PNEUMATIKA-I-HIDRAULIKA-PREDAVANJE-8-9.pdf

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU Stručni studij mehatronike

PNEUMATIKA I HIDRAULIKA Predavanje 8 - 9

Predavač:

Neven Maleš, dipl. ing. Voditelj Centra za nove tehnologije - Mehatronika [email protected]

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA U BJELOVARU Stručni studij mehatronike

HIDRAULIKA

Fizika Fl id = tekućina, Fluid t k ći plin, li zrnata t tvar t kad k d teče, t č smjese. j

Mehanika fluida Hidraulika (tekućine)

Pneumatika (plinovi)

Plin: širi se dok ne zauzme sav raspoloživi volumen, l k stlačljiv. lako tl člji Tekućina: tvar koja zauzima definirani volumen, praktički je nestlačiva.

Temeljna načela hidraulike Hidraulika je znanost koja se bavi tehničkom primjenom hidromehanike.

Uljna hidraulika dobila je naziv zbog ulja kao medija za prijenos snage

P d Prednosti ti hid hidraulike lik { { { { { { {

prijenos ij velikih likih sila il malim li k komponentama t precizno pozicioniranje start-up, start up, pokretanje pod velikim opterećenjem jednoliko gibanje neovisno o opterećenju zbog male stlačivosti tekućina jednoliko radno i povratno gibanje moguće kvalitetno riješiti upravljanje i regulaciju dobro hlađenje j

N d t i hid Nedostaci hidraulike lik {

{ { {

{ { { {

zagađenje đ j okoliša k liš uslijed lij d iistjecanja j j ulja lj (opasnost od požara ili zagađenja) osjetljivost sustava na nečistoće ulja max radna brzina 0,5 m/s opasnost p od p prevelikih tlakova do 1000 bara (pucanje vodova) temperaturna ovisnost (promjena viskoznosti) l š stupanj loš t j korisnosti k i ti potreba za povratnim vodovima (drenaža) kavitacija

PRIMJENA HIDRAULIKE Stacionarna (industrijska) hidraulika Mobilna (pokretna) hidraulika

-

Brodska hidraulika Auto industrija Avio industrija Vojna tehnika

Stacionarna industrijska hidraulika { { { { { {

proizvodnja i montaža ž strojeva svih vrsta uređaji za dizanje i prijenos preše strojevi za injekcijsko brizganje valjaonice d aa dizala

Hidrauličke preše za automobilske gume

ThyssenKrupp d.o.o. Belišće

M bil hidraulika Mobilna hid lik { {

{ {

građevinski strojevi grabilice, rovokopači, platforme za dizanje tereta prenosila i dizala poljoprivredni strojevi

BRODSKA HIDRAULIKA

P kl Poklopci i na grotlima tli Rampa na trajektu

Brodska dizalica

Vitla – hidraulički motori

HIDROSTATIKA Hidrostatika Hid t tik (grč. ( č hid hidro + statika) t tik ) jje dio di hidromehanike koja proučava mirovanje tekućina i p ponašanje j uronjenih j tijela. j

OSNOVNE VELIČINE STANJA U HIDRAULICI VELIČINE STANJA

– su mjerljive fizikalne veličine koje jednoznačno definiraju određeno stanje promatranog objekta objekta. TLAK

p ( N / m2 ; bar )

TEMPERATURA

T ((K)) ; t ( O C )

GUSTOĆA

ρ ( kg / m3 )

PROTOK

Q ( l / min )

TLAK TLAK – je j sila il k koja j dj djeluje l j okomito k i na jedinicu površine promatranog objekta.

F p = A

1 kg

1 kgg

TLAK 1 newton

( 1 N = 0.1 kg approx)

1 metar

1 metar2 1 N / m2 = 1 pascal (Pa) 1 kilo pascal = 1 000 Pa 1 mega pascal = 1 000 000 Pa 1 bar = 100 000 Pa 1 bar = 1 kg / cm2 (approx)

TEMPERATURA TEMPERATURA - je j osnovna makroskopska p manifestacija j unutarnjeg toplinskog stanja.

