online kép - Fájl  tubefájl feltöltés file feltöltés - adja hozzá a fájlokat onlinefedezze fel a legújabb online dokumentumokKapcsolat
  
 

Letöltheto dokumentumok, programok, törvények, tervezetek, javaslatok, egyéb hasznos információk, receptek - Fájl kiterjesztések - fajltube.com

 

Online dokumentumok - kep
  

Modul neve: Hidraulikus elem és rendszertechnika alkalmazasa, elemzése II

gépészet



Fájl küldése e-mail



egyéb tételek

 
Targoncak
Autóvasarlaskor a vevö nem tudja eldönteni, szívó vagy feltöltös motort vasaroljon.
Architektúra-független leíras
Adagoló működtetése
Az autókereskedésben, ahol Ön dolgozik, egy vevö hagyomanyos dízelrendszerü (forgóelosztós adagolószivattyúval) szerelt jarmüvet szeretne vasarolni. E
Folyamatos szallítóberendezések
KÖTŐ GÉPELEMEK
 
 

JEGYZET




GÉPIPARI SZAKMACSOPORT


PIACORIENTÁLT SZAKKÉPZÉS

FIATALOKNAK








Szakmai kimenet megnevezése:           Manipulátorok és robotok üzemeltetője,
karbantartója


OKJ száma:          



Modul neve: Hidraulikus elem és rendszertechnika
alkalmazása, elemzése II.

Modul száma:          MRUK1


Modul óraszáma:    112


Belépési feltétel: - Sikeres alapozó modulzáró vizsgák:

1. MRUK17 Munka-, tűz- és környezetvédelem értelmezése,
alkalmazása

2. MRUK14 Ipari anyagok gyártása, felhasználása,
vizsgálata

3. MRUK15 Műszaki dokumentáció készítés, elemzés

4. MRUK16 Műszaki mérések végzése és eszközeik
használata

5. MRUK12 Mechanikai elemzések, alkalmazások

6. MRUK11 Gépelemek alkalmazásai

7. MRUK10 Elektrotechnikai elemzések, szerelések

8. MRUK13 Számítástechnika alkalmazása, vagy

befejezett műszaki szakközépiskola


Jóváhagyta:




Összeállította:


























1.Hidraulikus tápegység diagnosztikai mérése


A hidraulikus rendszerek hibamegelőzése, felderítése és állagának diagnosztizálása - üzemszerű működési idejének várható megállapítása - céljából a hidraulikus üzemű gépeknél célszerű időszakonként - attól függetlenül, hogy hibajelenség, tünet a gépen nem tapasztalható - diagnosztikai mérést végezni.


Ezzel előre tudjuk jelezni a várható működési élettartamot, s nem érhet meglepetés a hírtelen, váratlan leállás miatt. Fel tudunk készülni előre az alkatrész, egység beszerzésére, cseréjére.


A méréseket célszerű negyedévenként végrehajtani, azokról mérési jegyzőkönyvet készíteni, melyeknek eredményeit összevetve a várható meghibásodást - jó közelítéssel - előre tudjuk jelezni.


Az egyik leglényegesebb szerkezeti egységünk a szivattyú. Hajtsuk végre ennek diagnosztikai mérését!


Építsük fel a kapcsolást a gyakorlókészlet elemeinek felhasználásával! Valósítsuk meg a mérést, töltsük ki a mérési táblázatot és rajzoljuk meg az adatok alapján a szivattyú jelleggörbéjét!



1.1 ábra: Szivattyú diagnosztikai mérése

 
A tápegység nyomáshatároló szelepét 60 bar nyomásra állítsuk be! Ezt követően a fojtószelep állításával idézzünk elő torló-nyomást, mérjük a p (nyomás) és a hozzá tartozó q (térfogatáram) értékeit!








MÉRÉSI TÁBLÁZAT


p (bar)













q (dm3/15 s)














MÉRÉSI DIAGRAM

q (dm3/15 s)
















0 10 20 30 40 50 60 p (bar)


Állapítsuk meg a szivattyú volumetrikus hatásfokát!


hvol= qüzemi/q10-15 =


(Amennyiben hvol < 0,7 a szivattyúcsere javasolt.) Vigyázzunk az értékelésnél a nyomáshatároló szelep nyitására! Ez egy erősen eső szakaszt eredményez, de nem jelenti a szivattyú kopottságát!


Minősítsük a körfolyam szivattyúját a mérési eredmények alapján!









Természetes, hogy az előző mérésnél jó minősítést kaptunk eredményül, hiszen a tápegység nem két, vagy három műszakban dolgozik, a hidraulika folyadék nem melegszik túlzottan, szennyeződés minimális, stb.


Üzemi körülmények között lényegesen nagyobb terhelésnek van kitéve a tápegység.


Ez esetben a volumetrikus hatásfok és az üzemidő lesz a koordináta rendszer tengelye.


Tételezzük fel, hogy a következő mérési eredményeink állnak rendelkezésre:


üzemóra














hvol

















Ugyanez diagramban feltüntetve:


hvol


















3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 * 100 üzemóra


Egészítsük ki a táblázatot és rajzoljuk be az értékeket a diagramba! Ahol a görbe metszi az üzemóra tengelyt, olvassuk le az értéket! Célszerű erre az üzemóra időpontra tartalék alkatrészről gondoskodni.


Természetesen ne várjunk csodát! Ezzel a módszerrel csupán be tudjuk határolni a hiba várható időpontját, - no nem óra, perc pontossággal - de ehhez az is szükséges, hogy a munkagép változatlan üzemi körülmények között működjék a továbbiakban. Amennyiben a környezet szennyezettsége, hőmérséklete változik, úgy természetesen az egységek kopása, élettartama is másképp alakul.



Milyen szivattyúkat alkalmazunk a hidraulikus rendszereknél?


A válasz látszólag egyszerűen megadható. Olajszivattyúkat. Igen, ez eddig igaz. Viszont sok fajta szivattyú létezik, s ezek közül nem képes mindegyik a számunkra szükséges nyomást előállítani.



1.2. ábra: Örvényszivattyú

Az örvényszivattyú - más néven centrifugál szivattyú - járókerekén (1.) lapátokat találunk. A járókerék forgó mozgása a folyadékot is mozgásba hozza, s egyben a szivattyúház (2.) fala irányába is kényszeríti az ébredő centrifugális erő. A folyadék távozására a nyomócsonkon (4.) keresztül van lehetőség. Legkisebb a nyomás a forgó járókerék középpontjában, ezért a szívócsonk (3.) a folyadékot ide vezeti be.

q (dm3/min)











p (bar)

ábra: Örvényszivattyú jelleggörbéje


Mivel a járókerék és szivattyúház között nincs zárás - a járókerék szabadon elfordulhat - a szivattyú kis nyomáson nagy mennyiségű folyadékot szállít. A kifolyóági nyomást növelve a szállított térfogatáram rohamosan csökken, míg végül a szállítás nulla értékű lesz.

Az örvényszivattyúkkal általában maximálisan 6 bar nyomás érhető el.

Ez a hidraulikus berendezések üzemel-tetéséhez nem elégséges.


















1.4. ábra Térfogat-kiszorítás elvén

működő szivattyú vázlata


A hengerbe illeszkedő dugattyút forgattyús mechanizmus - forgattyús tengely és hajtókar - kényszeríti alternáló mozgásra. A dugattyú feletti tér ennek megfelelően növekszik és csökken. A folyadék áramlását a szívó és nyomó szelepek biztosítják, melyek - hasonlóan a visszacsapó szelepekhez - rugóterhelésűek.

A dugattyú illeszkedik a hengerbe. Elvileg a hengerfal és a dugattyú között tökéletes tömítettség van.

A forgattyús-tengely egy fordulatának hatására a dugattyú egy szívó és egy nyomó ütemet hajt végre, miközben a lökethossza állandó. A dugattyú felülete sem változik működés közben, így a felület és lökethossz szorzata egy henger térfogatát adja.





