Hidraulika 5. előadás Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 1
Hidraulikus energiaátvitel 1. Előnyök kisméretű elemek alkalmazásával nagy erők átvitele, azaz a teljesítménysűrűség nagy megbízható pozicionálás indulás a legnagyobb terheléssel nyugalmi helyzetből azonos, terhelésfüggetlen mozgás, mivel a folyadékok alig összenyomhatók és a sebességek egyszerűen állíthatók lágy működés és átkapcsolás jó vezérelhetőség és szabályozhatóság kedvező hőelvezetés kúszó sebesség (3-4 1/min) túlterhelés elleni védelem (egyszerű, visszaállíthatóság is van) 2. Hátrányok a kifolyt olaj szennyezi a környezetet (tűzveszély, balesetveszély) szennyeződésre érzékeny a nagy nyomásokból adódó veszély (erős folyadéksugár töréskor) hőmérsékletfüggés (viszkozitásváltozás) kedvezőtlen hatásfok nagy gyártási pontosság szükséges Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 2
Elektronika Hidraulika - Pneumatika Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 3
A hidraulikus rendszer felépítése, elemei Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 4
A hidraulika fizikai alapjai HIDROMECHANIKA /Nyugvó folyadék mechanikája/ Pascal törvénye Nyomási energia Erő Energiaváltozás /Áramló folyadék mechanikája/ Newton törvénye Mozgási energia Kis sebesség, nagy nyomás (v<10m/s) Nagy sebesség, kis nyomás (v>>10m/s) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 5
A hidraulika fizikai alapjai 1. Hidrosztatikus nyomás p s = ρ g h p s = Hidrosztatikus nyomás (nehézségi nyomás) [Pa] h = A folyadékoszlop magassága [m] ρ = A folyadék sűrűsége [kg/m3] g = Gravitációs gyorsulás [m/s] Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 6
A hidraulika fizikai alapjai 2. Nyomásterjedés A hidrosztatikus nyomás a hidraulikus a berendezéseket működtető nagynyomáshoz képest elhanyagolható Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 7
A hidraulika fizikai alapjai 3. Erőáttétel P 1 = P 2 F 1 /A 1 = F 2 /A 2 4. Útáttétel V 1 = V 2 S 1 *A 1 = S 2 *A 2 Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 8
A hidraulika fizikai alapjai 5. Nyomásáttétel F 1 = F 2 p 1 *A 1 = p 2 *A 2 6. Térfogatáram folytonossága Q = V / t [m 3 /s] Q = V g *n Q 1 = Q 2 v 1 *A 1 = v 2 *A 2 Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 9
A térfogatáram Térfogatáram alatt azt a folyadékmennyiséget értjük, amely időegység alatt egy csövön átáramlik. Hidraulikában a térfogatáram jele: Q Térfogatáram meghatározása: Q = V t Q: térfogatáram [m 3 /s], [dm 3 /min] V: térfogat [m 3 ], [dm 3 ] t: idő [s], [min] Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 10
A térfogatáram A csőben áramló folyadék sebessége: s v = t = t Q Q = = s v V = A*s V t = A*v A*s s v v: a folyadék áramlási sebessége: [m/s] s: a cső adott szakaszának hossza [m] t: az s út megtételéhez szükséges idő [s] Az s hosszúságú csőben átáramlott folyadék mennyisége: Behelyettesítve a térfogatáram összefüggésébe: V: elmozdulási térfogata [m 3 ] s: a cső adott szakaszának hossza [m] A: a cső keresztmetszete [m 2 ] Q: térfogatáram [m 3 /s] v: a folyadék áramlási sebessége: [m/s] A: a cső keresztmetszete [m 2 ] Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 11
A hidrosztatika összefüggései Hidraulika Hidrosztatikus nyomás: p s = ρ * g * h Pascal törvénye: p = F A Hidraulikus erőáttétel: F A 1 2 1 p = = = = 1 F A 2 áll. F F 2 A A 1 2 Hidraulikus elmozdulás áttétel: Nyomásáttétel: 1 V = s1 * A1 = s2 * A2 = áll. = s2 * * áll. 1 F = p1 A1 = p2 A2 = = p2 s p A A A A 2 1 2 1 Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 12
A hidrodinamika összefüggései Hidraulika Térfogatáram (időegység alatt átáramló folyadékmennyiség): Q = V t Térfogatáram a csőkeresztmetszet és az áramlási sebesség függvényében: Q = A *v Kontinuitás tétele: Q = A1 * v1 = A2 * v2 = A3 * v3 =... = áll. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 13
Folyadékok áramlása rendezett (lamináris) Re < Re krit örvénylő (turbulens) Re > Re krit Re krit = 2200 2300 Kör keresztmetszetű, technikailag sima, egyenes cső 1100 1200 Koncentrikus körgyűrű keresztmetszet 250 275 Vezérlőél hengeres tolattyúval 25-100 Sík, vagy kúpos ülék Ahol: Re = v*d ν v [m/s] folyadék áramlási sebessége d [m] csőátmérő ν [m 2 /s] kinematikai viszkozitás Lamináris Turbulens Re krit Kritikus áramlási sebesség: Turbulens Lamináris ½ Re krit v kritikus Rekrit* ν = ; egyenes cső esetén : d 2300* ν = d Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 14 v kritikus
Reynolds szám meghatározása nem kör keresztmetszetű cső esetén Hidraulikus átmérő: A: a vezeték keresztmetszete [mm 2 ] K: a keresztmetszet kerülete [mm] d h = 4A K Így a Reynolds szám: Re = v*d ν h = v*4*a ν*k Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 15
Hidraulikus rendszerek áramlási sebességei Hidraulika Szívóvezeték: 1-1,5 m/s ha a cső eső 0,7-1 m/s ha a cső emelkedő Nyomóvezeték: 2,5-3 m/s 25 bar üzemi nyomásig 3,5-4 m/s 50 bar üzemi nyomásig 4,5-5 m/s 100 bar üzemi nyomásig 5-6 m/s 200 bar üzemi nyomásig 6 m/s 200 bar üzemi nyomás felett Visszafolyó vezeték: 2 m/s Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 16
Energia megmaradás törvénye A folyadékáram összes energiája változatlan marad, ha nem visznek be kívülről, vagy nem vezetnek el kifelé energiát. A csővezetékben áramló folyadék energiafajtái ( V térfogategységre): - mozgási energia változik, ha a folyadék áramlási sebessége változik W v =1/2 * m * v 2 = 1/2 * ρ* V * v 2 m = ρ * V - nyomási energia változik, ha a folyadék nyomása megváltozik W p = V * p - helyzeti energia változik, ha a folyadék magassági helyzete változik W h =m * g * h = ρ* V * g * h Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 17
Energia megmaradás törvénye A folyadékáram összes energiája felírható a Bernoulli egyenlettel: Nyomási e.+ Helyzeti e. + Mozgási e. = állandó W p + W h + W v = állandó Egységnyi térfogat energiaváltozása a rendszer bármely két keresztmetszete között: 1 p 2 p1 + ρ * g *( h2 h1 ) + * ρ * 2 1) = 2 [ ] 2 2 (v ) (v állandó Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 18
Hidraulikus munka és teljesítmény Munka: W=F*s=p*A*s= p*v Teljesítmény: P=W/t=p*V/t= p*q Teljesítmény növelés: - Q növelése nő a méret - p növelése Q nagy több olaj nagyobb tartály. nem célszerű p nagy célszerűbb, de ennek is van határa (~ 160 bar; ~ 300 bar) Nagynyomású rendszer: - kisebb elemméret olcsóbb, könnyebb - kicsi az átáramlási keresztmetszet - tömítési problémák - a hajlékony tömlő nem bírja a nagy nyomást csővezeték kell nem rugalmas, nincs csillapító hatása Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 19
A hidraulikus rendszer teljesítménye, veszteségei Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 20
A hidraulikus rendszer hatásfokoka 1. Volumetrikus hatásfok résveszteség a térfogatáramot és így a mozgási frekvenciát befolyásolja η v 2. Hidraulikus hatásfok folyadék súrlódás, alakveszteség (eltérítés, gyorsítás) nyomásveszteséget befolyásolja, hővé alakul η h 3. Mechanikus hatásfok mechanikus súrlódás nyomásveszteséget befolyásolja, hővé alakul η m 4. Hidraulikus - mechanikus hatásfok: η hm =η h * η m 5. Hidraulikus rendszer összhatásfoka: η ö = η v * η hm ~ (70-75)% Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 21