• mjerna jedinica T (K) ; t ( O C ) INDUSTRIJSKA HIDRAULIKA • radno područje (od –10 10 do 80 OC)

GUSTOĆA TEKUĆINE Gustoća je masa tvari sadržana u jedinici volumena

ρ = m / V [kg/m3]

Podatci o gustoći hidrauličke tekućine određene su za temperaturu od 150C i atmosferskom tlaku od 1bara. Gustoća se mijenja s promjenom tlaka i temperature .

PROTOK Protok je količina tekućine (volumen) koji se popuni u jedinici vremena.

Q=V/t

[m3/s]

HIDROSTATSKI TLAK Po - Hidrostatski tlak

H

- Ukupni tlak

P

A

p = ρ g h [N / m2]

MJERNJE TLAKA • visinom stupca tekućine

p2

p1

∆p p = p1 – p2

HIDRAULIČKI PARADOKS

ISTA SILA TEKUĆINE NA DNU POSUDE ZBOG ISTE VISINE STUPCA TEKUĆINE

UZGON Uzgon je sila koja djeluje vertikalno prema gore i po iznosu je jednak težini istisnutog fluida – Arhimedov zakon Arhimedov zakon: Svako tijelo uronjeno u fluid prividno izgubi na svojoj težini onoliko koliko teži istisnuti fluid. Arhimed (297-212).

Fu = ρ g V

PODMORNICA Fu - sila uzgona g

stabilno

- pliva - lebdi - tone

indiferentno

labilno

ZAKON SPOJENIH POSUDA

ZAKON SPOJENIH POSUDA • matematički zapis

HIDRAULIČKA PRETVORBA SILE U tlačenoj tekućini na koju djeluje sila teže vlada na svim mjestima i svim smjerovima jednak specifični tlak.

HIDRAULIČKA PRETVORBA SILE

D1

D2

HIDRAULIČKA PRETVORBA SILE

HIDRAULIČKA PRETVORBA TLAKA

F = F 1

2

P1 A1 = P2 A2

HIDRODINAMIKA Hidrodinamika je znanost koja proučava gibanje tekućina zajedno s uzrocima zbog kojih gibanje nastaje, nastaje to jest sila koje djeluju na tekućinu.

PROTOK Protok nam govori kolika količina(volumen) radne tekućine prođe kroz neku površinu (cijev ) u jedinici vremena.

Q = V / t [m3/s]

Q [ lit / s] , [ lit / min ]

DRUGI NEWTONOV ZAKON

STRUJANJE Stacionarno –

stalno, brzina i tlak u određenoj točki se ne stalno mijenju s vremenom Nestacionarno – nestalno, brzina i tlak se mijenja u ovisnosti o vremenu Nestacionarno strujanje može biti prisilno i slobodno Strujnice – zamišljene linje koje prikazuju oblik strujanja Strujanjem fluida pojavljuje se trenje u tekućini i između stijenki i tekućine. Gubici nastali strujanjem fluida kroz cijevi i hidrauličkim komponentama, izražavaju se u obliku pada tlaka. U hidrauličkim cjevovodima strujanje može biti laminarno ili turbulentno Laminarno L i strujanje t j j – sile il unutrašnjeg t š j ttrenja j veće ć od d sila il inercije i ij Turbulentno strujanje – sile inercije su veće od sila trenja

REŽIMI STRUJANJA

-laminarno strujanjenje Re < 2300 Vrsta g gibanja j određuje j se p pomoću Reynoldsovog broja (Re). v·d

Re =

ν

- turbulentno strujanje

Re > 2300.

