Inżynieria Maszyn, R. 19, z. 2, 2014

Podobne dokumenty
Zajęcia laboratoryjne

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

Odzysk energii w koparkach hydraulicznych z systemem aktywnej przeciwwagi

PL B1. Siłownik hydrauliczny z układem blokującym swobodne przemieszczenie elementu roboczego siłownika. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

WL52. Klasyka na placu budowy: WL 52

EZ 80. Koparki Gąsienicowe Zero Tail. Kompaktowa konstrukcja, a jednocześnie wysoka wydajność

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

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

Badania doświadczalne właściwości akumulatora hydropneumatycznego

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

ET18. ET18 ewolucja pracującego świata. Konwencjonalne Koparki Gąsienicowe Z Nadwoziem

Zawór odciążający sterowany pośrednio typ UZOD6

Zajęcia laboratoryjne

Wyznaczanie charakterystyk statycznych dwudrogowego regulatora przepływu i elementów dławiących

Zajęcia laboratoryjne

BADANIE LUZÓW ROZDZIELACZA HYDRAULICZNEGO W OBNIŻONEJ TEMPERATURZE STUDY ON GAP SIZE OF DIRECTIONAL CONTROL VALVE AT LOW TEMPERATURE

Praca dyplomowa inżynierska

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Projektowanie siłowych układów hydraulicznych - opis przedmiotu

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RBM ET-s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Uniwersalne elektrohydrauliczne stanowisko dydaktyczno-badawcze

MINI ŁADOWARKI TELESKOPOWE DY620 / DY840 / DY1150

Zajęcia laboratoryjne

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

WZBOGACANIE BIOGAZU W METAN W KASKADZIE MODUŁÓW MEMBRANOWYCH

Zawór odciążający sterowany pośrednio typ UZOP6

Hydrauliczne układy robocze zwałowarek stosowanych w górnictwie odkrywkowym

Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa

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

Badania energooszczędnego układu napędowego manipulatora pojazdu przeładunkowego

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

2503 mocna klasyka. Konwencjonalne Koparki Gąsienicowe Z Nadwoziem

Politechnika Śląska. Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki. Praca dyplomowa inżynierska. Wydział Mechaniczny Technologiczny

UKŁAD HAMULCOWY GĄSIENICOWEGO POJAZDU AUTONOMICZNEGO

Modelowanie bilansu energetycznego pomieszczeń (1)

Zajęcia laboratoryjne

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

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

EZ 80. Kompaktowa konstrukcja, a jednocześnie wysoka wydajność

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2014 Seria: TRANSPORT z. 82 Nr kol. 1903

NR KAT. PRODUKT MOC [kw] OPIS CENA [NETTO PLN] 0RGZ3AXA TP3 COND 65 18,0-65,0

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

PL B1. Układ przeniesienia napędu do hybrydowych pojazdów roboczych dużej mocy zwłaszcza wózków widłowych o dużym udźwigu

podstawowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) polski semestr trzeci

Dwuprzewodowe układy centralnego smarowania.

Materiały dydaktyczne. Semestr IV. Laboratorium

Połączenie siły i elastyczności. WL 30 Ładowarki kołowe: pojemność łyżki < 0.65 m³

- PZ3-III-2 (płyta polska prostokątna, przyłącza gwintowe metryczne)...str wykresy: grupa II (PZ3, sekcja PZW3)...str.12 5c.

Modele teoretyczne i matematyczne momentu strat mechanicznych w pompie stosowanej w napędzie hydrostatycznym

PROPONOWANE TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH STAN NA GODZ

Urządzenia do wyposażenia stanowisk smarowniczych w stacjach obsługi pojazdów i maszyn

WL 28. Przegubowe ładowarki Kołowe. Kompaktowa i mocna WL28 z łatwością przetransportuje paletę z kostką brukową

PL B1. Zespół napędowy pojazdu mechanicznego, zwłaszcza dla pojazdu przeznaczonego do użytkowania w ruchu miejskim

Wprowadzenie. - Napęd pneumatyczny. - Sterowanie pneumatyczne

Wprowadzenie. Budowa pompy

EZ80 Koparki gąsienicowe Zero Tail. Kompaktowa konstrukcja, a jednocześnie wysoka wydajność

