Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 2. előadás HIDRAULIKA.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 2. előadás HIDRAULIKA."— Előadás másolata:

1 1 GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 2. előadás HIDRAULIKA

2 2 Hidraulika előnye, hátránya Előnyök: Kis méretű elemekkel nagy erők Megbízható pozicionálás Terhelésfüggetlen mozgás ( a folyadékok csak kis mértékben nyomhatók össze) Sebességek egyszerűen beállíthatók Kedvező a hőelvezetés Hátrányok: Zárt rendszer szükséges (az olajfolyás környezetszennyező, tűz- és balesetveszélyes) Szennyeződésre érzékeny Hőmérsékletérzékeny (viszkozitás) Kedvezőtlen hatásfok (csősúrlódás)

3 3 Hidrosztatika összefüggései Hidrosztatikus nyomás: Pascal törvénye: Hidraulikus erőáttétel: Hidraulikus elmozdulás áttétel: Nyomásáttétel: p s =  * g * h

4 4 Hidrodinamika összefüggései Térfogatáram (időegység alatt átáramló folyadékmennyiség): Térfogatáram a csőkeresztmetszet és az áramlási sebesség függvényében: Kontinuitás tétele:

5 5 Áramlásfajták Lamináris - A folyadékrészecskék rendezett (hengeres) rétegben mozognak Turbulens - A részecskék nem rendezetten mozognak.

6 6 Áramlásfajták Reynolds-féle szám: Re: Reynolds szám v: a folyadék áramlási sebessége [m/s] d: a cső belső átmérője [m] ν : kinematikai viszkozitás [m 2 /s] Egyenes cső esetén: az áramlás lamináris, ha Re < 2300 az áramlás turbulens, ha Re > 2300 Kritikus áramlási sebesség:

7 7 Reynolds szám meghatározása nem kör keresztmetszetű cső esetén Hidraulikus átmérő: A: a vezeték keresztmetszete [mm 2 ] K: a keresztmetszet kerülete [mm] Így a Reynolds szám:

8 8 Hidraulikus rendszerek áramlási sebességei 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

9 9 Energia megmaradás törvénye Bernoulli egyenlet 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 A folyadékáram összes energiája változatlan marad, ha nem visznek be kívülről, vagy nem vezetnek el kifelé energiát.

10 10 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:

11 11 Hidraulikus munka, 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

12 12 Hidraulikus rendszer hatásfoka Volumetrikus hatásfok  résveszteségek ηvηv Hidraulikus hatásfok  folyadék súrlódás ηhηh Mechanikus hatásfok  mechanikus súrlódás ηmηm Hidraulikus-mechanikus hatásfok: η hm = η h * η m Hidraulikus rendszer összhatásfoka: η ö = η v * η hm

13 13 Áramlási veszteségek Áramló folyadékban a súrlódás miatt hő keletkezik (hőenergia), ez a nyomási energia csökkenését okozza. Δ p=p 1 -p 2 A súrlódás függ: - a vezeték hosszától - a csőhajlatok számától - a vezeték keresztmetszetének alakjától - a cső belső falának érdességétől - az áramlás sebességétől

14 14 Áramlási veszteségek A nyomáscsökkenés meghatározható az áramlási sebesség függvényében: ξ : idomellenállás ρ : a folyadék sűrűsége v: a folyadék áramlási sebessége

15 15 Áramlási veszteségek Lamináris áramlás esetén λ : csősúrlódási tényező l: cső hossza d: a cső hidraulikus átmérője R L : hidraulikus ellenállás lamináris áramlás esetén [Ns/m 2 ]

16 16 Áramlási veszteségek Turbulens áramlás esetén λ: idomellenállás (táblázatból) R T : hidraulikus ellenállás turbulens áramlás esetén [Ns 2 /m 8 ]

17 17 Energiaátalakulás hidraulikus berendezésekben

18 18 Hidraulikus berendezés felépítése Vezérlőrész Jelbevitel Jelfeldolgozás Teljesítményrész Energiaellátó rész Energiavezérlő rész Végrehajtórész

19 szivattyú 2 - tartály 3 - visszacsapó szelep 4 - nyomáshatároló 5 - munkahenger 6 - útváltó 7 - fojtószelep  Egyszerű hidraulikus rendszer