• brzina b i protoka t k tekućine t k ći v (m/s) ( / ) • promjer cijevi d (m) • kinetička viskoznost ν (m2/s)

STRUJANJE FLUIDA Kritična brzina ovisi o viskoznosti hidrauličke tekućine i promjeru cijevi. U praksi se često primjenjuju empirijski dobivene vrijednosti. Za brzinu protoka u vodovima primjenjuju se slijedeće normirane vrijednosti: Usisni vod:

Tlačni vod: • • • • •

radni radni d i radni radni radni

tlak tl tlak k tlak tlak tlak

do d do do do do

50 bara : 4,0 m/s 100 b bara : 4,5 4 5 m/s / 150 bara : 5,0 m/s 200 bara : 5,5 m/s 300 bara : 6,0 , m/s /

Kritična brzina

Vkrit

Re krit ⋅ ν 2300ν = = d d

1,5 m/s

Povratni vod: 2,0 m/s

Kako bi spriječili turbulentno gibanje u hidrauličkim sustavima Rekrit se ne smije prijeći.

Utj Utjecaj jb brzine i protoka t k na pad d tltlaka k Iznos pada tlaka ovisi o unutrašnjim otporima u hidrauličkom sustavu. Brzina protoka ima najveći utjecaj na unutrašnje otpore, jer otpor raste s kvadratom brzine.

Otpori su ovisni o: • brzini protoka (poprečnom presjeku, protoku), • vrsti protoka (laminarno, turbulentno), • vrsti i broju j suženja j p presjeka j u sustavu ((suženja) j ) • viskoznosti ulja (temperatura, tlak) • stanju površine, • postavljanju vodova.

Primjer za proračun vrijednosti iz tablice Protok brzine v = 0,5 m/s kroz cjevovod nominalne širine 6 mm. Kinematička viskoznost je ν = 100 mm2/s pri 15°C. C Gustoća ρ = 850 kg/m3. Treba izračunati gubitak tlaka ∆p po metru duljine?

∆p = λ ⋅

l ρ 2 ⋅ v d 2

λ =75/Re

Re =

v ⋅d

ν

Da bi se izračunala vrijednost trenja λ, prvo treba izračunati Reynoldsov broj Re: Zadane Z d vrijednosti: ij d ti ν = 100 mm2/s = 1 · 10-4 m2/s d = 6 mm = 0,006 m v = 0,5 m/s

Re =

0,5 ⋅ 0,006 1 ⋅ 10 − 4

Re = 30 (usporedite s tablicom)

Jednadžba za otpor cjevovoda je λ =75/Re (iznos otpora).

∆p = λ ⋅

l ρ 2 ⋅ v d 2

∆p = 2,5 ⋅

∆p = 44270N / m 2

λ = 75/30 = 2,5

1000mm 850kg 2 ⋅ ( 0 , 5 m / s ) 3 6mm 2m

∆p = 0,4427 bara (usporedite s tablicom)

Padovi tlaka na koljenima i sastavcima Protok kroz zakrivljene cijevi, T-komade i kutne spojeve dovodi do značajnog pada tlaka. Otpori koji se javljaju su uglavnom ovisni o geometriji cijevi i protoku.

ξ - faktora oblika dobiven pokusima, ovisi o Reynoldsovom broju ∆p = ξ ⋅

ρ ⋅v 2 2

b- korekcijski faktor Re b

25 30

Pad tlaka

50 15

100 7,5

∆p = ξ ⋅ b ⋅

250 3

ρ ⋅v 2 2

500 1,5

1000 1,25

1500 1,15

2300 1,0

Pi j Primjer Treba izračunati pad tlaka ∆p u koljenu nominalnog presjeka 10 mm Zadano: brzina protoka gustoća ulja viskoznost

v = 5 m/s ρ = 850 kg/m3 ν = 100 mm2/s pri 150°C

Prvo se računa Re:

Re =

v ⋅d

5m ⋅ 0,01m ⋅ s Re = s ⋅ 0,00001m 2

ν

Faktor iz tablice b =1,5 =1 5

∆p = ξ ⋅ b ⋅

ρ ⋅v 2 2

Re = 500

Faktor oblika iz tablice ξ =1,2 =1 2

∆p = 1,2 ⋅ 1,5 ⋅

Pad tlaka je ∆p = 0,19 bara

850kg ⋅ 25m 2 m3 ⋅ s 2 ⋅ 2

∆p = 19125 N/m2

HIDRAULIČKI UDAR Hidraulički udar nastaje naglim zatvaranjem ili otvaranjem protoka ulja, uslijed nagle promjena tlaka u instalaciji zbog brze promjene brzine strujanja.

Hidraulički udar je nepoželjna pojava, a možemo ge izbjeći ako ugradimo hidraulički akumulator u blizini ventila koji izaziva hidraulički udar. udar

KAVITACIJA Kavitacija je pojava stvaranja mjehurića unutar toka radnog medija. Ako tlak u suženju padne u područje vakuuma, zrak u obliku mjehurića izlazi iz ulja (kavitacija). U mjehurićima je i rasplinuto ulje. Kada, nakon suženja tlak ponovo naraste mjehurići se rasprsnu. Rezultat kavitacijskog djelovanja je erozija materijala na mjestu gdje se presjek ponovo povećava, u mjehurićima se razvije visoka temperatura. Tada je, kao kod dizel strojeva moguća pojava spontanog paljenja smjese zraka i ulja te se javlja velika buka.

KAVITACIJA

-

P

P=0 +P

KAVITACIJA

-

P

P=0 +P

JEDNADŽBA Ž KONTINUITETA Tekućina prolazi kroz manje presjeke brže, a kroz veće sporije

- Volumni protok - Maseni protok - Težinski protok

ρ1 ⋅ A1 ⋅ v1 = ρ 2 ⋅ A2 ⋅ v 2

BERNOULLIJEVA JEDNADŽBA potencijalna energija energija tlaka energija gibanja toplinska energija

Ek + Et + EP = konst.

statička dinamička

GRAFIČKI PRIKAZ BERNOULLIJEVE JEDNADŽBE -

potencijalna energija energija tlaka energija gibanja toplinska energija

statička dinamička

PRIMJENA BERNOULLIJEVE JEDNADŽBE Ž

VENTURIJEVA CIJEV

Gubitak energije u suženju ž rezultira gubitkom snage. Gubitak energije se može odrediti mjerenjem pada tlaka ili rasta temperature. Padovi tlaka ovise o: • viskoznosti • brzini protoka • vrsti i veličini suženja • vrsti protoka (laminarno ili turbulentno).

RADNA TEKUĆINA Radna tekućina u hidrauličkom slijedeće osnovne funkcije:

sustavu

obavlja j

• omogući prijenos snage • prenosi signal (tlačni impuls) • podmazuje pokretne dijelove strojeva i uređaja • odvodi toplinu nastalu uslijed gubitaka u sustavu • prigušuje, zbog tlačnih udara, nastalu buku i vibracije. RADNE TEKUĆINE SU:

-

VODA MINERALNA ULJA SINTETIČKE TEKUĆINE BIO RAZGRADIVA ULJA TEKUĆI METALI

SVOJSTVA RADNIH TEKUĆINA Agregatno stanje ( tekuće, kruto, plinovito) Tekućine zauzimaju određeni volumen, a slobodna površina zauzima horizontalni položaj zbog gravitacije. Sile među molekulama tekućine su veće od sila koje drže plin na okupu. Kohezijska sila- privlačna molekularna sila koja drži molekule na okupu. j sila- privlačna p sila između molekula tekućine i stjenke j p posude. Adhezijska