STANOWISKO DO SMAROWANIA WĘZŁÓW TRĄCYCH W ŚRODKACH TRANSPORTOWYCH Typ SA 1 i SA1G

BADANIA MODELOWE OGNIW PALIWOWYCH TYPU PEM

Część A: Wodociągi dr inż. Małgorzata Kutyłowska dr inż. Aleksandra Sambor

Informacja prasowa. Hydrauliczny układ Start-Stop (HSS) dla maszyn budowlanych PI

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW ELEKTROPNEUMATYKI

ROZDZIELACZE I BLOKI ZAWOROWE

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 3(99)/2014

PL B1. Sposób chłodzenia obwodów form odlewniczych i układ technologiczny urządzenia do chłodzenia obwodów form odlewniczych

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Układy rewersyjne

NAPĘD I STEROWANIE PNEUMATYCZNE PODSTAWY

Kategoria środka technicznego

BADANIA LABORATORYJNE ZMODERNIZOWANEGO REGULATORA PRZEPŁYWU 2FRM-16 STOSOWANEGO W PRZEMYŚLE

Zajęcia laboratoryjne

301.7D CR. Minikoparka hydrauliczna

ANALIZA ENERGOCHŁONNOŚCI RUCHU TROLEJBUSÓW

MODELOWANIE I SYMULACJA UKŁADÓW PNEUMATYCZNYCH, HYDRAULICZNYCH I ELEKTRYCZNYCH za pomocą programu komputerowego AUTOSIM 200

09 - Dobór siłownika i zaworu. - Opór przepływu w przewodzie - Dobór rozmiaru zaworu - Dobór rozmiaru siłownika

Charakterystyka tematu pracy dyplomowej* ) magisterskiej. realizowanej na kierunku: Mechanika i Budowa Maszyn

Zawór 2 drogowy dla instalacji parowych, odciążony hydraulicznie (PN 25) VGS - gwint zewnętrzny

POMPA JEDNOPRZEWODOWA SEO / SEG

SPIS TREŚCI Wprowadzenie...str.3 Budowa oznaczenia...str.4 Dane techniczne pomp PZ4 3a. Grupa I...str.5 3b. Grupa II...str.5 3c. Grupa III...str.

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Rys. 2. Kolejne etapy pracy łopatek kierownicy turbiny (opis w tekście) Fig. 2. Successive stages of guide apparatus blades running

301.7D CR. Minikoparka hydrauliczna. Silnik Moc maksymalna (ISO 14396) 17,9 kw 24,3 KM

Komfort i produktywność. WL 55 Ładowarki kołowe: pojemność łyżki m³

Analiza kinematyczna i dynamiczna układu roboczego. koparki DOSAN

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

EZ53 Koparki gąsienicowe Zero Tail. Najlepsza wydajność w swojej klasie

INFORMACJE OGÓLNE, TECHNICZNE I BHP

Informacja prasowa PI

Multitalent na wąskie przestrzenie. WL 18 Ładowarki kołowe: pojemność łyżki < 0.65 m³

NAPĘD ELEKTRYCZNY I HYBRYDOWY W UKŁADZIE HYDRAULICZNYM POJAZDU SPECJALNEGO MONTRAKS *)

PL B1. Sposób i układ kontroli napięć na szeregowo połączonych kondensatorach lub akumulatorach

Opis urządzeń. Zawór przekaźnikowy Zastosowanie. W przypadku szczególnie dużych objętości siłowników hamulcowych. Cel

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie OB-7

GMINA SULMIERZYCE. Modyfikacja treści Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia II

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW PNEUMATYKI

Wzrost efektywności energetycznej układów hydraulicznych w maszynach i pojazdach roboczych

FDS 6 - Nowe funkcje i możliwości: Modelowanie instalacji HVAC część 2 zagadnienia hydrauliczne

Układy napędowe maszyn - opis przedmiotu

Transkrypt:

Inżynieria Maszyn, R. 19, z. 2, 2014 odzysk energii, koparka hydrauliczna, modelowanie 3D, symulacja Mateusz CHOJNACKI 1 Andrzej SOBCZYK 1 Paweł WALCZAK 1 SYMULACJA MOŻLIWOŚCI ODZYSKU ENERGII W UKŁADZIE HYDRAULICZNYM KOPARKI Celem pracy było stworzenie modelu napędu układu roboczego wybranej koparki, na podstawie którego przeprowadzane były badania symulacyjne związane z odzyskiem energii w hydraulicznym układzie napędowym. W tym celu należało zbudować model 3D, odzwierciedlający wybrany rzeczywisty model koparki w dowolnym oprogramowaniu do modelowania 3D. Następnie powstały model 3D należało zaimplementować do oprogramowania SimulationX firmy ITI, w którym to został stworzony hydrauliczny układ sterowania powstałego modelu 3D. Podstawowym zagadnieniem było zbudowanie najprostszego hydraulicznego układu sterowania, który w kolejnych etapach był rozbudowywany o dodatkowe elementy w celu poprawienia sprawności energetycznej układu. 1. WSTĘP Głównym celem pracy było wykazanie możliwości rekuperacji energii w hydraulicznym układzie napędu i sterowania koparki, w szczególności z uwzględnieniem mechanizmu wysięgnika oraz ramienia koparki. Uwagę poświęcono szczególnie tym elementom ze względu na ich masę oraz czynny udział przy ruchu opuszczania osprzętu koparki w czasie pracy maszyny. Ma to znaczący wpływ na ilość energii zgromadzonej w określonej objętości cieczy pod ciśnieniem, jaką w przypadku tych dwóch mechanizmów można odzyskać przy ruchu opuszczania osprzętu koparki [4]. Mechanizm łyżki nie był rozpatrywany pod kątem odzysku energii, ponieważ praktycznie nie bierze on czynnego udziału przy ruchu opuszczania operator dojeżdżając do powierzchni roboczej utrzymuje łyżkę w pozycji otwartej. Istotnym etapem pracy, był dobór odpowiednich akumulatorów dla każdego z mechanizmów [1] oraz zastosowanie odpowiedniego sterowania przepływem zgromadzonej energii w celu jej ponownego wykorzystania [5]. 1 Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Instytut Konstrukcji Maszyn, Kraków, Polska * E-mail: sobczyk@mech.pk.edu.pl

Symulacja możliwości odzysku energii w układzie hydraulicznym koparki 29 2. MODEL KOPARKI W celu stworzenia układu hydraulicznego wraz z całym modelem koparki w programie SimulationX [7], należało zbudować model 3D koparki, którą należało zaimportować do programu w celu dokonywania symulacji. W tym celu wybrana została już istniejąca koparka należąca do gamy produktów firmy Caterpillar. Jako wzór do stworzenia modelu 3D posłużono się modelem CAT 303.5E CR. Jest to jedna z najmniejszych koparek oferowanych przez tą firmę [8]. Pomimo niewielkich rozmiarów jest to w pełni funkcjonalna koparka, tak jak pozostała gama większych modeli firmy CAT. Model ten charakteryzuje się większą stabilnością pomimo konstrukcji o małym promieniu obrotu. Większa stabilność zapewnia wyższą wydajność i uniwersalność w zakresie możliwości używania cięższego osprzętu roboczego oraz opcjonalnego długiego ramienia. Rys. 1. Wymiary elementów wykonawczych koparki CAT 303.5E CR [8] Fig. 1. Dimensions of excavator CAT 303.5 CR [8] Tabela 1. Wymiary elementów wykonawczych koparki CAT 303.5E CR [8] Table 1. Dimensions of excavator CAT 303.5 CR [8]

30 Mateusz CHOJNACKI, Andrzej SOBCZYK, Paweł WALCZAK Na podstawie danych katalogowych poszczególnych wymiarów elementów oraz zasięgu elementów, w programie DraftSight ustalono skale obiektu, następnie na podstawie skali i rzeczywistych wymiarów koparki zaprezentowanych w katalogu, wykonane zostały poszczególne mechanizmy koparki. Następnie stworzone mechanizmy zostały połączone w programie Catia V5R19 tworząc pełny model 3D osprzętu koparki. Po wykonaniu modelu koparki w programie Catia, stworzono analogiczny model koparki w programie SimulationX wraz z układem hydraulicznym umożliwiającym sterowanie modelem. Ze względu na to, że program SimulationX nie posiada możliwości importowania całych modeli wykonanych w programach do modelowania 3D, budowę modelu tworzono etapami, importując i łącząc każdy z elementów wchodzących w skład całego mechanizmu osobno. Taki sposób tworzenia modelu wynika z konieczności uwzględnienia więzów kinematycznych dla poszczególnych ogniw układu mechanizmu koparki. Rys. 2. Model 3D koparki stworzony w programie Catia V5R19 (po lewej) i w SimulationX (po prawej) Fig. 2. 3D model of excavator created in the Catia V5R19 (left) and SimulationX (right) Rys. 3. Układ hydrauliczny koparki wraz ze schematem połączeń kinematycznych poszczególnych ogniw Fig. 3. Excavator hydraulic and kinematic system of excavator CAT 303.5 CR

