Kecskeméti Főiskola Műszaki Főiskolai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Átírás

1 Kecskeméti Főiskola Műszaki Főiskolai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék Irányítástechnika III. Hidraulikus, csukló munkaemelvény tervezése -1-

2 Technikai adatok: Gyártmány: Upright Emelvény elöretolás: 0 mm Típus: AB 38 N Hosszúság: 4040 mm Építési mód: Csukló munka emelvény Szélesség: 1500 mm Évjárat: 2009 Magasság: 960 mm Üzemóra: 0 Hordozó jármü: önjáró Hajtásmód: Elektromos Négykerék: igen Munkamagasság: mm Önsúly: 3760 kg Hatótávolság oldalirányban: 6100 mm Műszaki állapot: új Kosárteher: 215 kg Optikai állapot: új Terhelhetőség: 0 kg Akkumulátor: 12V/125Ah Működési leírás: A tervezett gép csuklós munkaemelvény személykosárral. Mozgatását 2 db hidraulikus munkahenger végzi. Kézi indítású, elengedésre megálló, biztonsági kapcsolóval (vészgombbal) ellátott hidraulikus emelő. Az emelőn biztonsági okokból egyszerre csak egy munkahengert tudunk működtetni. Az emelő 4 nyomógombbal és egy vészstop gombbal működik. Munkahengerenként a felemelést a FEL gomb folyamatos benyomásával, a leengedést a LE gomb folyamatos benyomásával érhetjük el. Elengedéskor a teher(kosár) megáll az adott pozícióban. Vészstop gomb benyomása lekapcsolja a hidraulikus hálózatot a szivattyú és az irányítóelemek között. 1.) Tervezés: Kosárterhelés max. 215 kg. A munkahengerek nem a kosár súlypontjában vannak, hanem a csuklópontokhoz vannak közelebb. Ezért számolnunk kell azzal, hogy az emelt tömeg nem csak tengelyirányú terhelést ad a munkahengereknek, hanem az emelőkar hosszainak arányaiban nyomatékot is. Plusz még a szerkezet önsúlyát is mozgatnunk kell. Ezért a munkahengereket darabonként 1000kg terhelhetőségre méretezem. Biztonsági, stabilitási okokból egy időben csak egy munkahengert tudunk működtetni, az esetleges kilengés, és a váratlan mozgások elkerülése végett. Ezért elég csak 1 munkahenger működtetésére méretezni a szivattyút. Életvédelmi szempontból zuhanásgátlók beépítése kötelező! -2-

3 Elvi(egyszerűsített) kapcsolási rajz munkahengerenként: 2.) Méretezés: 1 bar =10 5 Pa 1 Pa =1 N/m 2 m 1 +m 2 = 2000 kg, m = m 1 = m 2 =1000kg F 1henger = m*g = 1000*9,81 = 9810 N F S = 30 N p = 210 bar =210*10 5 Pa F = m*g+f s p = F/A => A = A rúd = F/p = 9810/210*10 5 = 4,671*10-4 m 2 = 467,1mm 2 A rúd = D rúd 2 *PI/4 => D rúd = (4*A rúd /PI) = (4*467,1/PI) = 24,39mm 24,4mm A szerkezet stabilitására, valamint a biztonsági tényezőkre is figyelve a dugattyúrúd átmérőt 50mm-re veszem. -3-

4 Választott munkahengerek : HMH-G gömbcsuklós típus, 80x50x425mm T rúd = D rúd 2 * PI/ 4 = (50 2 *PI) / 4 = mm 2 A munkahengerek belső átmérője Ø80mm, hossza LH=425mm. T MH = D MH 2 * PI/ 4 = 80 2 *PI / 4 = mm 2 V hengerek = 2*(T MH *LH) = 2*(5026.5*425) mm 3 = 4,27*10-3 m 3 ~ 4,27 liter -4-

5 10mm-es belső átmérőjű hidraulikus tömlőből ~15m kell. A tömlő = D tömlő 2 *PI / 4 = 10 2 *PI / 4 = 78,5 mm 2 V tömlő =A tömlő * L tömlő = 78,5 * = mm 3 1,18*10-3 m 3 = 1,18 liter V olaj = (2*V henger ) + V tömlő = (2 * 4,27*10-3 ) + 1,18*10-3 = 9,72*10-3 = 9,72 liter V tartály 10 liter Választott olaj: AGIP OSO 68 hidraulikaolaj Alapadatok: m= 1000 kg Fs= 30 N η vol.hm = 1 v= 0,2 m/s q sz = 40 cm 3 = 40*10-6 m 3 d l = 80mm = 0,08m d r = 50mm = 0,05m η vol.sziv. = 0,9 η vol = 0,95 p 2 = 10 5 Pa A rúd = (D rúd 2 *PI) / 4 = ( *PI) / 4 = 1,96*10-3 m 2 A MH = (D MH 2 *PI) / 4 = ( *PI) / 4 = 5,03*10-3 m 2 A h = A MH - A MH = 5,03* ,96*10-3 = 3,07*10-3 m 2 F = (m*g)+f s +(p 2 *A h ) = (1000*9,81) (10 5 *3,07*10-3 ) = 10147N P = F * v = 10147*0,2 = 2029,4 W 2030 W = 2,03kW P = Q sz *p 1 = q sz *n sz * η vol * (F/A MH ) -5-

6 η vol = Q sz / (q sz *n sz ) n sz = P*A MH / (F*q sz * η vol.sziv. ) = 2030*5,03*10-3 / 10147*(40*10-6 )*0,9 n sz = 27,95 1/s =1677 1/min η össz. = η vol.sziv. * η vol. = 0,9 * 0,95 = 0,855 = 85,5% P M = P/ η össz. = 2,03 / 0,855 = 2,37 kw 2,4 kw A választott minitápegység: -6-

7 A választott tömlő, és kialakítás: A választott akkumlátor: -7-

8 Hidraulikus kapcsolás megvalósítása relés vezérléssel: (emelés szimulálva) -8-

9 Használati útmutató: Az emelőkosár 4 nyomógombbal és egy vészstop gombbal működik. Az emelést a fel gombok folyamatos benyomásával, a leengedést a le gombok folyamatos benyomásával érhetjük el. Gombok elengedésekor a kosár megáll az adott pozícióban. A vészstop gomb benyomása lekapcsolja a munkahengereket és a tápegységet a hidraulikus hálózatról. Egyszerre csak egy nyomógomb működik biztonsági okok miatt. Alkatrészek megnevezése: 2/2 es szelepek : Bosch Rexroth RE /2 es szelepek : BV/BR/Bl Csövek : 2.SN.10 H.12L90 Manométerek : 1791/2361 EN Relék : NVF4-1C-Z30a Áramlás szabályzó: UDUN 6, 09 Nyomógomb: ET 5306 Zuhanásgázló: Csővezetékes, típus: VP.F /VP.M Felhasznált WEB oldalak:

10 -10- Vezérlés alkatrészlista: