mechanik maszyn i urzadzen drogowych 833[01] z1 03 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Dariusz Stępniewski

Diagnozowanie i naprawa układów hydraulicznych,
pneumatycznych i elektrycznych 833[01].Z1.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Jarosław Sadal
mgr inż. Marek Zasada

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Dariusz Stępniewski

Konsultacja:
mgr inż. Jolanta Skoczylas

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 833[01].Z1.03
„Diagnozowanie i naprawa układów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych”,
zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu mechanik maszyn i urządzeń
drogowych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, przepisy przeciwpożarowe

oraz ochrony środowiska obowiązujące podczas diagnozowania
i naprawy

układów

hydraulicznych,

pneumatycznych

i elektrycznych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Układy hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Demontaż i montaż siłowników hydraulicznych, pneumatycznych oraz

systemów sterowania hydraulicznego i pneumatycznego

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Demontaż i montaż pomp płynu hydraulicznego

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Demontaż i montaż sprężarek

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Demontaż i montaż układu zaworów rozdzielczych systemów

hydraulicznych i pneumatycznych oraz przewodów ciśnieniowych

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie pomocny w przyswojeniu wiedzy i umiejętności z zakresu

diagnozowania i naprawy układów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych.

W poradniku zamieszczono:

—

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacjiprogramu jednostki modułowej.

—

cele kształcenia tej jednostki modułowej, tj. wykaz umiejętności jakie wykształcisz

podczas pracy z poradnikiem,

—

materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się

do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczeń. Przed
ćwiczeniami zamieszczono pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do ich wykonania.
Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując sprawdzian,
powinieneś odpowiadać na pytania „tak” lub „nie”, co jednoznacznie oznacza,
że opanowałeś materiał lub nie opanowałeś go,

—

sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań

testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki.
Zamieszczona została także karta odpowiedzi.

—

wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości, dotyczących tej jednostki modułowej,

która umożliwi Ci pogłębienie nabytych umiejętności.
Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

833[01].Z1.01

Stosowanie maszyn i urządzeń drogowych

833[01].Z1.04

Wykonywanie przeglądów

okresowych maszyn

i urządzeń drogowych

833[01].Z1

Eksploatacja maszyn i urządzeń

drogowych

833[01].Z1.02

Diagnozowanie i naprawa układów

napędowych i jezdnych

833[01].Z1.03

Diagnozowanie i naprawa układów

hydraulicznych, pneumatycznych

i elektrycznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć.

–

klasyfikować maszyny i urządzenia drogowe oraz określić ich zadania,

–

klasyfikować silniki stosowane w maszynach i urządzeniach drogowych,

–

objaśniać działanie silników stosowanych w maszynach i urządzeniach drogowych,

–

charakteryzować maszyny i urządzenia drogowe według rodzajów napędu,

–

objaśniać działanie napędów w maszynach i urządzeniach drogowych,

–

wyjaśniać funkcjonowanie elektronicznych układów sterujących pracą układu
napędowego i jezdnego,

–

zanalizować działanie układów napędowych i jezdnych maszyn i urządzeń drogowych,

–

posługiwać się instrukcjami obsługi i dokumentacją techniczną w diagnostyce
i naprawach zespołów,

–

zlokalizować uszkodzenia w elementach i podzespołach układów napędowych i jezdnych
maszyn i urządzeń drogowych,

–

wykonywać diagnostykę oraz opracować algorytm naprawy układów napędowych
i jezdnych maszyn i urządzeń drogowych,

–

identyfikować elementy układów napędowych i jezdnych maszyn i urządzeń drogowych,

–

wykonywać naprawę elementów układów napędowych i jezdnych maszyn i urządzeń
drogowych,

–

stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, przepisy przeciwpożarowe i ochrony
środowiska na stanowisku pracy,

–

organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,

–

dobierać narzędzia i przyrządy do wykonywanych prac.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć.

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, przepisy przeciwpożarowe
i ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku pracy,

–

wyjaśnić funkcjonowanie układów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych
maszyn i urządzeń drogowych,

–

zanalizować działanie układów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych maszyn
i urządzeń drogowych,

–

odczytać schematy instalacji elektrycznych,

–

rozróżniać rodzaje obwodów występujących w instalacjach elektrycznych maszyn
i urządzeń drogowych,

–

określić właściwości oleju hydraulicznego na podstawie oznaczenia symbolowego
posługując się katalogami,

–

wyjaśnić funkcjonowanie układów elektronicznych sterujących pracą układów
hydraulicznych i pneumatycznych,

–

zastosować instrukcje obsługi i dokumentacje techniczne w diagnostyce i naprawach
zespołów hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych,

–

posłużyć się narzędziami, przyrządami i urządzeniami stosowanymi w montażu
i demontażu osprzętu maszyn i urządzeń,

–

zlokalizować uszkodzenia w elementach i podzespołach układów hydraulicznych,
pneumatycznych i elektrycznych maszyn i urządzeń drogowych,

–

wykonać diagnostykę oraz opracować algorytm naprawy układów hydraulicznych,
pneumatycznych i elektrycznych maszyn i urządzeń drogowych,

–

przeprowadzić

naprawę elementów układów hydraulicznych, pneumatycznych

i elektrycznych maszyn i urządzeń drogowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Przepisy

bezpieczeństwa

higieny

pracy,

przepisy

przeciwpożarowe oraz ochrony środowiska obowiązujące
podczas diagnozowania i naprawy układów hydraulicznych,
pneumatycznych i elektrycznych

4.1.1.

Materiał nauczania

Zgodnie z obowiązującymi przepisami pracodawca, czyli właściciel warsztatu, ponosi

odpowiedzialność za stan bezpieczeństwa i higieny pracy w miejscu pracy.

W sytuacjach, w których właściciel warsztatu nie może zlikwidować potencjalnego

zagrożenia dla zdrowia zatrudnionych pracowników środkami ochrony zbiorowej lub innymi
środkami stosowanymi w organizacji pracy, jest on zobowiązany zapewnić odpowiednie
oznaczenia znakami bezpieczeństwa. Ważną sprawą jest umieszczenie tych znaków
w widocznych miejscach.

Podstawowym obowiązkiem każdego pracownika jest przestrzeganie przepisów oraz

zasad bezpieczeństwa i higieny pracy.

Każdy pracownik musi:

–

znać przepisy i zasady bezpieczeństwa i higieny pracy,

–

brać udział w szkoleniu i instruktażu z tego zakresu oraz poddawać się wymaganym
egzaminom sprawdzającym,

–

wykonywać pracę w sposób zgodny z przepisami oraz zasadami bezpieczeństwa
i higieny pracy,

–

stosować się do wydawanych w tym zakresie poleceń i wskazówek przełożonych,

–

dbać o należyty stan maszyn, urządzeń i narzędzi oraz o porządek i ład w miejscu pracy,

–

stosować środki ochrony zbiorowej,

–

używać przydzielone środki ochrony indywidualnej oraz odzież i obuwie robocze, zgodnie
z ich przeznaczeniem,

–

niezwłocznie zawiadomić przełożonego o zauważonym zagrożeniu dla życia lub zdrowia.

Bezpieczeństwo i higiena pracy przy użytkowaniu i naprawie układów

pneumatycznych

Wykonując czynności diagnostyczno – naprawcze przy instalacjach pneumatycznych,

pracownicy narażeni są na wiele różnych niebezpieczeństw. Powietrze sprężone do ciśnienia
o wartości mogącej przekraczać nawet 10 barów stanowi zagrożenie dla zdrowia, a nawet
życia ludzkiego, jeśli w trakcie demontażu i montażu oraz diagnostyki zespołów na
stanowisku nie zostaną zachowane następujące zasady bezpieczeństwa:
1. Przed przystąpieniem do demontażu przewodów i zespołów układu powietrznego należy

opróżnić układ ze sprężonego powietrza. Przed opróżnieniem układu przez wielokrotne
hamowanie lub zaworami odwadniającymi nie luzować złączy zespołów i przewodów.

2. W przypadku wymontowania siłowników sprężynowych po opróżnieniu układu należy

zablokować sprężynę siłownika tak aby zlikwidować napięcie na połączeniu
sworzniowym widełek siłownika z dźwignią mechanizmu hamującego.

3. Szczególną ostrożność należy zachować w przypadku demontażu zespołów,

w których w stanie zmontowanym znajdują się ściśnięte sprężyny. Czynności demontażu
i montażu tych zespołów można przeprowadzić tylko przy zastosowaniu odpowiednich
przyrządów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. Do montażu elementów złącznych – gwintowanych należy stosować klucze

dynamometryczne, zwłaszcza że korpusy zespołów są wykonane na ogół jako
cienkościenne odlewy ciśnieniowe ze stopów aluminium, wrażliwe na uszkodzenia pod
wpływem nadmiernego momentu dokręcania.

5. Na stanowisku diagnostycznym należy:
-

zamontować zespół zgodnie z jego położeniem w układzie, a przyłącza zespołu

podłączyć do stanowiska ściśle wg instrukcji diagnostycznej,

do uszczelniania połączeń używać tylko uszczelnienia stosowane w oryginalnych

układach,

przestrzegać wartości dopuszczalnych momentów wkręcania złączy do przyłączy

zaworów.

przy stosowaniu do połączeń węży gumowych upewnić się przed ich użyciem, że

połączenia końcówek z wężem są prawidłowo wykonane i nie rozłączą się w czasie prób.

po zakończeniu czynności diagnostycznych, przed odłączeniem zespołu od stanowiska,

wszystkie przyłącza opróżnić ze sprężonego powietrza.

Bezpieczeństwo higiena pracy przy użytkowaniu i naprawie układów hydraulicznych

Układy hydrauliczne, w których przeniesienie napędu odbywa się za pomocą oleju

hydraulicznego pod wysokim ciśnieniem (35MPa), wymagają szczególnej uwagi podczas
eksploatacji, napraw i obsługi. Do demontażu, regulacji i innych czynności obsługowych przy
instalacji hydraulicznej maszyny można przystąpić jedynie po zatrzymaniu silnika głównego
oraz zredukowaniu do minimum ciśnienia w liniach roboczych. Osprzęt roboczy musi być
podparty i odpowiednio zabezpieczony. Warunkiem bezpiecznej pracy układu hydraulicznego
jest przeprowadzanie okresowych przeglądów i regulacji ciśnienia wg tabel zamieszczonych
w instrukcjach obsługi. Szczególną uwagę należy zwrócić na:
-

elastyczne przewody wysokociśnieniowe,

każdy układ jest dostosowany do określonego ciśnienia, przed przekroczeniem którego

chronią zawory bezpieczeństwa. Nie wolno regulować zaworów, a w razie konieczności
regulacji należy używać do kontroli sprawnych manometrów. Regulacja ciśnień powyżej
wartości podanych przez wytwórcę maszyny grozi zniszczeniem układu.

rozruch układu hydraulicznego należy prowadzić w sposób płynny. Elementy

hydrauliczne pracują prawidłowo przy temperaturze oleju w granicach od +30°C do
+60°C,

do czyszczenia elementów urządzeń i zbiorników nie wolno używać szmat ani pakuł,

gdyż pozostawiają one pojedyncze nitki i włókna, które wskutek unoszenia przez olej
powodują nieprawidłowości w działaniu układu,

jeżeli rozkręcenie układu jest krótkotrwałe, a wyciek oleju mały, możliwe jest zebranie

oleju do wcześniej przygotowanego naczynia. W innym przypadku miejsce rozkręcone
należy zabezpieczyć zaślepkami.

Bezpieczeństwo i higiena pracy przy użytkowaniu i naprawie układów elektrycznych
W trakcie diagnozowania układów elektrycznych należy pamiętać o przestrzeganiu

następujących zasad bezpieczeństwa:
-

podczas obsługi instalacji elektrycznej pojazdu będącej pod napięciem należy posługiwać

się narzędziami o izolowanych uchwytach. Każdy przepływ prądu elektrycznego (nawet
o napięciu 24V lub 12V) przez organizm człowieka powoduje elektrolizę. Polega ona na
rozkładzie płynnych lub półpłynnych substancji w komórkach organizmu na składniki,
które nie zawsze są przyswajalne, a niekiedy szkodliwe,

częsty przepływ prądu niskiego napięcia powoduje w ciągu paru lat gromadzenie się

substancji szkodliwych, które są przyczyną chorób(najczęściej nerek),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nie naprawiać uszkodzonych bezpieczników, ale je wymieniać, uwzględniając wartość

właściwego prądu znamionowego. W przeciwnym razie istnieje niebezpieczeństwo
pożaru!

używać lamp przenośnych zasilanych napięciem 24V,

używać sprawnych elektronarzędzi,

przed podłączeniem miernika należy dokonać wyboru odpowiedniego zakresu

pomiarowego, by zapobiec uszkodzeniu miernika lub elektronicznego systemu pojazdu,

przed połączeniem układu pomiarowego z zasilaniem należy ze stanowiska usunąć

wszelkie zbędne przedmioty, a zwłaszcza niepotrzebne przewody montażowe,

należy pamiętać, że urządzenia i aparaty zawierające kondensatory po wyłączeniu

napięcia mogą jeszcze zagrażać porażeniem,

nie należy dotykać jakichkolwiek części urządzeń elektrycznych rękami mokrymi lub

skaleczonym,

w celu połączenia lub rozłączenia wtyczki i gniazda wtyczkowego należy chwytać

za obudowę wtyczki. Rozłączanie wtyczki i gniazda przez pociąganie przewodu
wprowadzonego do wtyczki jest niedopuszczalne.

Przepisy ochrony środowiska podczas napraw pojazdów i maszyn
Niezależnie od rodzaju wykonywanej działalności usługowej warsztaty naprawcze

stanowią poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego z powodu powstających w nim
substancji odpadowych stałych, ciekłych i gazowych. Szkodliwym, choć często
bagatelizowanym, ubocznym „produktem” ich pracy jest też nadmierny hałas
i promieniowanie elektromagnetyczne.

Zanieczyszczenia gazowe w tego rodzaju zakładach ograniczają się w zasadzie do emisji

gazów wydobywających się podczas prac spawalniczych, testowania silników spalinowych
(tlenki węgla i azotu, węglowodory), a także, choć w mniejszym stopniu, odparowywania
paliw i rozpuszczalników organicznych. W przypadku zakładów mechaniki pojazdowej
i stacji obsługi pojazdów na szczególną uwagę zasługują rozmaite odpady stałe w postaci:
–

złomu metalowego i plastikowego,

–

opakowań metalowych, plastikowych i szklanych,

–

opiłków, wiórów i pyłu z materiałów ściernych.

Zanieczyszczenia płynne powstające w tego typu zakładach można podzielić na:

–

zużyte materiały eksploatacyjne (oleje, smary, paliwa płyny hamulcowe, chłodnicze itp.),

–

rozpuszczalniki i środki myjące używane do mycia podzespołów i części,

–

płyny technologiczne używane przy obróbce skrawaniem (emulsje), a także zasady
i kwasy stosowane do intensywnego czyszczenia części pokrytych nagarem, kamieniem
kotłowym lub produktami korozji.

Wszelkie odpady stałe powinny być gromadzone w specjalnych pojemnikach,

oddzielnych dla każdego rodzaju materiału w celu możliwości jego powtórnej przeróbki.

Materiały, takie jak starannie posegregowany złom metalowy, plastikowy i szklany,

makulatura i opakowania handlowe, stanowią cenny surowiec wtórny dla przemysłu.

W tabeli 1 opisano sposoby, w jaki należy składować odpadki powstające w warsztacie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Sposoby składowania odpadków powstałych w warsztacie samochodowym [10, s.24]

Przepisy przeciwpożarowe w trakcie wykonywania napraw i obsługi pojazdów

i maszyn

W warsztacie ze względu na ciągły kontakt z oparami elektrolitu, gazów, które

wydobywają się z akumulatora podczas ładowania, smarami oraz innymi materiałami
łatwopalnymi należy również szczególnie przestrzegać przepisów przeciwpożarowych.

Podział ten ma istotne znaczenie przy wyborze odpowiedniego rodzaju środków

gaśniczych.

Pożar typu A można gasić wodą lub pianą tworzoną przez zmieszanie wody z substancją

pianotwórczą, ponieważ środki te nie dopuszczają tlenu do pokrytych nimi przedmiotów
i obniżają temperaturę palącego się materiału. Nie dotyczy to jednak sytuacji, gdy ogniem
objęte są urządzenia elektryczne pod napięciem lub palące się materiały wchodzą z wodą
w reakcje chemiczne, którym towarzyszy wydzielenie się palnego wodoru lub tlenu
podtrzymującego palenie.

Odpadki stałe, które muszą
być

utylizowane

jako

odpadki

specjalne

względu na szkodliwość dla
środowiska:
—

papiery

pokryciowe,

które

stykały

się

farbami

lakierami,

materiały z lakierni

—

filtry paliwowe

—

olejowe środki wiążące

—

puszki/ kanistry po oleju

—

zaoliwione szmaty

—

trociny

wióry

nasiąknięte olejem

Odpadki stałe, które kieruje się do
ponownego przerobienia w ramach
recyklingu;
—

zużyte części

—

złom

—

ogumienie

—

akumulatory

Recykling,

więc

wprowadzenie

odpadków

(jak

tych

wyżej

wymienionych)

procesu

produkcyjnego lub też ich ponowne
uzdatnianie

uważane

jest

dziś

właściwe rozwiązanie, w ten sposób w
znacznym

stopniu

eliminuje

się

zanieczyszczenie

środowiska

degradację zasobów już u źródła.

Odpadki płynne:
—

środki niezamarzające

—

środki do mycia na
zimno

—

paliwa

—

środki ochrony przed
korozją

—

rozcieńczalnik nitro

—

oleje

nieznanego

pochodzenia

—

środki czyszczące

—

pozostałości z lakierni

—

zmywacze

środków

konserwacyjnych

oraz

płyny

pielęgnacji

nadwozia

—

elektrolit

z akumulatorów

Odpadki płynne:
—

stare oleje w postaci zużytych

półpłynnych

lub

płynnych

materiałów, złożone w całości lub w
części z olejów mineralnych lub
syntetycznych

bez

domieszek

środków zawierających PCB

—

płyn

hamulcowy

musi

być

utylizowany jako odpad specjalny,
jednak

przy

oddzielnym

składowaniu

nadaje

się

uzdatnienia

Odpadki

stałe,

które

można

składować
w

oddzielnych

pojemnikach

śmieci:
—

papier

—

tektura

—

karton

—

szkło

—

tworzywa

sztuczne

—

plastyk (ale bez

resztek oleju)

Te odpadki

stałe

można

składować

wraz ze śmieciami
domowymi, Nie jest
to jednak zalecane
bowiem część z nich
nadaje

się

recyklingu, a tym
samym

stanowi

ważne surowce dla
produkcji

innych

wyrobów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W takich przypadkach, jak również przy gaszeniu pożaru typu B, konieczne jest

stosowanie dwutlenku węgla, który jako gaz cięższy od powietrza wypełnia szczelnie
przestrzeń objętego pożarem pomieszczenia.

W przeciwieństwie do wody i piany, CO

nie przewodzi elektryczności. Izoluje też przed

dostępem tlenu palące się substancje płynne, podczas gdy woda i piana powodują wypieranie
lżejszych od wody palących się płynów na powierzchnię środka gaśniczego.

Gaszenie pożaru typu C polega przede wszystkim na odcięciu dopływu gazowego paliwa.
Pożary typu D (jak również palące się instalacje i urządzenia elektryczne pod napięciem)

gasi się przy pomocy specjalnych proszków gaśniczych.

Tabela 2. Typy pożarów w zależności od palących się materiałów [10, s.23]

Typy pożarów w zależności od rodzaju palących się materiałów

– spalaniu ulegają ciała stałe pochodzenia organicznego (paliwa stałe, drewno,
papier, tkaniny itp.)

– ogień obejmuje ciecze palne lub substancje stałe przechodzące

stan płynny pod wpływem wysokiej temperatury (paliwa ciekłe, oleje, smary,
materiały bitumiczne itp.)

– płoną gazy palne (acetylen, metan, propan – butan, wodór, gaz koksowniczy
lub ziemny)

– zapaleniu uległy metale lekkie (magnez, sód, potas)

Na każdej dopuszczonej do użytku (legalizowanej) gaśnicy umieszczony jest dobrze

widoczny napis, informujący o rodzaju środka gaśniczego i typie pożaru (A, B, C, D), przy
którym dana gaśnica może być stosowana. Gaśnice dopuszczone do gaszenia urządzeń
elektrycznych oznaczane są dodatkowo literą E.

Najczęstszymi przyczynami powstawania pożarów w zakładach pracy są między innymi:

–

wady konstrukcyjne urządzeń technicznych,

–

niewłaściwe użytkowanie urządzeń mechanicznych i elektrycznych,

–

niewłaściwe

przechowywanie

zabezpieczenie

materiałów

łatwopalnych

i wybuchowych,

–

wyładowania atmosferyczne,

–

elektryczność statyczna,

–

wybuch gazów skroplonych lub sprężonych, materiałów pirotechnicznych, pyłów oraz
oparów cieczy łatwopalnych,

–

samozapalenie składowanych paliw, chemikaliów i odpadów,

–

nieostrożność i zaniedbania ze strony pracowników danego zakładu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie obowiązki spoczywają na pracodawcy w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy?
2. Jakie obowiązki spoczywają na pracobiorcy w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy?
3. Jakich zasad należy przestrzegać w trakcie diagnozowania i naprawy układów

pneumatycznych?

4. Jakich zasad należy przestrzegać w trakcie diagnozowania i naprawy układów

hydraulicznych?

5. Jakich zasad należy przestrzegać w trakcie diagnozowania i naprawy układów

elektrycznych?

6. Jakie są najczęstsze przyczyny powstawania pożarów w zakładach pracy?
7. Jakie są typy pożarów w zależności od palących się materiałów?
8. Które z odpadów powstających w warsztacie zaliczysz do odpadów stałych?
9. Jaki jest podział zanieczyszczeń płynnych powstających w warsztacie?
10. Jakie są sposoby utylizacji substancji stałych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Obejrzyj film instruktażowy i wypisz, jakich zasad bezpieczeństwa i higieny pracy należy

przestrzegać w trakcie wykonywania diagnostyki i naprawy układów pneumatycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące przepisów bezpieczeństwa

i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej,

2) wypisać zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w trakcie wykonywania pomiarów

i badań,

3) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcje przeciwpożarowe oraz bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

tablice poglądowe dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

film instruktażowy na temat zasad bezpieczeństwa i higieny pracy przy naprawie
i diagnostyce układów pneumatycznych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej.

Ćwiczenie 2

W zestawie dostępnym w pracowni szkolnej rozpoznaj różnego rodzaju gaśnice i określ,

jakiego rodzaju pożary można gasić przy ich użyciu. W notatniku zapisz swoje spostrzeżenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać

materiałach

dydaktycznych

informacje

dotyczące

przepisów

przeciwpożarowych,

2) przeanalizować instrukcje, znaki bezpieczeństwa, tablice: ostrzegawcze, bezpieczeństwa

i higieny pracy, przeciwpożarowe,

3) wypisać rodzaje gaśnic,
4) dobrać gaśnicę do odpowiedniego typu pożaru,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

tablice poglądowe i ostrzegawcze dotyczące przepisów przeciwpożarowych,

−

instrukcje przeciwpożarowe oraz bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

film instruktażowy przedstawiający rodzaje gaśnic oraz sposób korzystania
z poszczególnych typów gaśnic,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej i ochrony środowiska.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w trakcie wykonywania

diagnostyki i naprawy układów pneumatycznych?



2) rozpoznać rodzaje gaśnic?



3) dobrać odpowiednią gaśnicę dookreślonego typu pożaru?



4) wymienić zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w trakcie wykonywania

diagnostyki i naprawy układów hydraulicznych?



5) opisać sposób utylizacji substancji stałych?



6) wymienić obowiązki pracownika w zakładzie pracy?



7) wymienić zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w trakcie wykonywania

diagnostyki i naprawy układów elektrycznych?



8) wymienić najczęstsze przyczyny pożarów?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Układy hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne

4.2.1. Materiał nauczania

W napędach hydraulicznych czynnikiem przenoszącym energię jest ciecz. W zależności

od sposobu przenoszenia ruchu, napędy hydrauliczne dzieli się na:
-

hydrostatyczne – korzystające przede wszystkim z energii ciśnienia cieczy,

hydrokinetyczne – korzystające z energii przepływu cieczy.

Oprócz napędów hydraulicznych stosuje się również:

napędy hydrauliczno – mechaniczne, w których moc jest przenoszona zarówno przez

ciecz, jak i przez elementy mechaniczne,

napędy mechaniczne sterowane hydraulicznie, w których moc jest przenoszona przez

elementy mechaniczne a sterowanie odbywa się hydraulicznie,

Podstawowymi elementami napędu hydraulicznego są:

pompy – urządzenia zmieniające energię mechaniczną na energię hydrauliczną,

silniki hydrauliczne lub siłowniki – urządzenia zmieniające energię hydrauliczną

dostarczoną przez pompę z powrotem na energię mechaniczną, zawory – urządzenia
sterujące przepływem cieczy w napędzie hydrostatycznym.

Układ hydrostatyczny w każdej maszynie do robót ziemnych składa się z wielu

elementów i zespołów różnej konstrukcji i funkcjonalności. Ich poprawne połączenie,
w zależności od parametrów technicznych, poprzez systemy regulacji, zabezpieczeń
sterowania, warunkuje właściwą pracę układu jako całości.

Rys. 1. Sterowanie rozdzielaczami [4, s.170]

Wcześniejsze układy sterujące zaworami były układami mechanicznymi. Dźwignie

sterujące suwakami rozdzielaczy znajdowały się w kabinie operatora i przez zastosowanie
specjalnego połączenia przegubowego sterowały pracą rozdzielaczy. Obecne rozwiązania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

układów sterowniczych to pośrednie sterowanie suwakami rozdzielaczy na drodze
hydraulicznej.

Rys. 2. Fragment schematu instalacji hydraulicznej dotyczącej sterowania[4, S.171]; 1 – pompa

hydrauliczna podwójna, 2 – silnik spalinowy, 3 – zbiornik oleju, 13 – silnik wentylatora,
14 – filtr mikronowy głównego układu, 15 – filtr mikronowy układu sterowania,
16 – pompa, 17 – zawór, 18 – zawór zwrotny, 19 – zawór przelewowy, 20 – zawór
przełączający, 21 – akumulator hydrauliczny, 23,24 – sterowniki, 27 – chłodnica

Sterowanie realizowane jest przez sterowniki, do których olej pod ciśnieniem

za pośrednictwem hydroakumulatora tłoczy pompa zębata lub łopatkowa. Wielkość
maksymalną ciśnienia sterowania (3 ÷ 5 MPa) ustala zawór przelewowy niskociśnieniowy.

Znane są rozwiązania układów sterowniczych, w których wyeliminowano pompę

sterowania, a sterowniki zasila się bezpośrednio ciśnieniem z hydroakumulatorów
ładowanych z układu roboczego maszyny.

W ostatnich latach do powszechnego użytku wchodzą rozdzielacze sterowane

proporcjonalnie o zróżnicowanej dokładności sterowania.

Pojawia się nowa generacja układów sterowniczych wyczuwających obciążenie tzw.

Load Sensing (LS). Przez układ LS rozumieć należy układ hydrauliczny zamknięty lub
otwarty o stałej lub zmiennej wydajności, o co najmniej jednym obwodzie wyposażonym
w układ regulacji wrażliwy na obciążenie, lub ze sprzężeniem zwrotnym od obciążenia
i samoczynnie dostosowującym chwilowe parametry pracy obwodu hydrostatycznego do
zapotrzebowania odbiorników lub zadanych warunków pracy.

Możliwość budowy układu LS i jego właściwości zależą od:

rodzaju obiegu oleju hydraulicznego (zamknięty, otwarty),

rodzaju pompy (o zmiennej wydajności, stałej wydajności),

typu rozdzielacza (Open Center, Closed Center),

układu regulacji.

Układy LS mogą być budowane w rozmaitych wariantach, przy czym ich stopień

wrażliwości na obciążenia może być bardzo różny: od najprostszych o stałej wydajności
z jednym kompensatorem w rozdzielaczu do układów o zmiennej wydajności, w pełni
skompensowanych z regulatorami w każdym obwodzie. Stosowane w układach LS regulatory
mogą realizować rozmaite zasady działania obwodu hydraulicznego, przy czym obserwuje się
istotne różnice w budowie zespołów, jak na przykład pomp i rozdzielaczy prezentowanych
przez poszczególne firmy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Celem stosowania układów LS jest dążenie do stałego utrzymywania chwilowych

wartości wydajności i ciśnienia maksymalnie bliskich pożądanego punktu pracy.

Wśród systemów Load Sensing trwa rywalizacja pomiędzy tzw. Open Center, tj.

systemem opartym w większości rozwiązań na pompie zębatej (ale nie zawsze) i rozdzielaczu
LS kierującym strumień cieczy przy mniejszym zapotrzebowaniu bezpośrednio do zbiornika,
oraz Closed Center opartym na pompie o zmiennym wydatku, która poprzez sterowanie LS
rozdzielacza przystosowuje wydatek do aktualnego zapotrzebowania.

Należy jednak pamiętać, że w klasycznym układzie LS, gdy wydajność pompy jest

niewystarczająca, aby zaspokoić zapotrzebowanie wszystkich odbiorników, jeden odbiornik
przejmuje priorytet w taki sposób, aby inne pozostały nieobciążone.

Rys. 3. System Open Center [4, s.173]

Rys. 4. System Closed Center [4, s.174]

Nazwy Open Center i Closed Center są powszechnie używane w literaturze technicznej

w celu określenia typu rozdzielacza.

Układy Load Sensing pozwalają na:

regulację pomp wg zasady stałego ciśnienia,

regulację pomp wg stałego przyrostu ciśnienia,

regulację pomp wg stałego przyrostu ciśnienia i stałej mocy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Poniżej pokazano uproszczony schemat układu hydrostatycznego koparki firmy

KOMATSU.

Rys. 5. Uproszczony schemat układu hydrostatycznego koparki firmy KOMATSU[4, s.176]

Jest to układ dwupompowy wyposażony w dwa regulatory:

kompensator ciśnienia – regulator I rodzaju – PC (Pressure Control) pracuje wg zasady

p = consanst,

kompensator wydajności – regulator II rodzaju – LS (Load Sensing) pracuje według

zasady ∆p = constans oraz rozdzielacz z kompletem zaworów i siłowniki.
Pompy główne o zmiennym wydatku zawierają regulatory PC i LS. Omawiany zespół

jest układem z zamkniętym przepływem w położeniu centralnym rozdzielacza Closed Center
i z systemem Load Sensing.
Kolejnym krokiem rozwoju w sterowaniu napędem hydrostatycznym układów roboczych jest
opracowany przez firmę Rexnoth układ Load Pressure Control. Układ ten, wykorzystując
ciśnieniowe sterowanie pompy regulowanej sterowanym sygnałem ze sterownika
hydraulicznego, pozwala z wykorzystaniem standardowego rozdzielacza uzyskać efekty
eksploatacyjne podobne jak w układach LS.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Techniką sterowania, która przeszła ostatnio szczególnie szeroko zakrojone prace

rozwojowo – badawcze, jest przekazywanie wszystkich sygnałów sterowniczych
za pośrednictwem magistrali np. typu CAN (Controller Area Network).

Te zintegrowane generatory sygnałów, czujniki, układy z pamięcią programowalną,

sterowniki

mechanizmy

wykonawcze

tworzą

pełny

system

sterowania

elektrohydraulicznego.

Symbole graficzne stosowane w układach hydraulicznych opisane są w pozycji

[4, s. 134].

Sprężarki są maszynami przeznaczonymi do sprężania powietrza lub innych gazów,

a tym samym zwiększania ich gęstości i podnoszenia ciśnienia czynnika gazowego
stosowanego w napędach i sterowaniu pneumatycznym.

Klasyfikacja sprężarek przedstawiona jest na poniższym schemacie.

Rys. 6. Klasyfikacja sprężarek [1, s.82]

W zależności od uzyskiwanych ciśnień maszyny sprężające dzieli się na:

wentylatory – ciśnienie sprężania do 0,01 MPa,

dmuchawy – ciśnienie sprężania do 0,2 MPa,

sprężarki – ciśnienie sprężania ponad 0,2 MPa.

Wentylatory i dmuchawy są stosowane w drogownictwie w ograniczonym zakresie

przede wszystkim w instalacjach odpylających.
Większe zastosowanie mają sprężarki, przede wszystkim wyporowo tłokowe, jedno – lub
dwustopniowe, jednostronnego działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa sprężarki tłokowej jednocylindrowej przedstawiona jest na rysunku 7.

Rys. 7. Sprężarka HS17 – przekrój [7, s.228] 1 – cylinder, 2 – płyta zaworów, 3 – dolna płytka,

4 – głowica, 5 – górna płytka, 6 – tłok, 7 – sworzeń tłoka, 8 – obudowa, 9 – wał korbowy,
10 – łożysko toczne, 11 – panewka korbowodu, 12 – korbowód, 13 – łożysko ślizgowe

Sprężarka działa następująco: zasysa ona powietrze z kolektora ssącego silnika poprzez

otwór 1 9 (oznaczenia według rysunku 8). Tłoczenie powietrza do układu pneumatycznego
pojazdu odbywa się otworem 2. Sprężarka jest chłodzona swobodnym opływem powietrza.

Podczas ruchu tłoka w dół, w cylindrze wytwarza się podciśnienie, na skutek którego

cienka dolna płytka zakrywająca 6 otworów ø 10 mm rozłożonych promieniowo na połowie
obwodu płyty zaworów uchyla się w dół. Przez odsłonięte otwory, powietrze z kolektora
ssącego silnika wpływa do cylindra. Górna płytka zasłaniająca 2 otwory wylotowe ø 18 mm
przylega do powierzchni płyty zaworów, uniemożliwiając powrót do cylindra sprężonego
powietrza znajdującego się w układzie. W czasie ruchu tłoka w górę, na skutek wzrostu
ciśnienia, dolna płytka przylega do powierzchni płyty zaworów uniemożliwiając powrót
powietrza do kolektora ssącego silnika. Górna płytka uchyla się o 16 mm odsłaniając dwa
otwory wylotowe ø 18 mm i powietrze przepływa do zbiornika.

W momencie gdy tłok sprężarki znajduje się w GMP, ciśnienie istniejące w układzie

dociska górną płytkę do powierzchni płyty zaworów i zamyka otwory wylotowe. Rozłożenie
otworów wlotowych i wylotowych w płycie zaworów przedstawiono na rys. 8.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ssanie

tłoczenie

Rys. 8.

Zasada pracy sprężarki tłokowej a) ssanie, b) tłoczenie [7, s.229]

Powietrze sprężone przez sprężarkę magazynowane jest w zbiorniku powietrza.

Elementami wykonawczymi (roboczymi) w układach pneumatycznych są siłowniki.
Siłowniki pneumatyczne, których organ roboczy wykonuje ruch posuwisto-zwrotny
odpowiadają za przetwarzanie energii sprężonego powietrza na energię mechaniczną
natomiast w siłownikach o ruchu obrotowym (silnikach pneumatycznych), których organ
roboczy wykonuje ruch obrotowy na energię ruchu obrotowego.

Grupą urządzeń odpowiadających za sterownie z wykorzystaniem sprężonego powietrza

są zawory. Są one urządzeniami służącymi do sterowania kierunkiem przepływu, ciśnieniem
lub natężeniem przepływu czynnika. W zależności od potrzeb stosuje się różne sposoby
sterowania zaworów:
-

sterowanie przez operatora (zawory ręczne, nożne),

sterowanie mechaniczne (popychaczem, sprężyną, rolką itp.),

sterowanie elektryczne,

sterowanie pneumatyczne.

Istotnymi elementami układów pneumatycznych są zespoły przygotowania sprężonego

powietrza. Pozwalają one na uzyskanie różnych klas jakości sprężonego powietrza.
W zależności od potrzeb można dobierać kompaktowe zestawy oraz pojedyncze elementy jak:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

filtry, regulatory ciśnienia, smarownice, osuszacze membranowe i absorpcyjne, wzmacniacze
ciśnienia, elementy wskaźnikowe. Układy pneumatyczne nie mogą powstać bez osprzętu
połączeniowego. W tej grupie urządzeń znajdują się przewody pneumatyczne i różnego
rodzaju złączki.

Napędy pneumatyczne charakteryzują się następującymi zaletami:

prostotą budowy,

niezawodnością działania,

dużą trwałością,

łatwością obsługi i sterowania,

elastycznością w dostosowywaniu do warunków pracy,

małym ciężarem narzędzi,

małym kosztem konserwacji i remontów,

łatwością rozruchu.
Istotną wadą napędów pneumatycznych jest duża zależność prędkości narzędzia

od obciążenia, co ma związek ze ściśliwością gazu. Problemowi temu przeciwdziała się
poprzez zastosowanie zaworów redukcyjnych, utrzymujących w układzie stałe ciśnienie lub
poprzez stosowanie układów neumo-hydraulicznych.

Wśród napędów pneumatycznych wyróżnia się:

napędy elektropneumatyczne, w których silnik elektryczny napędza sprężarkę, a sprężony

przez nią gaz napędza silnik pneumatyczny i narzędzie,

napędy neumo-hydrauliczne, w których silnik pneumatyczny, najczęściej zasilany

z układu centralnego, napędza pompę cieczową, a pompowana przez nią ciecz napędza
silnik hydrauliczny i narzędzie,

napędy elektro-pneumo-hydrauliczne, w których sprężony gaz ze sprężarki napędzanej

silnikiem elektrycznym jest podawany do silnika pneumatycznego, który z kolei napędza
silnik hydrauliczny i narzędzie.

Dynamiczny rozwój maszyn robót drogowych spowodował równolegle przebiegający

proces postępu w ich układach elektrycznych. Dotyczy to przede wszystkim:
-

urządzeń zasilających odbiorniki prądu,

urządzeń kontrolno-pomiarowych,

urządzeń zabezpieczających i sterujących,

odbiorników prądu.

Wymienione zalety decydują o tym, że urządzenia elektryczne stosowane

w maszynach są coraz ważniejsze, bardziej różnorodne i powszechne. Urządzenia elektryczne
znajdujące się w maszynach przedstawione są na schematach montażowych ujednoliconymi
symbolami graficznymi. Symbole te opisane są w pozycji [4, s.197].

Podstawowymi zaletami stosowania napędów elektrycznych są:

możliwość napędzania poszczególnych elementów urządzenia silnikami o różnej mocy

i różnych prędkościach,

możliwość automatyzacji ruchu, hamowania i regulowania prędkości obrotowej,

łatwy sposób doprowadzenia energii,

cicha praca,

duża niezawodność.

W drogownictwie napęd elektryczny stosowany jest w maszynach stacjonarnych

np. w zespołach maszyn krusząco-sortujących, urządzeniach przeładunkowych, suwnicach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spośród wielu rodzajów silników elektrycznych w maszynach drogowych stosuje się

silniki asynchroniczne (indukcyjne) prądu zmiennego z wirnikiem pierścieniowym lub
zwartym.

Silnik asynchroniczny składa się z dwóch podstawowych zespołów: części nieruchomej –

stojana (rys.9) oraz części wirującej wirnika (rys. 10).

Rys. 9.

Stojan silnika asynchronicznego [3, s.93] 1 – kadłub, 2 – jarzmo, 3 – uzwojenia

Rys. 10.

Wirnik silnika pierścieniowego [3, s.93] 1 – wirnik, 2 – jarzmo, 3 – pierścienie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 11.

Wirnik silnika zwartego [3, s.93] 1 – uzwojenie, 2 – pierścienie, 3 – pakiety
blach wirnika

Stojan (rys.9)składa się z trzech podstawowych części: kadłuba żeliwnego 1, jarzma 2

o kształcie cylindra, uzwojenia 3. Końcówki uzwojenia wprowadza się do tabliczki
zaciskowej na zewnętrznej stronie kadłuba.

Wirnik silnika pierścieniowego składa się z również z trzech części wału wirnika 1,

jarzma 2 z pakietów blach oraz pierścieni 3 z mechanizmem do zwierania pierścieni
i unoszenia szczotek.

Wirnik (rys.11) silnika zwartego ma uzwojenie w kształcie klatki utworzonej z prętów

nie izolowanych 1, których końce są połączone pierścieniami zwierającymi 2. Uzwojenie to
jest ułożone w pakietach blach wirnika 3.

W silnikach indukcyjnych tylko jedna część, wirnik lub stojan, jest włączona do sieci

zasilającej. Zasada ich pracy polega na zastosowaniu zjawiska wytwarzania się wirującego
pola magnetycznego w uzwojeniu podczas przepływu prądu. Przeniesienie energii na drugą
część silnika (zazwyczaj wirnik) odbywa się w wyniku indukcji elektromagnetycznej.
Prędkość wirowania pola względem stojana jest prędkością synchroniczną silnika zależna od
częstotliwości sieci i liczby par biegunów, do której jest dostosowane uzwojenie stojana.

W czasie uruchamiania silnika wirujące pole magnetyczne stojana przecina przewody

uzwojenia nieruchomego w pierwszym momencie wirnika, wzbudzając w nich siły
elektromagnetyczne. Siły te w zamkniętym obwodzie uzwojenia wirnika wywołują przepływ
prądu. W wyniku następuje wzajemne oddziaływanie pola wirującego w stojanie i prądu
wirnika – wytwarza się moment obrotowy.

Prawidłowo zamontowany i podłączony do sieci silnik elektryczny powinien być

zabezpieczony przed skutkami zwarć, uderzeń prądu, przeciążeń oraz zaników napięcia.

W tym celu stosuje się następujące zabezpieczenia:

bezpieczniki topikowe chronią silniki przed skutkami zwarć w obwodzie elektrycznym,

elektromagnetyczne wyzwalacze i przekaźniki nadmiarowe, chronią silniki przed

skutkami zwarć i uderzeń prądu,

wyzwalacze i przekaźniki cieplne, chronią przed przeciążeniem,

elektromagnetyczne wyzwalacze zanikowe, chronią przed zanikami napięcia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Instalacje elektryczne maszyn roboczych służą do zasilania układu rozrusznika silnika

spalinowego, oświetlenia wnętrza kabiny, oświetlenia zewnętrznego pola pracy, wskaźników
kontrolnych sygnalizacji oraz innych urządzeń elektrycznych, jak: sygnału dźwiękowego,
silnika wycieraczki szyby, silnika dmuchawy, nagrzewnicy, itp. urządzeń elektrycznych.

Obsługa ogólna instalacji elektrycznej przeprowadzana przez operatora powinna polegać

na sprawdzeniu stanu połączeń, stanu izolacji przewodów i urządzeń oraz na utrzymaniu
czystości współpracujących elementów. Każdy operator powinien znać budowę, zasadę
działania oraz obsługę akumulatora, alternatora, rozrusznika, regulatora napięcia,
bezpieczników i przewodów elektrycznych.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaka jest klasyfikacja napędów hydraulicznych w zależności od sposobu przenoszenia

ruchu?

2. Jakie są podstawowe elementy napędu hydraulicznego?
3. Jak działa napęd hydrostatyczny?
4. Jakie czynniki wpływają na budowę układów LS?
5. Jaki jest cel stosowania układów LS?
6. Do jakiej grupy sprężarek zaliczamy sprężarkę tłokową?
7. Jaka jest klasyfikacja sprężarek w zależności od wytwarzanych ciśnień?
8. Jak działa sprężarka tłokowa?
9. Jakie są zalety napędów pneumatycznych?
10. Jakie są zalety napędów elektrycznych?
11. Jak jest zbudowany i jak działa silnik indukcyjny?
12. Jakie znasz sposoby zabezpieczania silnika elektrycznego przed skutkami zwarć,

przeciążeń, uderzeń prądu, zanikiem napięcia?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Spośród przedstawionych elementów układu elektrycznego wskaż urządzenia

zabezpieczające pracę silników elektrycznych i nazwij je.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać

materiałach

dydaktycznych

informacje

dotyczące

urządzeń

zabezpieczających pracę silnika,

2) odszukać urządzenia zabezpieczające pracę silników elektrycznych,
3) podać ich nazwy,
4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

książka naprawy pojazdu,

–

poradniki serwisowe,

–

katalogi części zamiennych,

–

serwisowe programy komputerowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wylosuj jeden ze schematów elektrycznych maszyny lub urządzenia drogowego. Omów

elementy układu i wskaż je w pojeździe.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące czytania schematów

elektrycznych,

2) wylosować jeden ze schematów elektrycznych,
3) przeanalizować wylosowany schemat,
4) scharakteryzować poszczególne elementy układu, ich zastosowanie,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schematy elektryczne maszyn i urządzeń drogowych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca pomiarów diagnostycznych instalacji i urządzeń
elektrycznych.

Ćwiczenie 3

Wyjaśnij zasadę pracy sprężarki tłokowej. Nazwij poszczególne elementy składowe

sprężarki. Wskaż je na modelu i na rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i działania

sprężarki tłokowej,

2) scharakteryzować zasadę pracy sprężarki tłokowej,
3) nazwać poszczególne elementy składowe sprężarki,
4) wskazać elementy sprężarki na modelu i na rysunku,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele, przekroje sprężarek tłokowych,

−

rysunki sprężarek tłokowych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i działania sprężarek.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać urządzenia zabezpieczające pracę silnika?



2) podać nazwy urządzeń zabezpieczających?



3) odczytywać schematy elektryczne?



4) określić zastosowanie poszczególnych elementów układu?



5) wyjaśnić zasadę pracy sprężarki tłokowej?



6) nazwać elementy składowe sprężarki tłokowej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.

Demontaż

montaż

siłowników

hydraulicznych,

pneumatycznych oraz systemów sterowania hydraulicznego
i pneumatycznego

4.3.1. Materiał nauczania

Cylindrem hydraulicznym nazywa się siłownik hydrauliczny o postępowo zwrotnym

ruchu tłoka. Zasada działania cylindra jest następująca:, jeżeli do cylindra 1 pod tłok
2 o powierzchni F doprowadzimy ciecz o ciśnieniu p, to na tłok będzie wywarta siła P=pF,
która z kolei zostanie przeniesiona na tłoczysko 3 rysunek 12.

Rys. 12.