Symulacja możliwości odzysku energii w układzie hydraulicznym koparki 31 Na rysunku 3 przedstawiono model układu hydraulicznego wraz z układem połączeń kinematycznych poszczególnych ogniw tego samego modelu koparki stworzony w programie SimulationX. 3. AKUMULATORY Kolejnym etapem pracy było dobranie akumulatorów. Wyboru dokonano na podstawie zmierzonych oraz wyliczonych parametrów potrzebnych do ustalenia wielkości i rodzaju akumulatorów[1]. Dla obu rozpatrywanych mechanizmów zastosowano membranowe akumulatory gazowe, wykorzystujące azot, jako gaz do akumulowania i rozładowania zgromadzonej energii. Dla hydraulicznego układu wysięgnika pojemność akumulatora wyniosła 6,2dm 3, natomiast dla hydraulicznego układu ramienia pojemność akumulatora wyniosła 1,5dm 3. Dla układu wysięgnika wyliczona pojemność akumulatora wynosiła V ak = 6,11dm 3, natomiast dla układu ramienia wyliczona pojemność akumulatora wynosiła V ak = 1,14dm 3. Pojemności akumulatorów dobrane zostały na podstawie katalogów firmy Ponar Wadowice. 4. KONCEPCJE W trakcie badań pojawiły się dwie koncepcje wykorzystania zgromadzonej energii. Pierwsza, jaką zastosowano w przypadku hydraulicznego układu wysięgnika polegała na tym, że odzyskana energia posłużyła do zasilania siłownika pomocniczego. Zastosowanie dodatkowego siłownika, wymagałoby przebudowy układu kinematycznego koparki, jednak taki sposób wykorzystania odzyskanej energii poprzez zastosowanie dodatkowego siłownika, odciąża energetycznie siłownik główny [5]. Na rysunku 4 przedstawiono wykresy ciśnień siłownika ramienia oraz siłownika pomocniczego. Z charakterystyki siłownika pomocniczego odczytać można, że wartość ciśnienia, z jaką siłownik pomocniczy wspomaga pracę siłownika głównego jest w granicach od 2,5MPa do maksymalnie 9,6MPa. Wyznaczając średnią wartość ciśnień siłownika pomocniczego otrzymujemy p = 6MPa. Siłownik pomocniczy odciąża siłownik główny blisko w 20%. Pamiętać jednak należy, że wartość ta obowiązuje tylko dla układu hydraulicznego sterującego ruchem osprzętu koparki. W rzeczywistym układzie, który jest znacznie bardziej rozbudowany i zawiera również układ hydrauliczny sterowania obrotem, jazdą koparki wartość ta znacząco spadnie i powinna oscylować w granicach 8 % [2]. Jest to i tak doskonały wynik, ponieważ biorąc pod uwagę cały okres eksploatacji koparki, odciążenie układu głównego powoduje spadek zużycia paliwa, co w praktyce przekłada się na zaoszczędzone pieniądze i dla właściciela koparki jest jednym z najważniejszych parametrów związanych z jej eksploatacją. Zastosowanie dwóch siłowników do ruchu w układzie hydraulicznym ramienia, może pozwolić na zmniejszenie geometryczne siłowników, jednak związane to będzie również ze zmniejszeniem ilości energii, jaka może zostać odzyskana. Zastosowany

32 Mateusz CHOJNACKI, Andrzej SOBCZYK, Paweł WALCZAK dodatkowy siłownik posiada możliwość zasilania również z układu, w przypadku gdy zgromadzona energia w akumulatorze nie wystarczyłaby do zasilania siłownika. Na podstawie wykresów przedstawionych w pracy, dotyczących ładowania i rozładowania akumulatora stwierdzić można, że maksymalna ilość odzyskanej cieczy to 0,93dm 3. Odzyskana energia w pełni wykorzystywana jest do zasilania pomocniczego siłownika. Rys. 4. Charakterystyki ciśnień siłownika wysięgnika i siłownika pomocniczego Fig. 4. Pressure characteristics of boom cylinder and auxiliary actuator Rys. 5. Charakterystyka ładowania i rozładowania akumulatora dla dwóch cykli pracy Fig. 5. Characteristics of charging and discharging the hydraulic accumulator for two work cycles Druga koncepcja zastosowana w przypadku hydraulicznego układu sterowania ramienia to ponowne wykorzystanie odzyskanej energii, do zasilania siłownika