GUSTOĆA – masa tvari sadržana u jedinici volumena VISKOZNOST – pojava trenja među česticama tekućine STLAČIVOST Č – sve tekućine su stlačive (neznatno) brzi prijenos signala MAZIVOST – podmazivaje pokretnih djelova ZAPALJIVOST – kad se ulje u smjesi s zrakom zapali temp. zapaljenja OTROVNOST – udisanjem disanjem uljnih ljnih pa para a ili preko p eko kože ((rane) ane) KAPILARNOST – sposobnost dizanja i spuštanja tekućine po stjenkama

MAZIVOST (PODMAZIVANJE) RADNE TEKUĆINE

VODA

:

VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

; ; ;

TEMPERATURA RADNE TEKUĆINE

VODA

::

VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

;; ; ;;

KOROZIJA RADNE TEKUĆINE

VODA

:: :

VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

;; ; ; ; ;; :

ZAPALJIVOST RADNE TEKUĆINE

VODA VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

:: : ; ; ;; ; : ; ;: ;; : ;

EKOLOGIJA RADNE TEKUĆINE

VODA VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

:: : ; ; ;; ; : ; ;: ;; : ;

; : : ; :

CIJENA RADNE TEKUĆINE

VODA VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

:: : ; ; ;; ; : ; ;: ;; : ;

;; : : ; ::

VODA VODA / ULJE MINERALNA ULJA BIO RAZGRADIVA ULJA SINTETIČKA ULJA

:: : ; ; ;; ; : ; ;: ;; : ;

CIJEN NA

EKOLO OGIJA

ZAPAL LJIVOST T

KORO OZIJA

TEMPE ERATURA A

PODM MAZIVAN NJE

RADNE TEKUĆINE

;; : : ; ::

Karakteristike i zahtjevi za ulja

{ { { { { { { {

najmanja moguća gustoća, minimalna stlačivost, ne preniska i k viskoznost i k t (sloj ( l j za podmazivanje), d i j ) dobra karakteristika viskoznost – temperatura, dobra karakteristika viskoznost – tlak, tlak stabilnost na starenje, teška zapaljivost, dobro slaganje s ostalim materijalima.

Hid ličk ulja Hidraulička lj {

{

{

Hidraulička tekućina je radni medij koji prenosi energiju od hidrauličkog crpnog agregata do pogona (cilindri i motori). Hidrauličke tekućine imaju razne karakteristike. Zbog toga se, ovisno o primjeni moraju pažljivo odabrati primjeni, odabrati. Često se koriste hidrauličke tekućine na bazi mineralnih ulja j i nazivaju j se hidraulička ulja j

V t hidrauličkih Vrste hid ličkih ulja lj {

Prema DIN 51524 i 51525 hidraulička P hid ličk ulja lj dijele se prema karakteristikama i sastavu: - hidraulička ulja HL - hidraulička ulja HLP - hidraulička ulja HV

VISKOZNOST Riječ j viskoznost može se definirati kao "otpor p tečenju". j Viskoznost tekućina pokazuje njihovo unutrašnje trenje, tj. otpor koji treba prevladati pri pomicanju slojeva tekućine. Viskoznost je pojava trenja među česticama tekućine. Mjera viskoznosti je lakoća istjecanja tekućine. Recipročno svojstvo viskoznosti je FLUIDNOST. • Kinematička viskoznost • Dinamička viskoznost

[m2/s] [Pas]

Dinamička viskoznost definirana je kod homogenog fluida koji se giba laminarno, pri čemu između dva paralelna sloja na razmaku od jednog [ m] i razlikom brzine od jednog [ m/s] nastaje tangencijalno naprezanje j od d jednog j d [Pa]. [P ]

KLASE VISKOZNOSTI DIN 51524 određuje najmanju i najveću vrijednost viskoznosti pri 40 40°C C. ISO klase viskoznosti

kinematska viskoznost (mm2/s) pri 40°C najveća

najmanja

ISO VG 10

9,0

11,0

ISO VG 22

, 19,8

24,2 ,

ISO VG 32

28,8

35,2

ISO VG 46

41,4

50,6

ISO VG 68

61,2

74,8

ISO VG 100

90,0

110,0

Za sve tipove hidrauličkih ulja HL HL, HLP i HV postoji podjela u šest klasa viskoznosti.

