REGULACIJSKI UREĐAJI
U regulacijske uređaje spadaju sve vrste ventila. ventila. Njihova je funkcija:
regulacija smera protoka radne tečnosti regulacija pritiska radne tečnosti regulacija protoka radne tečnosti
Prema svojoj funkciji se ventili dele na: ventile (razvodnike) razvodne ventile ventile pritiska protoka ventile protoka
U regulacijske uređaje spadaju sve vrste ventila. ventila. Njihova je funkcija:
regulacija smera protoka radne tečnosti regulacija pritiska radne tečnosti regulacija protoka radne tečnosti
Prema svojoj funkciji se ventili dele na: ventile (razvodnike) razvodne ventile ventile pritiska protoka ventile protoka
Razvodni ventili
Razvodnim se ventilima reguliše smer protoka radne protoka radne tečnosti. Dele Dele se u tri tri grup grupe: e:
s klipom koji se pomiče aksijalno s rotirajućim klipom
razvodnici ventilski razvodnici
a)
b)
c)
a) Neutralni položaj – Cilin Cilinda darr miru miruje je.. Pump Pumpaa prit pritis iska ka ulje ulje i prek preko o razvodnika se vraća u spremnik. Pritisak ulja je takav da pokrije gubitke struja strujanj njaa do spremn spremnika ika.. b) Izvlačenje klipa cilindra – Ulje dolazi na klipnu stranu cilindra. Pritisak zavis zavisii od opterećenju na klipnjači. Ulje lje sa str strane klip klipnj njaače vraća se u spremnik. c) Uvlačenje kli klipa pa cil cilind indra ra - Ulje pod pritiskom dolazi na stranu klipnjače. Klip lip se uvlači. Ulje sa stran stranee klip klipaa odlazi odlazi u spremn spremnik ik..
Direktno aktivirani razvodnici
Ručno upravljanje razvodnikom
Hidrauličko ili pneumatsko upravljanje razvodnikom
Indirektno upravljani razvodnici Elektro-hidraulički aktiviran
razvodnik s opružnim centriranjem
Proporcionalni razvodnici
Izlazna veličina (protok) proporcionalna je jakosti struje ulaznog signala. Upravljački pritisak pomiče klip glavnog razvodnika sve do one vrednosti kada se sila pritiska izjednači sa silom u opruzi.
Izbor razvodnika prema funkciji
2
Upravljanje jednoradnim cilindrom
Upravljanje dvoradnim cilindrom
1
Upravljanje dvoradnim cilindrom (s neutralnim
položajem)
Ventili pritiska
Zaporni ventili
Osnovna je uloga zapornih ventila zatvaranje protoka u jednom smeru, a dozvoljavaju ga u drugom smeru. Izvode kao ventili sa sedištem: s kuglicom ili stošcem kao zapornim elementom. Postoje dve osnovne izvedbe zapornih ventila:
nepovratni ventil
deblokirajući nepovratni
ventil
Nepovratni ventili Uloga je nepovratnog ventila da propusti struju radne tečnosti kada ona dostigne pritisak kojim se može savladati sila opruge (ili masa kuglice ili konusa), koja drži kuglicu ili konus naslonjene na sedište ventila. U suprotnom smeru strujanje nije moguće. a) Nepovratni ventil s kuglicom b) Nepovratni ventil s konusom c) Simbol nepovratnog ventila
opterećenog oprugom d) Simbol nepovratnog ventila bez opruge
Deblokirajući nepovratni ventil Deblokirajući nepovratni ventil ima funkciju nepovratnog ventila u jednom smeru strujanja radne tečnosti, a u drugom smeru postaje protočni ventil.
Uloga je ventila za ograničenje pritiska zaštita sistema od preopterećenja . Ako se zbog prevelikog opterećenja na hidromotoru, zahteva od pumpe pritisak veći od onog na kojeg je podešen ventil za ograničenje pritiska, on se otvora i propušta izvesnu količinu radne tečnosti iz pritisnog voda pumpe u spremnik.
Indirektno upravljani ventil za ograničenje pritiska
Za protoke veće od 150 l/min koriste se indirektno upravljani ventili za ograničenje pritiska. Takvi ventili osiguravaju manje pulzacije protoka i protoka.
Regulator pritiska Ukoliko je u nekom delu hidrauličkog kruga potrebno održavati konstantni pritisak, ugrađuje se regulator pritiska.
U slučaju povećanja pritiska pN-K klip (2) pomaknut će se suprotno delovanju opruge (3) te prigušiti otvor (1). Zbog povećanja pada pritiska u ventilu pritisak pN-K će pasti na regulisanu vrednost.
