Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

Podobne dokumenty
Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Sterowanie odbiornikiem hydraulicznym z rozdzielaczem typu Load-sensing

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

Zajęcia laboratoryjne

WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Budowy i Eksploatacji Maszyn specjalność: konstrukcja i eksploatacja maszyn i pojazdów

Zajęcia laboratoryjne

Ćwiczenie Nr 2. Temat: Zaprojektowanie i praktyczna realizacja prostych hydraulicznych układów sterujących i napędów

Temat /6/: DYNAMIKA UKŁADÓW HYDRAULICZNYCH. WIADOMOŚCI PODSTAWOWE.

Zajęcia laboratoryjne

Ćwiczenie 1. Badanie aktuatora elektrohydraulicznego. Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów Przemysłowych - laboratorium. Instrukcja laboratoryjna

Zajęcia laboratoryjne

Zajęcia laboratoryjne

Hydrostatyczne Układy Napędowe Laboratorium

Wyznaczanie charakterystyk statycznych dwudrogowego regulatora przepływu i elementów dławiących

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Układy rewersyjne

symbol graficzny Kierunek przepływu i oznaczenie czynnika hydraulicznego Kierunek przepływu i oznaczenie czynnika pneumatycznego

Zajęcia laboratoryjne Napęd Hydrauliczny

Zajęcia laboratoryjne

symbol graficzny kierunek przepływu i oznaczenie czynnika hydraulicznego kierunek przepływu i oznaczenie czynnika pneumatycznego

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

PODSTAWY AUTOMATYKI IV. URZĄDZENIA GRZEJNE W UKŁADACH AUTOMATYCZNEJ REGULACJI

Pomiar pompy wirowej

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie H-4

Zajęcia laboratoryjne

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

1. Wstęp. 2. Rozdzielacze hydrauliczne. 3. Przegląd rozwiązań konstrukcyjnych. 4. Obliczenia hydrauliczne przyjętego rozwiązania.

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 4 OKREŚLENIE WSPÓŁCZYNNIKA STRAT LOEKALNYCH

Urządzenia nastawcze

prędkości przy przepływie przez kanał

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Układy ruchu szybkiego

Hydrostatyczne Układy Napędowe Laboratorium. Temat: Badanie charakterystyk mikropompy zębatej. Opracował: Z. Kudźma, J. Rutański, M.

Wprowadzenie. Napędy hydrauliczne są to urządzenia służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytwarzania do urządzenia napędzanego.

ROZDZIELACZE I BLOKI ZAWOROWE

Materiały dydaktyczne. Semestr IV. Laboratorium

Ćw. 4. BADANIE I OCENA WPŁYWU ODDZIAŁYWANIA WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA ROZKŁAD CIŚNIEŃ W ŁOśYSKU HYDRODYNAMICZNYMM

ĆWICZENIE WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK POMPY WIROWEJ

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

PL B1. PYSZNY PIOTR PRO-TECH, Rybnik, PL BUP 13/08. JAKUB PYSZNY, Rybnik, PL WOJCIECH PYSZNY, Rybnik, PL

Ćwiczenie N 13 ROZKŁAD CIŚNIENIA WZDŁUś ZWĘśKI VENTURIEGO

Ćwiczenie Nr 6. Sterowanie objętościowe napędów hydrostatycznych przy zastosowaniu pompy z regulatorem działającym wg zasady stałej mocy.

Rozdzielacz hydrauliczny typ WMM22

BADANIA EKSPERYMENTALNE ZAWORU CIŚNIENIOWEGO O ZMODYFIKOWANEJ KONSTRUKCJI

Ćwiczenie: "Silnik prądu stałego"

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia

dr inż. Piotr Pawełko / Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia patrz punkt 6!!!