A hidraulikus rendszer áramlási vesztesége Hidraulika 1. Áramló folyadékban a súrlódás miatt hő keletkezik (hőenergia), ez a nyomási energia csökkenését okozza. p=p1-p2 A súrlódás függ: - a vezeték hosszától - a csőhajlatok számától - a vezeték keresztmetszetének alakjától - a cső belső falának érdességétől - az áramlás sebességétől p ρ = ξ* 2 2 *v ξ: idomellenállás ρ: a folyadék sűrűsége v: a folyadék áramlási sebessége Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 22
A hidraulikus ellenállás Oka: A folyadék viszkozitása Hatása: Nyomáscsökkenés. Az elveszett energia hővé alakul. Lamináris áramlás l ξ = λ* ; d 64 64* ν λ = = Re v*d Q Q = v*a; - > v = A 32* ρ* ν*l p = *Q; d *A 2 = R L p = ξ* ρ 2 *v 2 λ: csősúrlódási tényező l: cső hossza d: a cső hidraulikus átmérője *Q Turbulens áramlás ρ 2 p = ξ* * v 2 Q v = A ρ Q p = ξ* * 2 A 2 2 = R T *Q 2 R L : hidraulikus ellenállás (lamináris): = p Q 32* ρ * ν *l = d * A R L 2 Hidraulikus OHM törvény R T : hidraulikus ellenállás (turbulens): Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 23 R T ρ ξ = * 2 2 A
A hidraulikus ellenállás Soros kapcsolás Párhuzamos kapcsolás Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 24
A hidraulikus tápegység szivattyú meghajtó motor szűrők nyomáshatároló nyomásmérő óra szintjelző munkaközeg tartály P T Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 25
A hidraulikus tápegység Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 26
Hidraulikus munkafolyadék Feladatai: energiaátvitel erő, vagy teljesítmény módosítás irány és nagyság szerint a mozgó felületek kenése hőfelvétel, hőátadás és hűtés korrózióvédelem levált anyagrészek eltávolítása Követelmények: térfogatállandóság kenőképesség korrózóvédelem kismértékű összetétel változás a felhasználás, alkalmazás folyamán kismértékű viszkozitás változás a hőmérséklet hatására nemfémes anyagokkal való összeférhetőség Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 27
hidrosztatikus/hidrodinamikus tűzveszélyes/tűzálló Hidraulika Hidraulikus munkafolyadékok csoportosítása Munkafolyadék OLAJ Tűzálló folyadék Ásványi olaj Kőolaj (lepárlással) + adalékok Szintetikus olaj Ált. jobb tulajdonságú, mint az ásványolaj (pl. nagyobb VI, de drágább) Víztartalmú Vízmentes Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 28
Ipari olajok ISO 3448 szerinti viszkozitási fokozatai Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 29
A hatásfok változása a kinematikai viszkozitás függvényében Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 30
A viszkozitás változása a hőmérséklet függvényében Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 31
Az olaj élettartamának változása a hőmérséklet függvényében Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 32
Szennyeződések a hidraulikus rendszerben Hidraulika Szilárd Légnemű Folyékony SZENNYEZŐDÉS FORRÁSAI Belső (képződött) szennyeződések - Olajok kémiai átalakulása - Gépelemek korróziós terméke - Gépelemek kopásterméke Külső (bevitt) szennyeződések - Olajjal bevitt szennyeződések - Gyártás során bevitt szennyeződések - Üzemelés során bevitt szennyeződések - Szerelés közben bevitt szennyeződések Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 33
Szűrési módok Szennyezettség-kijelző Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 34
Szűrési módok Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 35
Szűrés Ajánlott szűrési finomságok: - 20 µm fogaskerékszivattyúk, hengerek, útszelepek, biztonsági szelepek, fojtószelepek - 10 µm dugattyús szivattyúk, szárnylapátos szivattyúk, nyomásszelepek, arányos szelepek, - 5 µm szervószelepek, szervóhengerek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 36
Szivattyúk csoportosítása, jelleggörbéje, faladatuk, kiválasztási szempontok Feladatuk: mechanikai energiát hidraulikus energiává forgató nyomatékot nyomássá fordulatszámot térfogatárammá alakítani. Kiválasztási szempontok: nyomástartomány, fordulatszám tartomány, térfogatáram változtathatóság, munkafolyadék, üzemi hőmérséklet tartomány, viszkozitás tartomány, beépítési feltételek, meghajtási mód, élettartam, megengedett zajszint, karbantartási feltételek, beszerzési ár. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 37
Motorok csoportosítása, jelleggörbéje, faladatuk, kiválasztási szempontok Feladatuk: hidraulikus energiát mechanikus energiává a nyomást forgató nyomatékká vagy erővé térfogatáramot fordulatszámmá vagy sebességé alakítani. Kiválasztási szempontok: nyomástartomány, fordulatszám tartomány, térfogatáram változtathatóság, munkafolyadék, üzemi hőmérsklet tartomány, viszkozitás tartomány, beépítési feltételek, meghajtási mód, élettartam, megengedett zajszint, karbantartási feltételek, beszerzési ár. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 38
Szivattyúk konstrukciós kialakításai külső fogazású fogaskerékszivattyú belső fogazású fogaskerékszivattyú fogasgyűrűs szivattyú csavarorsós szivattyú lapátos szivattyú radiáldugattyús szivattyú (forgó vezérlőpályás, külső beömlésű) radiáldugattyús szivattyú (álló vezérlőpályás, külső beömlésű) axiáldugattyús szivattyú (ferdetengelyes kivitel) axiáldugattyús szivattyú (ferdetárcsás kivitel) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 39
Nyitott körfolyam Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 40
Hidraulikus szivattyúk és motorok jelölései Hidraulika munkatérfogat: állandó változtatható Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 41
Szivattyúk jelleggörbéje résveszteség Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 42
Túlterhelés elleni védelem szivattyú nyomáshatároló P P T T Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 43
Munkahengerek csoportosítása 1. Egyszeres működésű hengerek 2. Kettős működésű hengerek Nyomás átalakítás Tandem henger Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 44
Löketvégi csillapítás 1. A v = 6 m/min (0,1m/s) sebességnél a mozgás fékezés nélkül is lehetséges 2. A 6 v 20 m/min (0,33 m/s) sebességnél a fékezéshez fojtó, - vagy fékszelep szükséges 3. A v > 20 m/min (0,33 m/s) sebességnél külön fékező berendezések kellenek. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 45
Hidraulika vezetékek varratnélküli acélcső (merev) tömlő (hajlékony) burkolat szövet lélek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 46
Tömlők - csatlakozók Helytelen: Helyes: Gyorscsatlakozó: Vágógyűrűs csatlakozás: Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 47
Szelepek 1. Nyomásirányító szelepek 2. Útszelepek 3. Záró szelepek 4. Áramlásirányító szelepek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 48
Szelepek tolattyús ülékes Hidraulika A A Működtető erő: P P Tolattyútúlfedések: + túlfedésű - túlfedésű 0 túlfedésű P A T Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 49
Ülékes szelepek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 50
Nyomásirányító szelepek 1. Nyomáshatároló 2. Nyomáscsökkentő 3. Nyomáskülönbség -állandósító 4. Nyomásviszony -állandósító 5. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 51