Ventili za regulaciju protoka
Ukoliko se cilindar ili hidromotor snabdevaju radnom tečnošću iz pumpe konstantnog protoka, a iz nekog je razloga potrebno promenti brzinu kretanja klipa ili brzinu vrtnje vratila hidromotora, tada se u pritisni vod ugrađuje prigušni ventil uz pomoć kojeg se smanjuje protok. Na taj se način umetno stvara otpor koji u sistemu predstavlja određeni gubitak. Višak radne tečnosti odvodi se preko ventila za ograničenje pritiska. Q = Q1+Q2 Q – protok iz pumpe Q 1 – protok prema cilindru Q2 – protok kroz ventil za
ograničenje pritiska
Prigušni ventili Prigušni ventili izvode se s konstantnim prigušenjem ili se prigušenje može menjati.
Konstantno prigušenje a) Prigušnica b) Blenda
Regulisano prigušenje c) Prigušenje iglom d) Prigušenje rasporom e) Prigušenje utorom f) Prigušenje utorom g) Prigušenje zavojnicom h) Prigušenje zavojnicom
Dvograni regulator protoka Da bi se isključio uticaj oscilacija pritisaka, potrebno je osigurati da na prigušnom mestu vlada uvek isti pad pritiska ( pz- pSy ). To se postiže s klipom, koji se naziva i pritisna vaga, kao pokretno prigušno mesto. Opruga potiskuje klip u smeru otvaranja i drži ga zatvorenog kada kroz ventil nema strujanja. Ako kroz ventil protieče tečnost, na klip će delovati sila koja nastaje od pritiska koji uvijek djeluje na dve površine. p z A K pSy A K F F
p z p Sy
F F
A K Uslov ravnoteže pokazuje, da je na prigušnom mestu pad pritiska proporcionalan sili u opruzi. Kako nastaju vrlo mali hodovi u opruzi, može se uzeti da je sila u opruzi približno konstatna.
Naraste li pritisak na ulazu u ventil, pomeriće će se klip u smeru zatvaranja. Pri tome se smanji protok koji struji prema prigušniku tako dugo dok se pritisak na ulazu ne smanji, a zahvaljujući tome što razlika pritiska na ulazu i izlazu postane jednaka sili u opruzi podeljenoj s površinom AK. Protok dakle ostane konstantan. Ako se promeni pritisak na izlazu (poveća ili smanji) pomiče se klip tako dugo dok se ponovo ne ostvari uslov: p z p Sy
F F A K
Kod dvogranog se regulatora protoka višak tečnosti odvodi u spremnik preko ventila za ograničenje pritiska. To znači da pumpa uvek radi s maksimalnim pritiskom. Pogodno samo za niskopritisne sisteme.
Trograni regulator protoka
Višak
se tečnosti odvodi direktno iz regulatora protoka u spremnik.
Pogodno sisteme.
za
visokopritisne
P-Q karakteristika prigušnika i ventila za regulaciju protoka PRIGUŠNIK
VENTIL ZA REGULACIJU PROTOKA
Kod prigušnika je protok zavisan o razlici pritiska na mestu prigušenja, što znači da s povećanjem pada pritiska protok raste. Viskoznost se menja prema:
v d 64 l
Kod regulatora protoka protok ne zavisi od razlike pritisaka, koji deluju na ulazu i izlazu iz ventila. Ugrađuju se tamo gdje je i pored različitih opterećenja potrošača potrebno ostvariti konstantnu radnu brzinu.
Razdelnik protoka Ukoliko jedna pumpa mora snabdevati dva potrošača, tada se ugrađuje razdelnik protoka.
Q ges
Qlinks
Qrechts
Qlinks Qrechts
konst
POMOĆNI UREĐAJI
Cevovodi 1. Kruti cevovodi – najčešće čelične cevi, šavne i bešavne (hladno valjane) zavisno o pritisku koji vlada u cevovodu -
za čvrsto spajanje elemenata 2. Savitljivi cevovodi – koriste se u slučajevima kada se radni
element kreće, ili je cevovod potrebno često demontirati Sve se cevi moraju odabrati ili proračunati prema:
radnom pritisku
brzini strujanja
minimalnom prečniku savijanja
Kruti cevovodi Osnovni kriterijmi za izbor materijala cevi je čvrstoća cevi, hrapavost površine i homogenost materijala. Najviše se koriste bešavne hladno valjane čelične cijevi (obavezno za visoke pritiske) i šavne cevi za niskopritisne cevovode. Izuzetno se koriste cevi od bakra, mesinga i aluminija. Protočni prečnik cevi d 4,607
Q v sr
d – m – protočni prečnik cevi Q – m3/s - protok vsr – m/s – srednja brzina strujanja
v
sr
Proračun debljine zida cevi
s
D p 200 dop
s – mm – debljina zida D – mm – spoljni prečnik cevi p – bar - pritisak u cevi dop -
dopušteno naprezanje materijala na pritisak
- faktor sigurnosti (2-4)
Savitljivi cevovodi Na svim onim mestima gde nije moguće ugraditi krute cevi, ugrađuju se savitljive: spojevi s pokretnim delovima, prostorno teško spojiva mesta, spojevi koji se skidaju i premještaju i sl. Materijal savitljivih cevi podložan je starenju, osetljiv na vibracije i visoke temperature, veće brzine strujanja itd. GUMA, POLIESTER, POLIURETAN
ČELIČNA MREŽA
Postavljanje savitljivih cevi
Priključci Priključcima se spajanju uređaji i cevovodi. Priključci za međusobno spajanje krutih cevi i krutih cevi s uređajima
e)
a) Priključak s prstenom koji se utiskuje u cev b) Priključak sa steznim prstenom c) Priključak za konusno formirani završetak cevi d) Priključak za završetak cevi na koju je zavaren konusni deo e) Spoj cevi sa zavarenom prirubnicom
Brzorastavljive spojnice
Brzorastavljive spojnice se koriste za povremeno spajanje ili odvajanje elemenata hidrauličkih sistema od energetskog priključka. Utikač i utičnica imaju nepovratne ventile kojima se sprečava izlaz ulja nakon prekida veze.
