Šccelje štvo in mehatroniko predmet: mehatronika ...scp.s-scptuj.mb.edus.si/~murkos/teorija in...
TRANSCRIPT
-
CCelje
Srednjaolazastrojnitvoinmehatroniko
Predmet:MEHATRONIKA
Seminarskanaloga
Hidravlikanatraktorjuindelovnihstrojih
.l.:2007/08
MENTOR:prof.MATEJVEBER
-
Izdelal:KRIANROBERTS2g
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:1
HIDRAVLIKA
UVODVHIDRAVLIKOBesedahidravlikaizhajaizgrkebesedehidor(voda)inaulos(cev),karpredstavljabesedohidraulikus,pomenipaprenosinpretvorboenergijeterinformacij,kijihdobimospomojotekoine.Najvejopozornostbomoposvetiliindustrijskihidravliki,kijoimenujemotudioljnahidravlika,kerprinjejuporabljamonajpogostejemineralnoalisintetinoolje.ZGODOVINSKIRAZVOJOLJNEHIDRAVLIKEOsnovnezakonitostimehaniketekoinsoprieliodkrivatievantiki,moanrazcvetpasejezaelod17.stoletjadalje.Samofizikalnoznanjesevedaenizadoalo.elenapredektehnologijejeomogoiltehninoizraboznanihzakonitosti.Potrebnojebilouporabitiprimernekovineingradivazatesnjenjeterrazvititehnologijonatanneobdelavesestavnihdelov.Napredekuporabnehidravlikejeomogoilrazvojstabilnihcementacijskihjekel,kvalitetnesivelitine,umetnegumeinrazvojpostopkovfinegabruenjaterhonanja.epravsosepojaviliposamezniuporabnihidravlinistrojievprejnjemstoletju,jevekotdevetdesetodstotkovdanesuporabljenihhidravlinihelementovnastaloelepodrugisvetovnivojni.Vrhunskeelementesoznanstvenikirazviliveinomaelevzadnjihdvehdesetletjih,zlastizrazvojemCNCtehnologije.Upravienolahkotrdimo,dajeindustrijskahidravlikamladatehninapanoga.PODROJEUPORABEHidravlikouporabljamovtevilnihvejahtehnike,kerjepovezanaspojmommehanizacijeinavtomatizacije.Velikuporabnikhidravlikejestrojegradnjavnajirempomenubesede.Stroje,vkaterihjeprecejendelehidravlineopreme,uporabljajovmnogihpanogah,npr.vrudarstvu,kmetijstvu,gozdarstvu,gradbenitvu,prometu,energetikiitd..Velikovlogoimahidravlikavpreblikovalniinodrezovalnitehniki(hidravlinestiskalnice,CNCobdelovalnistrojiitd.).Hidravlikasevelikouporabljanapodrojuletalskeinvojaketehniketerjedrskeinprocesnetehnologije.Industrijskohidravlikodelimona:mobilnohidravliko(zagibljivestroje)obdelovalnohidravliko(zaodrezovalneobdelovalnestroje)intekohidravliko(zastrojezvelikimisilamiinmomi)
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOHIDRAVLIKASTRAN:2
PRIMERIUPORABEHIDRAVLINIHSISTEMOV
Numerinokrmiljeniobdelovalnistroji
Hidravlinestiskalnice(preoblikovalnatehnika)
Valjarskeproge
Stiskalnicezabrizganjeplastike
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOHIDRAVLIKASTRAN:3
Transport
viliarji
Kmetijskamehanizacija traktorji
Gospodarskavozila
Gradbenamehanizacija
Letalskaindustrija
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:4
PREDNOSTIINSLABOSTIOLJNEHIDRAVLIKEHIDRAVLINIHSISTEMOVHidravlinisistemiuporabljajozaprenosenergijehidravlinotekoino.Zatosenajveuporabljajohidravlinaolja,kiimajoneznatnostisljivost,doberodvodtoplotneenergije,dobromaejogibljivedele,jihitijopredkorozijoinistijosistem.Hidravlinaoljaomogoajoelastienpogonindovoljujejovisoketlake.