KLASIFIKACIJA VISKOZNOSTI SAE – Society of Automotive Engineers određuje viskoznost motornog ulja pri različitim temperaturama. SAE 10W/50 Z temperature Za od -10 do 400C - benzinski motri (S) - diesel motori (C) Oznaka A na drugom mjestu označava najnižu kvalitetu ulja, (B,C,D) kvalitetnije ulje. API – American Petroleum Institute određuje j vrstu motornog g ulja prema vrsti motora (benzinski API SD i diesel motori). Postoje i kombinirana motorna ulja za oba tipa motora i imaju Oznake API SG-CD a za turobo diesel motore API CD ili API CD II.

GRANICE VISKOZNOSTI {

{

Kada jje viskoznost p preniska ((izrazito se razlijeva), javlja se više propuštanja. Sloj za podmazivanje je tanak i lako se kida, te se smanjuje otpornost na trošenje. trošenje Velika viskoznost rezultira povećanim trenjem, te sve većim padovima tlaka i zagrijavanjem, posebno u suženjima. Tada je otežano hladno pokretanje, odvajanje mjehurića zraka je smanjeno, te se javlja kavitacija.

Karakteristike viskoznost – temperatura

K kt i tik viskoznost Karakteristike i k t – tlak tl k

Poznavanje karakteristike viskoznost – tlak je značajno zbog toga što viskoznost hidrauličkih ulja raste s porastom tlaka. Ove karakteristike su posebno značajne za razlike tlakova ∆p veće od 200 bara. Pri približno 350 do 400 bara viskoznost je uglavnom dvostruko veća nego pri 0 bara.

INDEKSI VISKOZNOSTI {

{

{

Mineralna ulja koja imaju visok indeks viskoznosti nazivaju se i multigradna ulja. Mogu se primjenjivati svuda gdje se javljaju promjenjive radne temperature, npr. u mobilnoj hidraulici. Ulj niskog Ulja i k iindeksa d k viskoznosti i k i dij dijele l se na ljeta lj i zimska ulja. Ljetna ulja imaju veću viskoznost tako da ulje ne postane previše rijetko i da se ne probije sloj za podmazivanje. Zimska ulja su manje viskoznosti da se previše ne zgusnu i da bi se omogući hladno pokretanje. pokretanje

PREDNOSTI I NEDOSTACI HIDRAULIČKIH Č TEKUĆINA Ć

HIDRAULIČKI ELEMENTI

DOBIVANJE HIDRAULIČKE ENERGIJE

HIDRAULIČKI SUSTAV

TOK ENERGIJE U HIDRAULIČKOM SUSTAVU IZVRŠNI ELEMENTI

RAZVODNICI

PRETVORBA ENERGIJE

GUBICI SNAGE U HIDRAULIČKOM SUSTAVU

STRUKTURA HIDRAULIČKOG SUSTAVA AKTUATORI IZVRŠNI ELEMENTI UNOS SIGNALA

OBRADA SIGNALA

OSIGURANJE ENERGIJE

HIDRAULIČKO UPRAVLJANJE

PRETVORBA ENERGIJE

SNAGA KROZ HIDRAULIČKI SUSTAV

HIDRAULIČKA CRPKA {

{

{

Crpka k u hidrauličkom hd l čk sustavu (hidraulička (h d l čk crpka) pretvara mehaničku energiju u hidrauličku energiju (energiju tlaka). tlaka) Crpka istiskuje hidrauličku tekućinu u sustav vodova. vodova Otpori koji se javljaju pri tom protoku stvaraju tlak u hidrauličkom sustavu. Razina tlaka ovisi o ukupnim p unutrašnjim i vanjskim otporima i brzini strujanja. Tlak u hidrauličkom sustavu nije određen crpkom. Tlak raste s otporima.