Nyomáshatároló szelep ülékes direkt vezérlésű P P T L T Csillapítással (gyors nyitás és a szelep lassú zárása) L tolattyús direkt vezérlésű belső-, külső vezérlésű P X Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 52 T L
Nyomáshatároló szelep 1. A rendszer maximális nyomását korlátozza 2. Nyugalmi helyzetben zárt állapotú, egy nyomórugó egy tömítő elemet a bemeneti csatlakozóhoz nyom, vagy egy tolattyút tol a tartálycsatlakozó nyílásához 3. A rugóerőt állítani lehet. 4. Ha nő az erő a rugóerő ellenében, amelyet a bemeneti nyomás hoz létre, akkor a szelep nyitni kezd. Ekkor az átáramló folyadékmennyiség egy része a tartályba folyik. Ha a bemenő nyomás tovább nő, akkor a szelep oly mértékig nyit, hogy a szivattyú teljes szállítási mennyisége a tartályba folyik. Alkalmazzák: biztonsági szelepként követő szelepként ellentartó szelepként fékező szelepként nyomáslekapcsoló szelepként előfeszítő szelepként Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 53
Nyomáshatároló szelep Alkalmazási példák: Vezérlés nyomásrákapcsoló szeleppel hidroakkumulátor és nyomáslekapcsoló szelep Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 54
Nyomáscsökkentő szelep 2-útas A P L 3-útas A T P L Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 55
Nyomáscsökkentő szelep 1. A bemenő nyomást redukálja egy előre megadott kimeneti nyomásra. 2. Akkor alkalmazzák ha egy berendezésben különböző nyomások szükségesek 3. Nyugalmi helyzetben a szelep nyitva van. A szelep elmozdulása (rugó elleni zárása) során az átáramlási keresztmetszet csökken, ez nyomáscsökkenést okoz. 4. A kimeneten a nyomás további növekedése a szelep teljes elzárásához vezethet. A kimeneti nyomás a beállított érték fölé emelkedik. (2 utas) A kimeneti nyomás beállított érték fölé emelkedését megakadályozhatjuk egy a kimenethez beépítetett nyomáshatárolóval. 5. Nyomásnövekedés megakadályozható a 3 utas nyomáscsökkentő szelep alkalmazásával. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 56
Áramirányító szelepek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 57
Áramirányító szelepek Az áramlásirányító szelepeket azért alkalmazzák, hogy egy henger sebességét, vagy egy motor fordulatszámát csökkenteni lehessen. Mivel mind a sebesség, mind a fordulatszám a térfogatáramtól függ, ezért ezt kell csökkenteni. Az áramirányító szelepben az átfolyási keresztmetszet csökkentése a szelep előtt nyomásnövekedést okoz. Ez a nyomás kinyitja a nyomáshatároló szelepet, és így létre jön a térfogatáram megosztása. A felesleges térfogatáram nyomáshatárolón keresztüli elvezetése nagy energiaveszteséggel jár. Az energiaveszteség csökkenthető, ha változtatható munkatérfogatú szivattyúkat alkalmazunk, ekkor a nyomásnövekedés a szivattyú állítóegységére hat. Átfolyási ellenállást hoznak létre, amely az átfolyási keresztmetszettől, a keresztmetszet alakjától valamint a munkafolyadék viszkozitásától függ. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 58
Mennyiségirányító szelepek fojtószelepek fojtó-visszacsapó szelepek A B B A Változó terhelés változó sebességet eredményez állandó fojtó keresztmetszet esetén. Fojtási helyen átáramló térfogatáram Torichelli egyenlete szerint: 2 Q = α A f p ρ α függ a folyadék tulajdonságaitól és a keresztmetszet alakjától. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 59
Mennyiségirányító szelepek lamináris fojtás turbulens fojtás A B A B Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 60
Fojtók kialakításai Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 61
