchamiamy silnik, za omocą rzycisków na anelu ustawiamy rędkość obrotową zakres od 800 do 1650 obr/min. Zatrzymanie silnika odbywa się od kaŝdego rzycisku STOP (z wyłączeniem rzycisku STOP na anelu 1/3). Rys.6. Przyciski sterujące raca zasilacza [1] 2.3. Zestaw wyosaŝenia na tablicy i stole stanowiska dydaktycznego 1/5; 1/6 Poszczególne komonenty stanowiska dydaktycznego wraz z ich symbolami graficznymi zestawiono oniŝej. (1) Rozdzielacz ręczny 4WMM6G51/F (dwuozycyjny) (2) Zawór rzelewowy UZPR PT 6

7 (3) Zawór zwrotno dławiący DRV-08-P-B (3.1) Dwudrogowy regulator rzeływu (4) Trójnik złączny z rzyłączem omiarowym (5) Przewody giętkie (6) Przemiennik częstotliwości (7) Turbina omiarowa (Q+P+T) (8) Zawór redukcyjny UZRB-6/ Y-1 (9) Zesół naędowy silnik-oma hydrauliczna 7

8 (10) Zesół silnika hydraulicznego (11) Rozdzielacz ręczny 4WMM6D51/F (jednoozycyjny) (12) Manometr o zakresie omiarowym 0 16 MPa 3. ZASADA DZIAŁANIA I KLASYFIKACJA POMP WYPOROWYCH Podstawowym elementem kaŝdego układu hydrostatycznego jest oma wyorowa zasilająca układ cieczą roboczą oraz zaewniająca odowiednie ciśnienia cieczy w układzie hydraulicznym. Poma wyorowa stanowiąca źródło objętościowego natęŝenia rzeływu w układzie hydraulicznym działa na zasadzie rzetłaczania dawek cieczy z rzestrzeni ssawnej do rzestrzeni tłocznej za omocą elementów wyorowych. Wielkość wytłoczonej dawki cieczy zaleŝy od wymiarów komory wyorowej. W zaleŝności od rodzaju ruchu elementów wyorowych omy moŝna odzielić na: 1) omy rotacyjne (o obrotowym ruchu elementów wyorowych) omy zębate (o uzębieniu zewnętrznym i wewnętrznym) omy śrubowe omy łoatkowe (z łoatkami wirującymi i niewirującymi) 2) omy wielotłoczkowe (o ostęowo-zwrotnym ruchu elementów wyorowych) omy romieniowe (z tłoczkami wirującymi i niewirującymi) omy osiowe (z wychylnym wirnikiem i wychylna tarczą) Ze względu na zmianę wydajności odczas racy omy dzieli się na: 1) Pomy o stałej wydajności 2) Pomy o zmiennej (nastawialnej) wydajności. Ze względu na liczbę niezaleŝnych strumieni cieczy omy dzieli się na: 1) Pomy jednostrumieniowe 2) Pomy wielostrumieniowe Na rys. 7 rzedstawiono symbol graficzny omy wraz z oznaczeniem arametrów jej racy: objętościowym natęŝeniem rzeływu Q oraz ciśnieniem 2 na wyjściu omy. 8

9 Rys.7. Parametry racy omy hydraulicznej Objętościowe natęŝenie rzeływu omy Q moŝna oisać nastęująca zaleŝnością: Q ε q n η v = [dm 3 /min] 1000 gdzie: ε wsółczynnik nastawienia wydajności omy (ε=1 dla omy o stałej wydajności i 0 ε 1dla omy o zmiennej wydajności), q -wydajność jednostkowa omy[cm 3 /obr], n rędkość obrotowa wałka naędowego omy [obr/min], ηv srawność objętościowa omy. Rzeczywisty moment obrotowy, jaki naleŝy rzyłoŝyć do wałka omy wynosi: M ε q = [Nm] 2 π ηm gdzie: - obciąŝenie omy [MPa], ηm - srawność mechaniczno-hydrauliczna omy. Moc omy wyorowej wynosi: N = M = M 2 π n ω [kw] 3 4. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ZESPOŁU POMPA-ZAWÓR PRZELEWOWY. PRZE- BIEG ĆWICZENIA - zaoznać się z budowa stanowiska HP202 i rzeisami BHP w zakresie jego obsługi, - zbudować układ hydrauliczny, odłączając elementy wg schematu okazanego na rys.8, - ustawić dławik (3) w ołoŝeniu otwartym, - o uruchomieniu silnika zasilacza ustawić wartość ciśnienia otwarcia zaworu rzelewowego (2), - zmierzyć arametry racy układu: ciśnienie rzed zaworem rzelewowym na manometrze (4) i wydatek strumienia rzeływającego rzez dławik za omocą rzeływomierza 7, - omiary owtórzyć 10-krotnie zmieniając rzekrój rzeływu dławika (3) od w ełni otwartego do zamkniętego - owtórzyć omiary w gruach 3 osobowych dla innych nastaw ciśnienia otwarcia zaworu rzelewowego. 9

10 Rys.8. Charakterystyka zesołu oma-zawór rzelewowy i schemat układu do jej wyznaczania [1] 5. WYMAGANIA BHP Osoby biorące udział w ćwiczeniach obowiązane są: rzestrzegać rzeisy i zasady bezieczeństwa i higieny racy, zgodnie z regulaminem rac na laboratorium, wykonywać omiary i badania w sosób zgodny z rzeisami zasadami bezieczeństwa i higieny racy oraz stosować się do wydawanych w tym zakresie oleceń i wskazówek rowadzących zajęcia, dbać o naleŝyty stan maszyn, urządzeń, narzędzi i srzętu oraz o orządek i ład w miejscu racy, stosować środki ochrony osobistej, niezwłocznie zawiadomić rzełoŝonego o zauwaŝonym w laboratorium wyadku albo zagroŝeniu Ŝycia lub zdrowia ludzkiego oraz ostrzec inne osoby znajdujące się w laboratorium o groŝącym niebezieczeństwie, 10

11 wsółdziałać z rowadzącymi w wyełnianiu obowiązków dotyczących bezieczeństwa i higieny racy. 6. SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA Srawozdanie owinno zawierać stronę tytułową, cel i zakres ćwiczenia, schemat stanowiska, na którym dokonywano omiarów, tabele i wykresy uzyskanych wyników. Końcową częścią srawozdania winny być wnioski. 7. PYTANIA KONTROLNE - Klasyfikacja, budowa i działanie om hydraulicznych, - Klasyfikacja, rola i zadania hydraulicznych zaworów ciśnieniowych, - Oisać odstawowe zaleŝności na moment obrotowy i moc omy hydraulicznej, - Narysować charakterystykę statyczną zesołu oma zawór rzelewowy, - Narysować schemat układu hydraulicznego naędu siłownika jednostronnego/dwustronnego działania. 8. LITERATURA 1. Instrukcja uŝytkowania stanowiska HP Instrukcja BHP stanowiska HP Karty katalogowe elementów stanowiska. 4. Stryczek S.: Naęd hydrostatyczny. Tom I i II. WNT. Warszawa, Dindorf R., Woś P.: Przetworniki i układy omiarowe w systemach hydraulicznych i neumatycznych. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce