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