Zaptivni elementi
Zaptivni elementi u hidraulici sprečavaju prodor ulja u okolinu ili unutar sistema. Zavisno o nameni, različitih su konstrukcijskih izvedbi. Razlikuju se prema:
Stepenu brtvljenja koji valja ostvariti
Vrsti
i statusu kretanja
Protoku u sistemu
Statusu dodira
Vrsti
materijala iz kojeg su izrađeni
Apsolutna nepropusnost traži se kod prodora hidrauličke tečnosti prema spolja. Propusnost prema spolja smatra se neispravnošću sistema. Unutar sistema potrebna je propusnost u obliku stvaranja mazivog sloja zbog podmazivanja.
Vrste brtvljenja
Spremnici
Spremnici su posude za držanje hidrauličke tečnosti.
Namena im je višestruka: Pohranjuju dovoljnu količinu hidrauličke tečnosti za nesmetan i
pravilan rad sistema
Omogućuju hlađenje hidrauličke tečnosti (po potrebi i grejanje ugradnjom grejača)
Omogućuju nesmetano izdvajanje gasova
Omogućuju izdvajanje vode
Konstrukcija spremnika Za izradu se spremnika koriste Al - limovi, čelični limovi ili limovi od nehrđajućeg čelika.
Zapremina spremnika
V sp
z Q p
Z – 3…8 - broj optoka u minuti Qp – protok pumpe u l/min
Filteri
Filteri omogućavaju normalan rad sistema i povećavaju njegovu trajnost. Zračnosti između kliznih elemenata su do 20 m, a za servosisteme do 3 m, pa je u skladu s time potrebno osigurati i finoću filtriranja ulja. Krute čestice u struji radne tečnosti djeluju abrazivno, oštećujući fine klizne površine, sedišta ventila, a u rasporima se zaglavljuju i utiskuju u površine.
Regulacijski ventili
Ventil sa sjedištem
Posledice: Jače isticanje ulja zbog
Erozija na zaptivnim površinama
lošijeg brtvljenja
Blokiranje rada kliznih delova
Promena karakteristika regulacije protoka
Smanjenje trajnosti
Karakteristike filtera Karakteristike filtera se iskazuju na sledeći način: Finoćom filtriranja Količinom izdvojenih čestica Količinom protoka kroz filter
Padom pritiska x
x-
n( x ) na ulazu n( x ) na izlazu
odnos
broja
čestica
određene veličine x pre filtriranja i broja čestica iste veličine nakon filtriranja
Ugradnja filtera GLAVA FILTERA
ČAŠICA FILTERA
POKLOPAC FILTERA
POVRATNI FILTER
FILTER PRITISKA
ULOŽAK FILTERA
Ugradnja filtera u hidraulički sistem
Hidraulički akumulatori
Hidraulički akumulatori su spremnici hidrauličke tečnosti pod pritiskom.
Funkcije su im sledeće: Akumuliranje energije
Korištenje akumulirane hidrauličke energije po potrebi
Trenutno
osiguranje energije kod prestanka rada pumpe (kvar,
nestanak energije za pokretanje pumpe i sl.)
Nadomeštanje hidrauličke tečnosti kod gubitka curenjem
Štednja energije
Prigušenje udara i pulzacija
Način rada hidrauličkog akumulatora
U telu akumulatora nalazi se razdelni član (meh, membrana ili klip), kojim se odvajaju gas (najčešće ugljenik) i hidraulička tečnost. Osnovni parametri za dimenzioniranje akumulatora su pritisak, zapremina i temperatura. Procesi koji se zbivaju sa gasom prilikom ekspanzije odn. kompresije su najčešće politropski (između adijabate i izoterme). Akumulator se pre puštanja u rad puni gasom na pritisak p 1 i zapreminu V 1. Ugradnjom u hidraulički sistem, prilikom punjenja tečnošću gas se sabija na određeni pritisak i zapreminu, pa će pritisak tečnosti biti jednak pritisku gasa. Ukoliko u sistemu padne pritisak ispod vrednosti p 2, iz akumulatora će poteći tečnost u sistem.