A dugattyú fölötti térből kiszorított folyadék térfogata tehát minden egyes fordulatnál azonos. Ezt a fogalmat - az egy fordulat alatt szállított folyadék térfogatát - geometriai szállítási térfogatnak nevezzük. Jele: Vg. Gyártmánykatalógusokban általában - mint a szivattyúra legjellemzőbb értéket - ezt adják meg. Ismeretében, a meghajtó motor fordulatszámával megszorozva, megkapjuk az egy perc alatt szállított folyadék térfogatot.


q = Vg * n


Amennyiben a henger és dugattyú közötti tömítést tökéletesnek képzeljük el, akkor szivárgás a két érintkező felület között nem jelentkezhet. Ebből következik, hogy a térfogatkiszorítás elvén működő szivattyúk által szállított folyadék mennyisége nem függ a munkanyomás nagyságától.


Elvi jelleggörbe

  q (dm3/min)














p (bar)


ábra: Térfogatkiszorítás elvén működő szivattyú jelleggörbéi


Mint látjuk az elvi jelleggörbe - szaggatott vonal - párhuzamos a „p” tengellyel, tehát a szivattyú - függetlenül a nyomás nagyságától - mindig azonos mennyiséget szállít.

A valóság egy kicsit más. Mivel tökéletes tömítés, zárás nem létezik, így a dugattyú fölötti térből - a dugattyú és hengerfal közötti kicsiny résen - folyadék áramlik a forgattyús mechanizmus irányába. Ez a résolaj a további munkavégzésben nem vesz részt. A résolaj mennyisége annál nagyobb, mennél nagyobb nyomással dolgozik a hidraulikus egységünk. A valós jelleggörbe ezért eső jellegű - folyamatos vonal - ábrázolva azt, hogy a munkanyomás növekedésével a térfogatáram csökken.



HIDRAULIKUS RENDSZEREK ENERGIA ÁTALAKÍTÓI




FORGÓ ÁTALAKÍTÓK

DUGATTYÚS ÁTALAKÍTÓK

a./ fogaskerekes

p=63-250 bar, Vg =1,2-250 cm3

a./ soros dugattyús

p=160-360 bar, Vg =25-400 cm3

b./ csavarorsós

p=25-160 bar, Vg =4-630 cm3

b./ radiál dugattyús

p=160-700 bar, Vg =5-160 cm3

c./ lapátos

p=100-175 bar, Vg =5-160 cm3

c./ axiál dugattyús

p=160-400 bar, Vg =25-2000 cm3




Külső fogazatú réskiegyenlítéses energia átalakító


A fogaskerekes szivattyú ezen típusának felépítését és alapvető működését már megismertük. Vizsgáljuk meg mit jelent a réskiegyenlítés!


1.6. ábra: Réskiegyenlítéses fogaskerekes energia átalakító


A házba (1.) illeszkedő fogaskerekek (2.;3.) fogárkai (4.) a már ismert módon szállítják a folyadékot. A fogaskerekek tengelyeit siklócsapágyakkal (6.) támasztjuk alá, melyek a szivattyúházban nincsenek rögzítve. (Úszó, vagy lebegő csapágyak.) A fogak (5.) közötti fogárkokban szállított munkafolyadék a nyomócsatornán keresztül távozik. Ezt a nyomást visszavezetjük a lebegőcsapágyak mögötti térbe, (7.) melynek hatására a csapágy és a fogaskerék homlokoldala közötti rés csökken. Kisebb résen kevesebb résolajveszteség lép fel, javul a szivattyú volumetrikus hatásfoka.


Vigyázat! Szétszerelésnél figyeljük meg a csapágyak helyzetét! Helytelen összeszerelés a szivattyú tönkremenetelét okozhatja. A réskiegyenlítéssel ellátott szivattyúk tengelyének forgási irányát még rövid időre sem szabad megfordítani!



  1.7. ábra: Fogárkok tehermentesítése


Forgás közben a fogaskerekek fogai a szomszéd kerék fogárkából nem tudják maradéktalanul kipréselni a folyadékot. A kapcsolódó kerekek fogárok hézagaiba mindig marad bezárva kis mennyiségű folyadék. Ez kijönni onnan nem képes, de a kerekek forgása következtében ez a térfogat még csökken. Gondolkozzunk! Összenyomhatatlan közeg van egy térben és ennek a térfogatát csökkenteni akarom. A nyomás hihetetlen mértékben megnő, ami a kerekeket egymástól eltávolítani akarja, a tengelyeket nagy mértékű hajlításnak teszi ki és a csapágyak terhelése is növekszik.

Ennek elkerülése érdekében a szivattyú homloklemezén – réskiegyenlített szivattyúk esetében,, a csapágyakon - hornyokat (6) találunk, melyek biztosítják a fogárokba beszoruló folyadék eltávozását, s ezzel megakadályozzák a szivattyú káros igénybevételét. Réskiegyenlítés esetén - az úszócsapágy furatain keresztül - ezt a folyadékot használjuk fel a csapágy és a fogaskerekek közötti rés csökkentésére.


Az energia-átalakítók összeszerelésénél mindig ügyeljünk arra, hogy a tehermentesítő hornyok vagy furatok a nyomócsatorna irányába essenek!


Csavarorsós szivattyú


Mindannyian láttunk már - háztartásokban gyakran alkalmazott - húsdarálót. A hajtókarral egy menetes orsót forgatunk, mely a felaprítani kívánt anyagot a kés felé tolja. Hasonló elven működik a csavarorsós szivattyú is azzal az eltéréssel, hogy itt a folyadék szállítását nem egyetlen menetes orsó látja el.



1.8. ábra: Csavarorsós szivattyú


A csavarorsós szivattyú szivattyúházában (1.) helyezkednek el a folyadék szállítását megvalósító orsók (2.; 3.). Az orsók menetemelkedése azonos, de a középső orsó (2.) jobbos, míg a két szélső orsó (3.) balos menetű. A középső orsót megforgatva a két szélső orsó is forgásba jön, de ellentétes irányban.

Azon helyeken ahol az orsók menetei a szomszédos orsók menetárkaiba nem kapcsolódnak folyadék található, melyet a forgó mozgás tengelyirányban szállít.


9

 












1.9. ábra: Orsók elhelyezkedése


A menetes orsók állandó kapcsolódása miatt a szivattyú szállítása tökéletesen lüktetésmentes.

Alkalmazásuk csak akkor indokolt, ha követelmény a lüktetésmentes térfogatáram! (Pl.: szerszámgépek)

A forgási irány rövid idejű megfordítása is a szerkezet tönkremenetelét idézi elő. A szívó és nyomó oldal felcserélése a két szélső orsó befeszüléséhez vezet.

Szennyeződésekre érzékeny. Hidromotor-ként nem alkalmazzuk.

Lapátos energia-átalakítók

1.10. ábra: Állandó térfogatáramú lapátos energia-átalakító


Az átalakító házában (1.) - melynek belső szelvénye ellipszis - találjuk a hengeres forgórészt (2.). A forgórész hornyaiba illeszkednek a lapátok, (3.) melyek forgás közben követik az ellipszis által megszabott pályát. A lapátok, forgórés és házfal között egy-egy önállóan is zárt tér alakul ki, (4.) melynek térfogata elfordulás közben folyamatosan változik.

A térfogat változása - az átalakító ház csatornáin keresztül - megvalósítja a szívást és a nyomást.

A lapátok pályakövetését a forgó mozgáskor keletkező centrifugális erővel, rugó lapát alá helyezésével, olaj alávezetéssel, (5.; 6.) vagy kényszerpályával oldjuk meg.

A forgási irány megváltoztatásával a szál-lítási irány megfordul. Ez a szerkezeti kialakítás hidromotorként is előfordul.

Szivattyú üzemben a térfogatáram - a szállított folyadék térfogat - csupán a fordulatszámmal változtatható.

1.11. ábra: Változtatható térfogatáramú lapátos energia-átalakító



  Vizsgáljuk meg az 1.11. ábrán látható lapátos energia-átalakítót! Észrevehető, hogy az állítógyűrű (1.) és a forgórész (2.) nem egytengelyű. Így - az excentricitás miatt - kialakul a térfogat növekedés és csökkenés a szállítótérben. Az állítógyűrűt a nyomórugó (3.) tartja maximális tengelytávolságon, (ekkor a térfogatáram is maximum) melynek erejét az állítócsavarral (4.) lehet adott határok között változtatni. A legnagyobb térfogatáramot az ütközőcsavarral (5.) állítjuk be. A pozicionáló csavar (6.) az állítógyűrűt elfordulni és függőlegesen elmozdulni nem engedi, de nem akadályozza vízszintes irányú elmozdulását. A visszacsapó szelep (7.) a lapátok alatti térből vezeti el a folyadékot a nyomó-csatornába.

A szivattyú nyomása minden esetben terhelésfüggő. Tételezzük fel, hogy nő a rendszer terhelése, mely a nyomás növekedését okozza.

Mi történik?



Szivattyú erőviszonyai


Gondoljunk arra, hogy mely két tényezőtől függött a hidraulikus teljesítmény! A nyomástól (p) és a térfogatáramtól (q). Amennyiben a szivattyú által szállított folyadék mennyisége állandó értékű maradna, - pl.: fogaskerekes szivattyúk esetén - a növekvő (megkívánt) nyomásérték olyan nagy teljesítményt kívánna a meghajtást végző motortól amire az képtelen. A belsőégésű motor egyszerűen „lefullad”, villamos motornál - a nagy áramerősség miatt - túlmelegedés, leégés jelentkezik.

 







A szivattyú által szállított folyadék nyomása az állítógyűrű belső felületére hatva „F” nagyságú és irányú erőt fejt ki. Ez felbontható két összetevőre, egy függőlegesre „Fy”-ra - mely különösebben nem érdekel bennünket, hiszen ezzel a pozicionáló csavar tart egyensúlyt és egy „Fx”-re, mely az „Fr” rugóerővel ellentétesen működik.

Amennyiben az „Fx” - nyomásból adódó erőhatás - nagyobb lesz mint a beállítási „Fr” rugóerő, az állítógyűrű jobbra elmozdul - a forgó és állórész középpontja közeledik egymáshoz - csökken a térfogatáram, a szállított folyadék mennyisége.


Miért kedvező ez számunkra?



A teljesítmény:                      P (watt) = p (N/m2) * q (m3/s)


A meghajtómotor egy bizonyos teljesítménynél többet nem képes leadni a szivattyúnak. A teljesítmény maximumát tehát vegyük állandó értéknek. Közben - terheléstől függően - változik a folyadék nyomása. Mit tehetünk, hogy a meghajtó-motort ne terheljük túl?


Gondoljunk arra, hogy a teljesítmény a nyomás és a térfogatáram szorzata, s közben a nyomás értéke növekszik!


Jegyezze le véleményét!









 



A szivattyú szállítási adatait a következő táblázat tartalmazza abban az esetben , ha az összteljesítmény 300 egység. A nyomás „p” és a térfogatáram „q” függvényében. Az ismert összefüggést alkalmazva


p(bar) * q (dm3/min)

P(watt) =

0,6

a következő táblázatot kapjuk:



Az összetartozó értékek alapján jelöljük be a diagram pontjait, majd kössük össze azokat!



p (bar)












0 10 20 30 40

q (dm3/min)


Mint a táblázatból és a diagramból kiderül a folyadéknyomás és a térfogatáram szorzata, - tehát a teljesítmény - állandó értéket ad. Az állandó teljesítményű szivattyú állításának elve tehát az, hogy ha a nyomás kétszeresére, háromszorosára növekszik, akkor - ezzel egyidejűleg - a szivattyú által szállított folyadék térfogatárama felére, harmadrészére csökken. A két mennyiség szorzata - a teljesítmény - így állandó értéken marad.


 


Nagyobb - 250 bar feletti - nyomások előállítására a forgó energia átalakítókat nem tudjuk gazdaságosan alkalmazni, a nagy résolaj-veszteség miatt. Ekkor a dugattyús energia-átalakítók felhasználása indokolt.


Soros dugattyús szivattyú


A soros dugattyús szivattyú nevét a dugattyúk elhelyezésről kapta. Képzeljünk el az 1.4. ábrán feltüntetett egységből három dugattyús változatot, melynél a forgattyús tengely csapjai egymástól 1200-ban vannak eltolva! (Ez a legkisebb hengerszámmal rendelkező kivitel.)











1.13. ábra: Soros dugattyús szivattyú forgattyús tengelye


A soros dugattyús szivattyúkat - nevezzük így, mivel csupán szivattyú üzemben és motorként nem képesek működni - páratlan hengerszámban gyártják. Számuk 3-11. Páros hengerszámnál a folyadék szállítása erősen lüktetne, mivel a holtpontok egybeesnek, vagy 1800-os eltolásban vannak.

A hidromotor üzemet a szívó és nyomó szelepek nem teszik lehetővé. Ugyanez indokolja azt, hogy a forgási irány megváltoztatásával a folyadék szállításának iránya azonos marad. (A dugattyúk továbbra is alternáló mozgást végeznek, a szállítás irányát a szelepek határozzák meg.)


Radiál-dugattyús energia átalakító


ábra: Radiál-dugattyús energia      átalakító

A forgattyúsházban (1.) elhelyezkedő excentrikusan kialakított főtengely, (3.) amelyen a felillesztett csapágy külső gyűrűjére a dugattyúk (4.) támaszodnak forgó mozgást végez. Ez eredményezi, hogy a dugattyúk a hengertömbben (2.) sugárirányú mozgást hajtanak végre. A dugattyúk mozgásának megfelelően a szívó (5.) és a nyomó (6.) szelepek biztosítják a folyadékáram útját.

A szelepes radiál-dugattyús energia átalakító térfogatárama csupán a fordulatszámmal változtatható. Szállítási iránya a forgási iránytól független. Hidromotorként nem működtethető.


 


1.15. ábra: Radiál-dugattyús energia átalakító


A szivattyúház (1.) középpontjában helyezkedik el a meghajtó tengely, melyen a körhagyó (2.) - excenter - található. A körhagyó egyik palástfelébe - a rajzon ez kitöréssel van megmutatva - hornyot munkálnak be, mely a szívás céljára szolgál.

A körhagyóra támaszkodnak az üreges dugattyúk (3.) íves kialakítású „papucsokon” keresztül. A dugattyúk illeszkednek a henger-hüvelybe (4.), melyek a szelepházra (8.) illeszkednek gömbcsuklós megoldással. A dugattyúkat nyomórugó (5.) kényszeríti a körhagyó mozgásának követésére. A nyomószelep (6. 7.) a hengertérben lévő folyadékot a közös nyomócsatornába juttatja.


Hogyan működik?


A tengelyt a körhagyóval együtt forgassuk balra, óramutató járásával ellentétesen! Mi történik a három dugattyú által határolt terekben?


Bal alsó dugattyú: A körhagyó és a papucs egymásra illeszkedése megakadályozza az üreges dugattyú belső terében lévő folyadék szívótérbe való visszafolyását. A körhagyó a dugattyút kifelé mozdítja, melynek hatására a belső tér térfogata csökken, s a folyadék - a nyomószelepen keresztül - a közös nyomócsatornába távozik.


Jobb alsó dugattyú: A körhagyón lévő horony a dugattyú papucsának furatát nyitja. A dugattyút a rugó a középpont felé mozdítja, így a belső tér térfogata növekszik. A dugattyú üregébe - a körhagyó hornyán keresztül - folyadék áramlik be. a nyomószelepet ekkor a rugó zárja.




Felső dugattyú: A körhagyó éppen külső holtponton tartja a dugattyút. Ez a nyomó-ütem vége és a szívó-ütem kezdete. A tengely kis mértékű továbbfordulásakor a dugattyú befelé - középpont irányába - mozdul, s egyben nyit a közhagyón kialakított szívócsatorna is.


A szivattyú szívása rés, nyomása szelepvezérlésű. Ilyen szerkezeti kialakítású egységek nem működnek hidromotor üzemben, s forgási irányuk megfordítása is tilos!



 


Axiáldugattyús energia átalakító


Az axiáldugattyús energia-átalakítók elnevezésüket a dugattyúk elhelyezkedéséről kapták. Azok axiálisa, azaz tengelyirányban találhatóak a hengertömb furataiban.



1.16. ábra: Axiáldugattyús energia átalakító




A hengertömb tengelyirányú furataiba illeszkednek a dugattyúk, melyek alulról a ferde kényszerpályára támaszkodnak. Felülről a hengertömbre a vezérlőtárcsa csatlakozik, (ez nem végez forgó mozgást) rajta két - közel félköríves horonnyal - melyek a szívást és a nyomást lehetővé teszik. A hengertömb forgása közben a dugattyúk tengelyirányú elmozdulása - mivel követik a kényszerpálya által megszabott utat - a fölöttük lévő tér térfogatát növeli, majd fél fordulat megtételét követően csökkenti. A holtponti helyzetű dugattyúk furatait a vezérlőtárcsa elválasztó gát kiképzése zárja. Így választja el egymástól a szívó és a nyomó csatornákat.


A szerkezeti kialakítás lehetővé teszi, hogy a forgási irány megváltoztatásával a folyadék szál-lítási irányát megfordítsuk.




 



Sem elvi, sem gyakorlati akadálya nincs annak, hogy az ilyen szerkezeti kialakítású axiál-dugattyús energia átalakítók hidromotor üzemben is működőképesek legyenek.




ábra: Axiáldugattyús hidromotor működési elve





A dugattyú „A” felületére ható „p” nyomás „F” erőhatást hoz létre. Ez az erő felbontható egy kényszerpályára merőleges „Fn” és egy pályára érintőleges „Ft” összetevőre. Az „Ft” erőkomponens a dugattyút a kényszerpályán lecsúsztatni igyekszik, melynek következménye az, hogy az elmozduló dugattyú a hengertömböt is magával viszi, így annak tengelye forgó mozgásba jön.


Mekkora a kifejtett forgató nyomaték?


M = Ft * r



ábra: Állandó térfogatáramú axiáldugattyús energia-átalakító




Amennyiben a kényszerpálya hajlásszöge - gyártás alkalmával - egyszer, s mindenkorra meghatározott, akkor állandó térfogatáramú átalakítóról van szó.


Ez esetben a dugattyúk lökethossza állandó, mivel azt kényszerpálya hajlásszöge határozza meg. A szállított mennyiség változtatására csupán a fordulatszám változtatásával - csökkentésével, vagy növelésével - van lehetőségünk.



 



1.19. ábra: Állítható térfogatáramú axiáldugattyús energia átalakító


Az állítóegység a kényszerpálya dőlésszögét, s ezzel a dugattyúk által megtett löketek hosszát határozza meg. A mindenkori lökethossz a térfogatáramot befolyásolja.


Az eddigiekben megismert axiáldugattyús energia átalakítók a ferdetárcsás, vagy billenő-tárcsás megoldások voltak. Ismerjük meg a más elven és gyakorlati kialakításon alapuló változatokat is!

1.20. ábra: Ferde tengelyű axiáldugattyús energia átalakító



  A ferde tengelyű axiáldugattyús energia-átalakító teljes mértékben hasonlítható a ferde tárcsás kivitelhez. Működésük és alkalmazásuk szempontjából megegyeznek, feladatuk és paramétereik is hasonlók.