Symulacja możliwości odzysku energii w układzie hydraulicznym koparki 33 pomocniczego wysięgnika. Charakterystyki ładowania i rozładowania akumulatora potwierdzają, że taka koncepcja wykorzystania energii może się sprawdzić w praktyce, szczególnie w momencie, gdy energia zgromadzona w akumulatorze wysięgnika jest zbyt mała by w pełni wspomóc pracę siłownika pomocniczego. Wówczas dodatkowa energia do zasilenia siłownika pomocniczego może pochodzić z akumulatora ramienia. W przypadku hydraulicznego układu sterowania ramienia w jednym cyklu pracy maksymalnie odzyskać można 0,56dm 3 co można odczytać z wykresu przedstawionego na rysunku 6. Rys. 6. Charakterystyki ładowania i rozładowania obu akumulatorów Fig. 6. The characteristics of the charging and discharging of both accumulators Na podstawie tego samego wykresu stwierdzić można, że w przypadku, gdy w akumulatorze ramienia (akumulator) nie znajduje się maksymalna porcja energii, ponieważ osprzęt koparki nie został opuszczony z maksymalnego jej położenia lub operator dopiero rozpoczyna prace, więc osprzęt dojeżdża tylko do poziomu gruntu, zgromadzona energia w akumulatorze ramienia (akumulator_2) jest wykorzystywana do zasilania siłownika pomocniczego wysięgnika. Układ hydrauliczny odzysku energii związany z ramieniem koparki zbudowany został w analogiczny sposób jak układ odzysku związany z wysięgnikiem koparki. Siłownik ramienia zasilany jest z układu hydraulicznego, by po zakończeniu cyklu oddać zgromadzoną energię do akumulatora. Odbywa się to za pomocą wysterowania rozdzielacza akumulatora. Zwrócić również należy uwagę na przebudowę rozdzielaczy i zastosowanie dodatkowego połączenia między kanałami P i T, co również przyczyniło się to zmniejszenia strat energetycznych układu napędu koparki. Przebudowa ta wynikała przede wszystkim z braku odpowiedniego typu rozdzielacza w bibliotece programu SimulationX. Jak można zauważyć na wykresach przedstawionych na rysunku 8 zastosowanie dodatkowego połączenia pomiędzy kanałami P i T, dla układu

34 Mateusz CHOJNACKI, Andrzej SOBCZYK, Paweł WALCZAK wysięgnika, znacznie zmniejszyło straty energii. W przypadku braku tego rodzaju połączenia straty energii utrzymywały się na poziomie 70 90 l/min przez cały okres cyklu pracy. W momencie, gdy dodatkowe połączenie pomiędzy kanałami P i T, wynikające z modyfikacji budowy rozdzielacza zostało uaktywnione, to straty zostały znacznie zmniejszone i wynosiły odpowiednio 20 l/min przez ok. 3s cyklu pracy układu oraz 2 l/min przez okres 2s cyklu układu. W pozostałych przypadkach przepływ przez zawór przelewowy wynosił 0 l/min, czyli straty energii nie wystąpiły. Rys. 7. Układ hydrauliczny koparki wraz ze schematem połączeń kinematycznych poszczególnych ogniw po przebudowie układu hydraulicznego Fig. 7. Hydraulic and kinematic system of Excavator after CAT 303.5 CR after modernization Dla układu ramienia również odnotowano zmniejszenie strat. Obrazują to wykresy przedstawione na rysunkach 10 i 11. Na podstawie przedstawionych charakterystyk odczytać można, że dodatkowy zawór łączący kanały P i T spowodował zniwelowanie powstałych strat. W przypadku braku tego rodzaju połączenia straty energii utrzymywały się na poziomie 50 110 l/min w czasie, gdy zawór powinien działać, lecz na potrzeby symulacji został wyłączony. W momencie, gdy dodatkowe połączenie pomiędzy kanałami P i T wynikające z modyfikacji budowy rozdzielacza zostało uaktywnione, strat w okresie działania zaworu nie odnotowano.