Ćwiczenie laboratoryjne Parcie wody na stopę fundamentu

Metodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)

Wprowadzenie. Budowa pompy

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

Badanie transformatora

Elementy i obwody nieliniowe

Badanie współczynników lepkości cieczy przy pomocy wiskozymetru rotacyjnego Rheotest 2.1

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

WYKŁAD 11 POMPY I UKŁADY POMPOWE

Badanie prądnicy prądu stałego

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Hydrostatyczne Układy Napędowe Laboratorium. Temat: Opory miejscowe w układach hydraulicznych. Zwężka jako opór miejscowy zjawisko kawitacji

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych. Politechnika Wrocławska

Alternator. Elektrotechnika w środkach transportu 125

Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych

Ćwiczenie HP3. Instrukcja

WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI ANTYKAWITACYJNEJ NADWYŻKI WYSOKOŚCI CIŚNIENIA METODĄ DŁAWIENIOWĄ

Rozdzielacz suwakowy typ WMM6

Zajęcia laboratoryjne

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Politechnika Wrocławska. Wydział Mechaniczno-Energetyczny INSTRUKCJA

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych. Politechnika Wrocławska

Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)

Praca dyplomowa inżynierska

Instrukcja do ćwiczenia 6 REGULACJA TRÓJPOŁOŻENIOWA

Wprowadzenie. - Napęd pneumatyczny. - Sterowanie pneumatyczne

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Zajęcia laboratoryjne

Badanie transformatora

1. Wstęp. dr inż. Piotr Pawełko / Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia patrz punkt 4!!!

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Ć w i c z e n i e K 3

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Zawory liniowe. Zawór zwrotny bliźniaczy sterowany. Zawór zwrotny bliźniaczy sterowany. Opis:

Załącznik 1. Obejmuje zdjęcia wykonanych stanowisk i pomocy dydaktycznych do laboratorium Specjalnych Metod Odlewania

Układy zasilania samochodowych silników spalinowych. Bartosz Ponczek AiR W10

Rozdzielacz hydrauliczny typ WMM16

BADANIE SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ.

Badanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem

Uniwersalne elektrohydrauliczne stanowisko dydaktyczno-badawcze

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Badanie silnika bezszczotkowego z magnesami trwałymi (BLCD)

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

Straty ciśnienia w systemie wentylacyjnym

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu : Napędy Elektryczne, Hydrauliczne i Pneumatyczne

I. Kontrola stanu technicznego układu wydechowego i poziomu hałasu zewnętrznego podczas postoju pojazdu. Kontrola organoleptyczna - I etap

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Obwody nieliniowe.

Sterowanie odbiornikiem hydraulicznym z rozdzielaczem proporcjonalnym

PL B1. INSTYTUT TECHNIKI BUDOWLANEJ, Warszawa, PL BUP 05/ WUP 11/16. WOJCIECH KUJAWSKI, Poznań, PL

PROCEDURA DOBORU POMP DLA PRZEMYSŁU CUKROWNICZEGO

(73) Uprawniony z patentu: (72) Twórcy wynalazku:

Transkrypt:

Laboratorium Hydrostatyczne Układy Napędowe Instrukcja do ćwiczenia nr 5 Charakterystyka rozdzielacza hydraulicznego. Opracowanie: Z.Kudźma, P. Osiński J. Rutański, M. Stosiak

Wiadomości wstępne Rozdzielacze należą do urządzeń sterujących kierunkiem przepływu cieczy w układach hydraulicznych. Biorąc bezpośredni udział w transporcie energii zmagazynowanej w cieczy urządzenia te mają oczywisty wpływ na właściwości całego układu hydraulicznego, na sposób wypełniania przez niego założonych funkcji. Umieszczając zatem w układzie hydraulicznym element sterujący (np. rozdzielacz) należy być świadomym jego właściwości wpływających na pracę całego układu. Właściwości każdego elementu sterującego można rozpatrywać bez uwzględnienia czasu jako parametru, a więc w stanach ustalonych, kiedy to wielkości opisujące zjawiska zachodzące w danym momencie (np. przepływ cieczy) są niezmienne w czasie wówczas mamy do czynienia z charakterystykami statycznymi. Rozważając charakterystyki statyczne hydraulicznych elementów sterujących można wyróżnić dwie grupy zagadnień: zagadnienia związane z przepływem cieczy oraz zagadnienia związane z układem sił działających na ruchomy element konstrukcyjny sterujący żądaną wielkością. Drugie z tych zagadnień ma podstawowe znaczenie dla zaworów działających samoczynnie (np. zawory maksymalne, regulatory ciśnienia), gdyż równowaga sił działających na element sterujący (np. grzybek zaworu) określa jego położenie, od którego uzależniona jest wartość pola powierzchni przepływu w szczelinie dławiącej a w konsekwencji parametry przepływu. Natomiast dla zaworów uruchamianych zewnętrznie, jakimi są rozdzielacze, wielkość sił działających na element sterujący (suwak) jest mniej ważna, gdyż położenie suwaka wymuszone jest przez zewnętrzny układ uruchamiający (może to być układ mechaniczny, hydrauliczny, elektryczny itp.). Na plan pierwszy wysuwa się w przypadku tej grupy urządzeń wyznaczanie zależności pomiędzy parametrami określającymi przepływ cieczy. W przypadku rozdzielacza suwakowego istnieją trzy takie parametry: natężenie przepływu cieczy Q przez rozdzielacz, różnica ciśnień p przed i za rozdzielaczem oraz przemieszczenie x suwaka, od którego zależy pole powierzchni szczelin przepływowych. Zazwyczaj charakterystyki statyczne rozdzielaczy przedstawia się w formie zależności dwóch z wymienionych powyżej parametrów przy trzecim ustalonym. I tak najważniejszą charakterystyką statyczną jest zależność p f (Q) przy x = const (rys.1). Określa ona straty ciśnienia na danej drodze rozdzielacza w funkcji natężenia przepływu. Rozdzielacz stanowi w układzie opór miejscowy jednak o zbyt skomplikowanym charakterze, aby można było obliczyć występujące na nim straty ciśnienia, zazwyczaj stanowiące istotny składnik w bilansie strat w całym obwodzie hydraulicznym. Dlatego charakterystyki tego typu, najczęściej przy maksymalnym przemieszczeniu suwaka, podawane są przez wytwórców w katalogach wyrobów i podstawową zasadą winno być korzystanie z danych katalogowych przy obliczaniu sumarycznych strat ciśnienia w całym układzie hydraulicznym. W rozdzielaczach wielosekcyjnych sumujące się straty na każdej sekcji przybierają znaczne wartości.

Druga z charakterystyk statycznych rozdzielacza to zależność p = f(x) przy Q = const (rys.2). Wskazuje ona, w jaki sposób zmniejsza się strata ciśnienia w rozdzielaczu w miarę otwierania szczelin przepływowych przy przemieszczaniu suwaka, przy stałej wartości natężenia przepływu, co często ma miejsce podczas zasilania rozdzielacza przez pompę wyporową o stałej wydajności. Trzecia z charakterystyk określa zależność Q = f(x) przy stałej różnicy ( p = const) (rys.3). Pozwala ona stwierdzić jak szybko narasta natężenie przepływu w miarę przesuwania suwaka rozdzielacza. Charakter wzrostu natężenia przepływu podczas przesterowywania rozdzielacza ma znaczny wpływ na zjawiska dynamiczne towarzyszące uruchamianiu układu. 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie charakterystyk statycznych rozdzielacza: p = f(q)x=const, p = f(x) Q=const Q = f(x) p=const Schemat układu pomiarowego i sposób przeprowadzenia ćwiczenia Schemat stanowiska pomiarowego przedstawia rys.4. Zasilanie badanego rozdzielacza 12 odbywa się za pomocą pompy 1 napędzanej silnikiem elektrycznym 10. Przesterowanie suwaka rozdzielacza odbywa się ręcznie, za pomocą śruby, przy czym istnieje możliwość pomiaru wielkości przemieszczenia suwaka czujnikiem zegarowym 13. Różnica ciśnień przed i za rozdzielaczem mierzona jest manometrami 7 i 8, a natężenie przepływu przepływomierzem objętościowym 6. Zawór maksymalny 5 umieszczony równolegle w stosunku do pompy służy do zmiany wydatku cieczy dostarczonej do rozdzielacza. Istnieje też możliwość zmiany natężenia przepływu przez badany rozdzielacz poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika elektrycznego sprzęgniętego z mikropompą oczywiście przy zamkniętym zaworze przelewowym i pełniącym wtedy rolę zaworu bezpieczeństwa. Ćwiczenia należy rozpocząć od przeanalizowania budowy wewnętrznej i zasady działania rozdzielacza na jego modelu znajdującym się na stanowisku. Po uruchomieniu stanowiska należy ustawić prędkość obrotową wału pompy przykładowo 1500 obr/min. Natężenie przepływu przez badany rozdzielacz zmieniać poprzez zmianę nastawy zaworu maksymalnego 5. Następnie należy przesterować suwak rozdzielacza ręcznie kontrolując położenie suwaka na czujniku13. Po przemieszczeniu suwaka o każde 0,1 mm (aż do całkowitej wartości przemieszczenia) należy odczytać różnicę ciśnień przed i za rozdzielaczem na manometrach 7 i 8 oraz zmierzyć natężenie przepływu cieczy mierząc czas napełnienia objętości V butli pomiarowej. Po wykonaniu całego cyklu pomiarów należy jeszcze zmniejszyć natężenie przepływu cieczy płynące do rozdzielacza 12 poprzez zmianę prędkości obrotowej wału pompy i dla każdej nastawy przeprowadzić cykl pomiarów jak poprzednio, poczynając od środkowego (zerowego) położenia suwaka.