Glavneprednostihidravlinihsistemovso:visokakoncentracijaenergije(vprimerjavizdrugimipogonisozaenakomovelikomanji,npr.:elektromotorjiitd..)monostdosegavelikegaprestavnegarazmerja(hid.dvigalka,pretvorniktlakaitd.)zelodobrakrmilnostsistemov(tlakinpretokselahkonastavljatarelativnoenostavno)odlinedinaminelastnosti(monostdoseganjavelikihpospekovinpojemkov)monostenakomernespremembehitrostivzdolnegainrotacijskegagibanjasorazmernoenostavenodvodtoploteenostavnazaitapredpreobremenitvijoenostavnakontrolasileinmomentaterhitrostiizvrilnihelementovmonostavtomatizacijegibanjaizvrilnihelementovenostavnaspremembasmerigibanjavsistemuenostavnomazanjeinodvodtoploteKerimahidravlikavprimerjavispnevmatiko,mehanikoinelektrikodoloeneprednosti,namomogoazelouspenoreevatitehnineproblemepriizdelavanjuobdelovalnihinpreoblikovalnihstrojev,transportnihnaprav,vozil,plovil,metalurkihsistemov,gradbenih,rudarskihingozdarskihstrojev,letalitd..
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:5
Osnovnepomanjkljivostihidravlinihsistemovso:onesnaevanjeokoljanevarnostpriporuitviinnetesnostinapraveobutljivostzaneistoeinspremembetemperaturestisljivostoljainstemnenatannostipripozicioniranjunapravenizkastopnjaizkoristkavloeneenergije(izgubekotposledicavolumenskihizgubintrenja)zelovisokacenazaradizahtevnejeizdelavezahtevnovzdrevanjeTEORETINEOSNOVEHIDROMEHANIKETeoretineosnovehidravlikeobravnavahidromehanika(mehanikatekoin),kijodelimonadvepodroji:hidrostatiko,(razmerjaprimirujoihtekoinah)in hidrodinamiko,(razmerjaprigibajoihsetekoinah)
Vhidravlininapravienergijapotujezgibanjemtekoine.Dabilahkonapravodimenzionirali,moramopoznatiosnovnezakonitostigibanjatekoin(hidrostatikoinhidrodinamiko).Procespretvorbeenergijevhidravlinemsistemupredstavljaspremembostanjatekoine,karjeprikazanonaprimeru.Hidravlinanapravajesestavljenaiznaslednjihdelov:
-
Spremembastanjatekoinevhidravlininapravi
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOHIDRAVLIKASTRAN:6
VtabelisoprikazanespremembestanjatekoineVELIINETLAKPRETOKGOSTOTATEMPERATURA
p0=tlakokolice ....velikaspremembap>p0(tlakjevejiodp0)....majhnaspremembap>>p0(tlakjevelikovejiodp0)konst.....brezspremembpp0(tlakjevelikovejiodp0)konst.....brezspremembp
-
Modulstisljivosti(E0)jerecipronavrednostkoeficientastisljivosti(s).Modulstisljivostijeizraenstistimtlakomnatekoino,prikateremseprvotnaprostorninazmanjazapolovico.Vrednostimodulastisljivostisodobljeneeksperimentalnoinsozadoloenetekoineprikazanevtabeli2.
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:7
NOTRANJETRENJEINVISKOZNOSTMedsebojnotrenjeslojevtekoineimenujemonotranjetrenje.Viskoznostjelastnosttekoine,daseupiradrsenjutekoinskihslojevmedseboj,tojeodportekoineprotitangencialnimsilam,kipovzroajomedsebojnopremikanjenjenihdelcev.Poskusimedplooindnomposode,vkaterijetekoina,sopokazali,datekoinskidelcinimajoenakehitrosti.Hitrosttekoinskihdelcevsezglobinododnaposodelinearnozmanjuje.Tekoinskidelcisemedsebojnipremaknitviupirajostangencialnosilo.Upiranjepremaknitvitekoinskihdelcevlahkoizrazimossilo(Ft).Sila(Ft)jepoNewtonovemzakonuodvisnaodpovrine(A)ploe,odspremembehitrosti(v/y)inodvrstetekoine.