Symulacja możliwości odzysku energii w układzie hydraulicznym koparki 35 Rys. 8. Charakterystyka przelewowa zaworu przelewowego wraz z charakterystyką otwarcia rozdzielacza po przebudowie, lecz z nieaktywnym zaworem łączącym kanały P i T Fig. 8. Characteristic of relief valve with characteristic of opening modernized directional control valve distributor, but with inactive valve connecting channels "P" and T Rys. 9. Charakterystyka przelewowa zaworu przelewowego wraz z charakterystyką otwarcia rozdzielacza po przebudowie, z aktywnym zaworem łączącym kanały P i T Fig. 9. Characteristic of relief valve with characteristic of opening modernized directional control valve distributor, but with active valve connecting channels "P" and T W momencie gdy dodatkowy zawór nie działał przepływ przez zawór przelewowy znajdował się w granicach 0 110 l/min. Należy jednak pamiętać, że pracował wówczas układ hydrauliczny wysięgnika, dlatego nie można było włączyć zaworu łączącego kanały

36 Mateusz CHOJNACKI, Andrzej SOBCZYK, Paweł WALCZAK P i T układu ramienia, by zapewnić poprawne działanie układu hydraulicznego wysięgnika. Rys. 10. Charakterystyka zaworu przelewowego wraz z charakterystyką otwarcia rozdzielacza po przebudowie, lecz z nieaktywnym zaworem łączącym kanały P i T Fig. 10. Characteristic of relief valve with characteristic of opening modernized directional control valve distributor, but with inactive valve connecting channels "P" and T Rys. 11. Charakterystyka zaworu przelewowego wraz z charakterystyką otwarcia rozdzielacza po przebudowie, lecz z aktywnym zaworem łączącym kanały P i T Fig. 11. Characteristic of relief valve with characteristic of opening modernized directional control valve distributor, but with active valve connecting channels "P" and "T

Symulacja możliwości odzysku energii w układzie hydraulicznym koparki 37 5. PODSUMOWANIE Podsumowując wyniki symulacji, uzyskane zaproponowanym modelem, przedstawione w pracy rozwiązania zmniejszają straty energetyczne układu. Jest to wynikiem zmniejszenia zużycia paliwa, co wiąże się z obniżeniem kosztów eksploatacji maszyny roboczej, jak również ze zmniejszeniem emisji spalin. Wielu producentów z branży maszyn roboczych, jak i z branży motoryzacji dąży do zmniejszenia kosztów związanych ze zużyciem paliwa, przy jednoczesnym zachowaniu lub wydłużeniu trwałości urządzenia lub podzespołów. Szczególnie w przypadku maszyn roboczych, rekuperacja energii znajduje coraz to szersze zastosowanie, co poświadczają liczne badania w jednostkach naukowych oraz prezentowana coraz to nowsza literatura, opisująca zagadnienie odzysku energii [2],[3]. Pamiętać należy, że prezentowane badania w programie SimulationX przeprowadzane były jedynie dla teoretycznego obiektu. Praktyczne zastosowanie tego typu rozwiązań wymaga przeprowadzenia również badań praktycznych. LITERATURA [1] GARBACIK A., 1997, Studium projektowania układów hydraulicznych, Wydawnictwo - Zakład Narodowy im. Ossolińskich, Kraków. [2] GAWLIK A., SOBCZYK A., WALCZAK P., 2014, System odzysku energii w pojazdach z napędem hydrostatycznym, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, 2/24. [3] POBĘDZA J., 2014, Układ rekuperacji energii w mechaniźmie obrotu koparki, Mat. XIV konferencji PRMR, Zakopane. [4] SOBCZYK A., 2011, Improvment of hydraulic system efficiency by means of energy recuperation, Wydawnictwo PK, Kraków. [5] STRYCZEK S., 2005, Napęd hydrostatyczny układy, tom II, Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa. [6] SZYDELSKI, Z., 1980, Napęd i sterowanie hydrauliczne w pojazdach i samojezdnych maszynach roboczych, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa. [7] ITI SimulationX User manual, 2012, ITI GmbH. [8] http://polska.cat.com/maszyny/koparki-hydrauliczne/minikoparki- hydrauliczne/303_5e-cr. SIMULATION OF ENERGY RECOVERY SYSTEM IN HYDRAULIC EXCAVATOR The objective of this study was to create a model of the selected excavator, from which will be carried out simulation studies associated with energy recovery in the hydraulic control system. To do this, a 3D model was built, which will be based on the actual excavator model in any program for 3D modelling. Then, the resulting 3D model was implemented to the ITI software, which is called SimulationX. In this program was created hydraulic control system of the resulting 3D model. The main issue is to build the simplest hydraulic control system that in the next stages will be expanded to include additional elements in order to improve the energy efficiency of the system. Keywords: energy recovery, hydraulic excavator, 3D modelling, simulation