Fojtás jelleggörbéje Méretezésnél a fojtóra eső nyomásesés ne haladja meg a 15-20 bar értéket. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 62
Mennyiségirányító szelepek Stabilizátor (áramállandósító) A P Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 63
Áramállandósító Az áramállandósító szelepbe egy fojtó és egy nyomáskülönbség állandósító szelep van beépítve. A nyomáskülönbség állandósító a fojtó be- és kimenete között a nyomásesést állandó értéken tartja, így az átfolyás mennyisége a terhelésváltozástól független. Az áramállandósító a határoló szeleppel együtt hozza létre a folyadékáram megosztását. A szelep nyugalmi állásban nyitott. A fojtó előtt p1 bemenő nyomás jön létre. A fojtónál a p nyomásesés keletkezik, azaz: p2 < p1. A nyomáskülönbség állandósítón az F1 erőt a p1 nyomás hozza létre, az F2 erőt a p2 nyomás és a rugóerő biztosítja. A rugó hozza létre a konstans nyomáskülönbséget. Ha a fogyasztó terhelésnövekedése a szelep kimenetére jut, akkor a nyomáskülönbség állandósító annyival csökkenti az ellenállást, amennyivel a terhelés nőtt. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 64
Áramállandósítók Hidraulika Kétutas áramállandósító elékapcsolt nyomásmérleggel A 1 - szabályozó fojtás - változó A 2 - mérőfojtás - állandó p 2 A K = p 3 A K + F FF p23 = p2 p3 = = állandó AK Elmozdulás s 1 mm F F állandó így Q állandó Háromutas áramállandósító utána kapcsolt nyomásmérleggel - A 2 mérőfojtás állandó p 12 vele párhuzamosan A 1 szabályozó fojtás változó p 10 - felesleges térfogatáram tartályba kerül - szivattyú munkanyomása csak p 12 -vel nagyobb a terhelésnél - kisebb veszteség jobb hatásfok - csak belépő ágba köthető F Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 65
Zárószelepek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 66
Visszacsapó szelepek Visszacsapó szelep Vezérelt visszacsapó szelep Kettős vezérelt visszacsapó szelep A B A B X A B X A Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 67 B
Vezérelt visszacsapó szelepek alkalmazási példa I. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 68
Vezérelt visszacsapó szelepek alkalmazási példa II. Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 69
Útszelepek Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 70
Energia átalakítók jellemzői Geometriai (elméleti) szállítás: Tényleges szállítás: (adott p nyomáskülönbség esetén) Jelképi jelölés: Jelleggörbe: Q sv, Q mv ~ 7-13 % R sv, R mv = 1 / tgα Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 71
Ideális rendszer áramköri modellje (állandó áttétel) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 72
Ideális rendszer áramköri ábrája (állandó áttétel) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 73
Valós rendszer áramköri modellje (állandó áttétel) Résveszteségek figyelembe vételével (párhuzamos kapcsolás) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 74
Valós rendszer áramköri ábrája (állandó áttétel) Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 75
Nyomáshatároló jelleggörbéje Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 76
Tápegység (szivattyú nyomáshatárolóval) Hidraulika Q s rendszer = Q so Q ny Q sv Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 77
Tápegység (szivattyú nyomáshatárolóval) + motor áramköri modell Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 78
Tápegység (szivattyú nyomáshatárolóval) + motor áramköri ábra Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 79
Áramállandósító Automatizálás technika alapjai Hidraulika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 80