HIDRAULIČKA CRPKA Za crpku su značajne sljedeće karakteristične veličine: Istisnuti obujam V (radni obujam) je mjera veličine crpke. Radni obujam je obujam tekućine koji prođe kroz crpku u jednom okretaju (ili u jednom koraku). Obujam tekućine u minuti se označava kako volumetrijski protok Q ((dobava). p ) Proračunava se iz istisnutog g obujma j Vi broja okretaja n. Q=n⋅V Na temelju istisnutog obujma razlikujemo tri vrste hidrauličkih crpki: { { {

crpke stalnog protoka stalan istisnuti obujam. udesive pumpe udesiv istisnuti obujam crpke k promjenjivog j ji kapaciteta k i Regulacija tlaka, protoka ili snage, reguliran istisnuti obujam.

HIDRAULIČKE CRPKE

M Maxsimalni i l i tlak tl k

PROTOK CRPKE Teorijski protok crpke

Qpt = n ⋅ V

- broj okretaja n = 1450 o/min - istisnuti obujam V = 2,8 cm3 (po okretaju) Qpt = n ⋅ V= 1450 o/min / ⋅ 2,8 8 cm3 = 4060 cm3/min= / 4,06 dm d 3/min / Qpt= 4,06 l/min

Qp = ŋvp Qptt

Stvarni protok crpke Q

Qth

Q

∆p=const

Qp Qth

QLP Qth

Qp

Q1=const

QLp

QP

n

∆p

K Karakteristika kt i tik crpke k {

{

{

Karakteristika nove crpke: propuštanje ulja iz crpke iznosi do 6,0 % pri 230 bara. Q(p=0) = 10,0 dm3/min Q(p=230) = 9,4 dm3/min Qp= 0,6 dm3/min ηvol = 0,94 0 94

PRORAČUN SNAGE I MOMENTA Pul – ulazna snaga (KW) Mul – ulazni moment n – broj okretaja

Pul = Mul n /9550

Qe- efektivni p protok ((l/min) / )

Pul= p Qe Pul= 1,667 10 ŋuk = Piz/ Pul Mt=p p Vt /2π Muk= Mt+ Ml ŋmh = Mt / Muk ŋuk = ŋmh ŋv

3

p Qe Piz – izlazna snaga (KW) Mt – teorijski moment Muk–ukupni moment Ml–moment trenja ŋmh– mehanički koeficjent korisnog djelovanja ŋuk–ukupni koeficjent korisnog djelovanja

ZUPČASTA CRPKA S VANJSKIM OZUBLJENJEM

Zupčaste crpke s vanjskim ozubljenjem Izrađuju se najčešće s dva zupčanika s ravnim zubima. zubima Postoje izvedbe sa srednjim pogonskim i dva pogonjena zupčanika.

CRPKA I UGRADNJA SIGURNOSNOG VENTILA

Zupčaste crpke s unutarnjim ozubljenjem Crpka sa sastoji od kućišta, zupčanika s unutarnjim ozubljenjem i zupčanika s vanjskim ozubljenjem. Zupčanik s vanjskim ozubljenjem je pogonski, s unutarnjim pogonjeni. Gibanje zupčanika s vanjskim ozubljenjem izaziva rotaciju zupčanika s unutarnjim ozubljenjem, te oni zajedno rotiraju. rotiraju Na mjestu gdje zupčanici izlaze iz zahvata nastaje podtlak, radna tekućina ulazi u radnu komoru, ispunjava međuzublje i transportira u tlačnu komoru. Srp je nepokretan i služi za razdvajanje usisne od tlačne komore. komore

LAMELASTA CRPKA Crpka je sastavljena od statora, statora rotora i krilaca krilaca, koja su umetnuta u žljebove usječene u rotoru. Centar rotora je pomaknut u odnosu na os statora za veličinu ekscentričnosti (e). O veličini ekscentričnosti ovisi protok pumpe pumpe. Stoga su česte izvedbe pumpi s promjenljivom veličinom ekscentričnosti, odnosno protoka.