1.21. ábra: Billenő hengertömbös axiáldugattyús energia átalakító


A billenő hengertömbbel rendelkező kivitel hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a billenő-tárcsás megoldás.


Működésükben gyakorlatilag különbség nincs. A szerkezeti megoldás eltérése adja a megkülönböztetést.


Mennél kisebb a tengely és a hengertömb középvonala által bezárt szög, annál inkább csökken a térfogatáram.


Az axiáldugattyús egységek szerkezeti kialakítása és felépítése lehetővé teszi, hogy azok szivattyú és hidromotor üzemben egyaránt működőképesek legyenek.


A konkrét felhasználást megelőzően mindig győződjünk meg gyártmánykatalógus alapján arról, hogy a gyártó szivattyú, motor, vagy mindkét üzemet javasolja a beépítendő szerkezetre!


Egyes típusoknál a hengertömb dőlésszögét - a nulla szállításon túl - ellentétes irányba is lehet állítani. Ekkor - változatlan forgási irány esetén - megváltozik a folyadékszállítás iránya.

Természetesen ez nem azt jelenti, hogy ekkor a szivattyú a munkahengerekből, hidromotorokból szívja ki az olajat és juttatja vissza a folyadék tartályba.


Ezeket a szivattyúkat a zárt hidraulikus körfolyamoknál alkalmazzuk, melyekkel a későbbiekben foglalkozunk.






 


 
Önellenőrzés 1.



Mielőtt az anyaggal közösen továbbhaladnánk figyelmesen olvassa el a kérdéseket! Jelölje az Ön által helyesnek ítélt válaszokat x-szel, vagy adjon rövid válaszokat!


Miért nem alkalmazunk örvényszivattyúkat a hidraulikus rendszerekben energia átalakítóként?

a./ Túlságosan nagy fordulatszámon kell működtetnünk             o

b./ A nyomás növelésekor a szállított mennyiség nagy mértékben csökken o

c./ Meghibásodásra érzékeny, üzeme zajos o

(3 pont)


Írja le röviden mit jelent a fogaskerekes szivattyú axiális réskiegyenlítése!






(5 pont)


A lapátos energia átalakító lapátjainak követnie kell az átalakító ház falát. Soroljon fel legalább három módszert ennek biztosítására!





(4 pont)


Az állandó teljesítményű lapátos átalakító rajzát látja. Jelölje be melyik az a tartomány amikor a teljesítmény valóban állandó értékű!




 

a./ F x < F r       o


b./ Fx = Fr         o


c./ Fx > Fr         o


(6 pont)

Milyen ok miatt nem képes hidromotor üzemben működni a soros-dugattyús szivattyú?


a./ A páratlan hengerszám miatt o b./ A szívó és nyomó szelepek miatt o

c./ Mivel a dugattyúk bármely forgási iránynál ugyanolyan alternáló mozgást

végeznek o

(3 pont)


Miért nem fordítható meg az ábrán látható radiáldugattyús szivattyú forgási iránya? Írja le röviden!








 


(6 pont)


Az axiáldugattyús energia-átalakító rajzát látja. Írja le mi az elválasztó gát feladata és miért a holtponti helyzetű dugattyúk hengerfuratainál helyezkedik el!



 










  (5 pont)

A billenőtárcsás - állítható térfogatáramú - axiáldugattyús energia-átalakító vázlatát látja. A szivattyút 1440 min-1 fordulatszámú villamos motor hajtja. Mennyit fordul a vezérlőtárcsa egy perc alatt?

a./ 1440-et, mivel közvetlen meghajtású                                               o

b./ 2880-at, az áttétel miatt                                                                  o

c./ 720-at, a lassító áttétel miatt                                                            o

d./ Áll, mivel rögzített                                                                           o


(8 pont)




Elérhető pontszám:       40 pont

38-40 pont Kiválóan megfelelt

28-37 pont Megfelelt

0-27 pont Javaslom, figyelmesen ismételje át!


 

Találat: 6957