2. Opracowanie wyników pomiarów Uzyskane wyniki należy wpisać do tabeli 1. Na ich podstawie należy wykreślić charakterystyki rozdzielacza p = f(q) dla wartości przemieszczeń x = a, b, c (ustalone w trakcie ćwiczenia) mm. Następnie należy wrysować na tym wykresie proste Q = A, B, C (ustalone z w trakcie ćwiczenia). Z punktów przecięć tych prostych z pękiem charakterystyk p = f(q) należy odczytać odpowiadające sobie wartości p i x i wykreślić trzy krzywe p = f(x) dla trzech powyżej przyjętych wartości Q = const. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponować sporządzenie wykresu Q = f(x) p=const i na tej podstawie wyznaczyć istotne parametry którymi są współczynnik wzmocnienia W i zakres sterowania z. W dq dx Q x (1) gdzie: x - X - x z x zakres sterowania, przemieszczenie całkowite suwaka. (2) Dla rozdzielacza o określonej geometrii suwaka i tuleji, współczynniki te zależą od wartości ciśnienia w obwodzie odbiornika. Im większa jest wartość tego ciśnienia tym większy jest współczynnik wzmocnienia i mniejszy zakres sterowania, co stwarza warunki sprzyjające powstaniu większych ob ciążeń dynamicznych.

gdzie: x - X - zakres sterowania, przemieszczenie całkowite suwaka.

Rys.4. Schemat stanowiska badawczego: 1-pompa, 2-zawór odcinający, (umożliwiający badanie charakterystyk kawitacyjnych) 3 filtr, 4 zbiornik, 5 zawór maksymalny, 6 przepływomierz, 7,8 manometry, 9 sprzęgło podatne, 10 silnik elektryczny, 11 szafa sterująca. 12 - badany rozdzielacz 3/2, 13 czujnik zegarowy (pomiar przemieszczeń suwak Tabela 1 Lp. p1 p2 p t V Q X = a X = b X = c

Przekrycia rozdzielaczy suwakowych

Czterodrogowy, trójpozycyjny rozdzielacz suwakowy typu RBS (model w laboratorium)

Rys. 7. Rozdzielacz suwakowy a)- symbol hydrauliczny b) schemat konstrukcyjny Cztery drogi hydrauliczne C 1, C 2, Z i P łączone są w różny sposób dla każdego z trzech położeń dźwigni 1 sterującej suwakiem 5 zgodnie z schematem a. W położeniu 0 obwód pompy P połączony jest kanałem A z linią zbiornika Z. Przy przesterowaniu dźwigni 1, z położenia 0 w jedno z dwu położeń skrajnych np. I, otwierane są kanały B 1 i C 1 oraz zamykany jest kanał A. Jednocześnie otwiera się kanał D 2 umożliwiając połączenie linii C 2 z linią zbiornika. Kolejność łączenia i zamykania odpowiednich kanałów, określona wzajemnym usytuowaniem ich krawędzi, związana jest z tak zwanym stopniem przekrycia, (omówione wyżej). W układach napędowych ze względu na mniejsze obciążenia dynamiczne najszersze zastosowanie znajdują rozdzielacze o przekryciu ujemnym. Dla rozdzielacza przedstawionego na rysunku 7 ujemny stopień przekrycia określa warunek geometryczny l 1 < l 2..Oznacza to, że przy przesterowaniu 0 I nastąpi, jako pierwsze otwarcie kanału C 1 i połączenie go przez zawór zwrotny 6 z linią pompy a następnie zostanie zamknięty kanał A łączący pompę ze zbiornikiem