KLIPNE CRPKE

KLIPNO AKSIJALNA CRPKA Pokretanjem P k j pogonskog k vratila il pokreće k ć se cilindarski ili d ki blok bl k budući b d ći su mehanički vezani. Klipovi koji su preko kliznih papučica naslonjeni na kosu ploču počinju se izvlačiti odnosno uvlačiti u cilindrima. U fazi izvlačenja povećava se radni prostor te se uslijed stvorenog podtlaka tekućina usisava, a kada se cilindar uvlači, smanjuje se volumen radne komore te se tekućina potiskuje pod tlakom.

KLIPNO RADIJALNA CRPKA Radijalno klipni strojevi mogu raditi i kao pumpe i kao Radijalno-klipni hidromotori. Klipovi su im smješteni radijalno u odnosu na pogonsko vratilo. Postoji mogućnost da se aksijalno u smjeru pogonske osi smjesti više redova radijalno smještenih cilindara.

K Karakteristika kt i tik crpke k

HIDRAULIČKI Č AGREGAT Hidraulički crpni agregat je jedinica za napajanje hidrauličkog sustava energijom. Sastoji se od više komponenata koje predstavljaju cjelinu. Njegova osnovna funkcija i namjena je: o o o o

osiguranje potrebne količine ulja održavanje potrebne temperature održavanje čistoće hidrauličkog ulja sigurnosne g i nadzorne funkcije j

- simbol

Svaki hidraulički agregat ima i pomoćne uređaje, uređaje za nadzor, sigurnosne uređaje i vodove kojima se spajaju hidrauličke komponente.

HIDRAULIČKI AGREGAT MOTOR CRPKA

PREGRADA

DRENAŽA

ČEP

VIJAK (MAGNETNI) ZA ISPUŠTANJE ULJA

HIDRAULIČKI AGREGAT

HIDRAULIČKI AGREGAT

SPAJANJE CRPKE I MOTORA bar

Elektro motor

Spojka

Crpka

HIDRAULIČKI AKUMULATORI {

{

Hidraulički č akumulatori su spremnici radne tekućine pod radnim tlakom, čuvaju tekućinu do ponovne uporabe u sustavu. Prema konstrukciji se dijele na: z z z

plinske s mjehom s utegom s oprugom

VRSTE HIDRAULIČKIH AKUMULATORA

- S MJEHOM

- S UTEGOM

- S OPRUGOM

NAMJENA HIDRAULIČKIH AKUMULATORA {

Ak Akumuliranje li j energije ij

{

Korištenje akumulirane hidrauličke energije prema potrebi

{

Trenutno osiguranje energije kod prestanka rada pumpe (kvar, nestanak energije za pokretanje pumpe i sl.)

{ { {

Nadomjestak N d j t k hid hidrauličke ličk ttekućine k ći kkod d gubitka bitk curenjem j Prigušenje udara i pulzacija Štednja energije

PRIMJENA HIDRAULIČKIH Č AKUMULATORA

POHRANJIVANJE ENERGIJE

NADOMJESTAK ULJA

SMANJIVANJE TLAČNOG UDARA

ODRŽAVANJE KONSTANTNOG TLAKA

PRINCIP RADA

HIDRAULIČKI AKUMULATORI {

{

PAZI !!!

Pražnjenje (rasterećenje) hidrauličkog akumulatora vrši se uvijek prije demontaže sustava.

Obavezno se treba pridržavati uputa za uporabu akumulatora. Nakon isključivanja upravljanja, hidraulički elementi se smiju demontirati kada je akumulator rasterećen i pomoću ugrađenog ventila za zatvaranje odijeljen od upravljanja.