20 20 Egyszerű hidraulikus körfolyam elemei

21 21 Egyszerű elektrohidraulikus körfolyam elemei

22 22 Hidraulikus berendezés teljesítmény része Energia ellátó rész Energiaátalakítás eszközei: Villanymotor vagy belsőégésű motor Tengelykapcsoló Szivattyú Nyomásjelző Védőberendezések Munkaközeg előkészítés eszközei Szűrő Hűtő Fűtő

23 23 Hidraulikus tápegység

24 24 Laprugós torlónyomás-manométer felépítése 1 - rugóelem 2 - vonórúd 3 - mutató szerkezet 4 - mutató skála Csőrugós torlónyomás-manométer felépítése 1 - laprugó 2 - nyomókamra 3 - nyomótér 5 - tolórúd Laprugós torlónyomás-manométer Csőrugós torlónyomás-manométer   Nyomásmérők

25 25 Hidraulikus berendezés teljesítmény része Energia vezérlő rész Útszelepek Áramlásirányító elemek Nyomásirányító elemek Zárószelepek Végrehajtó rész Munkahengerek Motorok

26 26 Hidraulikus munkaközeg Hidraulikus munkafolyadék Feladata: Energiaátvitel a hajtó és hajtott oldal (energiaellátó és végrehajtó rész) között Mozgófelületek kenése A keletkezett hő elvezetése Korrózióvédelem Levált anyagrészek eltávolítása

27 27 Munkafolyadék OLAJ Tűzálló folyadék Ásványi olajSzintetikus olaj VíztartalmúVízmentes Hidraulikus munkaközeg  Hidraulika Olaj

28 28 Hidraulikus energia átalakítók Mechanikus  Hidraulikus SZIVATTYÚ Hidraulikus  Mechanikus Rotációs HIDROMOTOR Transzlációs HIDRAULIKUS MUNKAHENGER Térfogat kiszorítás elvén működik

29 29 Szivattyúkat-motorokat jellemző névleges adatok Munkatérfogat vagy nyelési térfogat (V) Egy fordulat alatt szállított vagy elnyelt folyadékmennyiség. Térfogatáram (Q) Időegység alatt szállított vagy elnyelt folyadékmennyiség. Q=n*V Q a térfogatáram n: a szivattyú vagy a motor fordulatszáma V: munka vagy elnyelési térfogat Hatásfok ( η )

30 30 Szivattyúk és motorok csoportosítása Szállított folyadékmennyiség alapján: Állandó térfogatáramúak Változtatható térfogatáramúak Állítható Önszabályozó Szerkezeti kialakítás szerint

31 31 Szivattyúk csoportosítása szerkezeti kialakítás szerint

32 32 Motorok csoportosítása szerkezeti kialakítás szerint

33 33 külső fogazású fogaskerékszivattyú belső fogazású fogaskerékszivattyú fogasgyűrűs szivattyú Fogaskerékszivattyúk

34 34 csavarorsós szivattyúlapátos szivattyúradiáldugattyús szivattyú (forgó vezérlőpályás, külső beömlésű) Szivattyú típusok  

35 35 radiáldugattyús szivattyú (álló vezérlőpályás, külső beömlésű) axiáldugattyús szivattyú (ferdetengelyes kivitel) axiáldugattyús szivattyú (ferdetárcsás kivitel) Dugattyús szivattyúk 

36 36 Külső fogazású fogaskerék-szivattyú és motor

37 37 Fogaskerékszivattyúk

38 38 Külső fogazatú fogaskerék- szivattyú

39 39 Belső fogazású fogaskerék-szivattyú és motor

40 40 Fogazott gyűrűs szivattyú és motor

41 41 Csavarorsós szivattyú

42 42 Egylöketű szárnylapátos szivattyú és motor

43 43 Lapátos szivattyú

44 44 Duplalöketű szárnylapátos szivattyú

45 45 Lapátos szivattyú rotor

46 46 Radiáldugatttyús szivattyú és motor

47 47 Radiáldugattyús szivattyú

48 48 Axiáldugattyús szivattyú és motor

49 49 Axiáldugattyús szivattyú

50 50 Axiáldugattyús szivattyú

51 51 Hidraulikus szivattyúk és motorok rajzjelei Állandó Változtatható munkatérfogatú

52 52 Munkahengerek

53 53 Akkumulátorok

54 54 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "1 GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 2. előadás HIDRAULIKA."

Hasonló előadás


Google Hirdetések