Pritemje dinaminaviskoznost,kipomenisilovNnapovrini1m2meddvemavzporednimaslojemavtekoiniinnarazdalji1mprirazlikihitrosti1m/s.Newtonjeizvedeleksperimentespomikanjembatavvalju,napolnjenemstekoino.Sila(Ft)jeproporcionalnaspovrinamadvehslojevinspremembohitrostipravokotnonasmergibanja.
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:8
Faktorproporcionalnostijekoeficientdinamineviskoznosti().Namestodinamineviskoznosti()uporabljamokinematinoviskoznost().Tojerazmerjedinamineviskoznostitekoineinnjenegostote.
Viskoznosttekoinesevpraksidoloazeksperimentalnimmerjenjem.PrioljihmerimoviskoznostzEnglerjevimviskozimetrom.VtemprimerujeenotazakinematinoviskoznoststopinjapoEnglerju(0E).Englerjevviskozimeterjekovinskaposodasprostornino200cm3.Nainmerjenjaviskoznostijenaslednji:
a)Najprejizmerimoas(t1)iztekanjaAtekoine(oljaneznaneviskoznosti)izposodeinnatoeas(t0)iztekanjavode.
b)Viskoznostjerazmerjeobehasov,t1int0. 2,90E=t1/t0Slika1.4Viskoznostmerimopritemperaturi200C,500Cin1000C,karjeodvisnoodviskoznostiolj.Povezavamedkinematinoviskoznostjoinviskoznostjo,izraenovEnglerjevihstopinjah.
-
Zakonkretnooljemoramoviskoznostv0Enavajatizadoloenotemperaturoinprivijihtlakihtudizadoloentlak.Odvisnostviskoznostiodtemperatureintlaka.
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOSTRAN:9
OdvisnostviskoznostioljaodtemperatureintlakaVdiagramujeviskoznostnaordinatinaneenavlogaritemskiskali,zatojeodvisnostviskoznostiintlakanelinearnakljubravnimpremicampridanihtemperaturah.Izdiagramajerazvidno,daviskoznoststemperaturozelohitropada.Zadoloanjekinematineviskoznostiselahkouporabljatudikrogliniviskozimeter,skaterimjemogoeugotavljatinatannevrednostiviremobmoju.Merisehitrostpotapljanjamerilnegatelesavtekoinizaradilastnetee.Dadobimokinematinoviskoznost,moramovrednost,izmerjenoskroglinimviskozimetrom,delitizgostototekoine.Zzmanjanjemviskoznostisemonospremenijovrednostivolumenskihizkoristkovrpalkinhidromotorjev,poveaselekaaitd..Sprememboviskoznostistemperaturokaetakoimenovaniindeksviskoznosti,kijedefinirankotrelativnaspremembaviskoznostiprispremembitemperatureza10C.Zdodatkialiaditiviseoljulahkospreminjaindeksviskoznosti.
Vtabeli3sopodatkizakinematinoviskoznostnekaterihtekoin.TEKOINAKINEMATINAVISKOZNOST (mm2/s)pri200Cvoda1.01alkohol1.52naftalahka25naftateka140hidravlinoolje20100
-
CCELJE,SREDNJAOLAZASTROJNITVOINMEHATRONIKOHIDRAVLIKASTRAN:10
HIDROSTATIKA
HIDROSTATINITLAKHidrostatinitlakjetlaktekoine,kigapovzroateatekoinskemase.Odvisenjeleodviine,gostotetekoinskegastebrainzemeljskegapospekaHidrostatientlakjeneodvisenodoblikeposode.epravstaoblikiposodeinploinidnarazlini,jepriistiviinipovsodhidrostatinitlaknadnuenak.
-
Seminarska naloga Izdelal: KRIAN ROBERT S-2g