Schemat cylindra hydraulicznego [5, s.57] 1 – cylinder, 2 – tłok, 3 – tłoczysko, H – skok tłoka

Warunkiem przesunięcia się tłoka o skok H jest doprowadzenie cieczy o objętości równej

V=FH. Prędkość przesuwania się tłoka jest, więc zależna od natężenia przepływu cieczy.

W zależności od rozwiązań cylindry dzieli się na następujące rodzaje:

cylindry tłokowe z jednostronnym i dwustronnym tłoczyskiem,

cylindry nurnikowe,

cylindry teleskopowe,

Schematy podstawowych rodzajów cylindrów tłokowych pokazano na rysunku 13.

Cylindry tłokowe

Najczęściej spotykane są cylindry z tłoczyskiem jednostronnym(rys.13a). Mogą one

pracować jako jednostronnego lub dwustronnego działania.

Jeżeli przewód B jest połączony z atmosfera stałe, natomiast zasilanie cieczą następuje

tylko przez króciec A, to cylinder taki nazywamy cylindrem jednostronnego działania. Powrót
tłoczyska w pierwotne położenie (po jego wysunięciu) odbywa się pod działaniem sił
zewnętrznych (np. obciążenia lub sprężyny).

Jeżeli oba króćce (A i B) będą zasilane na przemian cieczą pod ciśnieniem, to cylinder

taki jest nazywany cylindrem dwustronnego działania. Siła rozwijana przez taki cylinder jest
różna w zależności od kierunku ruchu. Spowodowane jest to różnica powierzchni czynnych
tłoka. Siław czasie ruchu tłoka w prawo – w kierunku króćca B (rys 13a) jest większa od siły
rozwijanej przy ruchu tłoka w lewo – w kierunku króćca A, bowiem powierzchnia F

tłoka,

(na którą działa ciśnienie cieczy) jest mniejsza od powierzchni F

(na którą również działa

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ciśnienie p) o wielkości powierzchni F

zajmowanej przez tłoczyska (F

), a wiec siła

działająca w prawo P

= pF

jest większa od siły działającej w lewo P

= pF

W tych przypadkach, gdy zależy nam na uzyskaniu jednakowej siły i jednakowych

prędkości przy ruchu tłoczyska w obie strony stosuje się cylindry z dwustronnym tłoczyskiem
(rys. 13b).

Rys. 13. Rodzaje cylindrów [5, s.55] a – tłokowy jednostronnego działania, b – tłokowy

dwustronnego działania, c – nurnikowy, d – teleskopowy

Cylindry nurnikowe

Cylindry nurnikowe są tylko jednostronnego działania. Rolę tłoka i tłoczyska spełnia

jeden element w postaci tzw. nurnika. Zaletą cylindrów nurnikowych jest łatwość wykonania
i mała liczba uszczelek (tylko w dławicy), natomiast wadą – mała powierzchnia prowadzenia
nurnika w cylindrze (rys.13c).

Cylindry teleskopowe

Cylindry teleskopowe są stosowane w tych przypadkach, gdy jest ograniczona przestrzeń

(mało miejsca) na zamocowanie cylindra, a zależy nam na dużym jego skoku. Cylindry
teleskopowe mają skok roboczy dochodzący do 7m, przy długości w stanie złożonym rzędu
1,2/1.5m.

Schemat cylindra teleskopowego jednostronnego działania pokazano na rys 13d.

Wysuwanie kolejnych członów cylindra odbywa się przez doprowadzenie cieczy pod
ciśnieniem do króćca A. Powrót cylindra w położenie wyjściowe jest dokonywany pod
działaniem sił zewnętrznych.
W przypadkach gdy wielkość sił zewnętrznych może być zbyt mała do złożenia cylindra,
wykonuje się cylindry teleskopowe dwustronnego działania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 14. Przekrój siłownika teleskopowego [6, s.21] 1 – pierścień zabezpieczający,

2 – półpierścień gniazda, 3 – gniazdo kulowe, 4 – stopa teleskopu, 5 – pierścień
zabezpieczający cylindra I, 6 – pierścień uszczelniający, 7 – pierścień dolnej
prowadnicy cylindra I, 8 – dolna prowadnica cylindra I, 9 – pierścień zabezpieczający
cylindra II, 10 – pierścień dolnej prowadnicy cylindra II, 11 – dolna prowadnica
cylindrami, 12 – pierścień dolnej prowadnicy cylindra III, 13 – dolna prowadnica
cylindra III, 14 – pierścień zabezpieczający cylindra I, 15 – uszczelka cylindra I,
16 – prowadnica górna cylindra dolnego, 17 – pierścień zgarniający cylindra dolnego,
18 – uszczelka cylindra II, 19 – prowadnica górna cylindra I 20 – pierścień zgarniający
cylindra I, 31 – uszczelka cylindra III, 22 – prowadnica dolna cylindra II, 23 – pierścień
zgarniający cylindra II, 24 – smarowniczka, 25 – gniazdo kulowe górne, 26 – podkładka
sprężysta, 27 – śruba, 28 – cylinder III, 29 – cylinder II, 30 – cylinder I, 31 – cylinder
dolny

Demontaż siłownika

Naprawa siłownika polega głownie na wymianie części. Przed przystąpieniem do

demontażu należy podnośnik bardzo dokładnie umyć z zewnątrz i osuszyć czystymi
szmatami. W zależności od tego, w jakim celu rozmontowujemy podnośnik postępujemy
odmiennie, wykonując tylko część z opisanych poniżej czynności. Zupełne rozmontowanie
podnośnika wymontowanego z pojazdu w stanie całkowicie kompletnym, czyli z podstawą
górnego gniazda kulkowego wykonujemy postępując jak podano niżej. Podstawy górnego
oraz dolnego gniazda kulowego odłączamy od podnośnika po wyjęciu z nich sprężystych
pierścieni zabezpieczających 1 z drutu stalowego o przekroju okrągłym oraz dwu
półpierścieni rys. 14. Pierścienie zabezpieczające wyjmujemy podważając je wkrętakiem
włożonym w specjalne wycięcia znajdujące się w gniazdach. Znajdujące się w podstawach
smarowniczki wykręcamy kluczem nasadowym. Stopę podnośnika okręcamy od dolnego
cylindra. Przed odkręceniem stopy podnośnika należy od niej odłączyć kolanko
doprowadzające olej. W tym celu należy kluczem płaskim poluźnić przeciwnakrętkę,
a następnie ręką wykręcić je ze stopy podnośnika.

Demontując siłownik należy:
-

postawić teleskop pionowo na stole i zsunąć dolny cylinder podnosząc go do góry,

pozostałe cylindry umocować w pozycji poziomej w imadle, chwytając szczękami

poprzez miękkie nakładki I cylinder. Na imadło należy położyć klocek drewna
o odpowiednich wymiarach ( zależnie od imadła) tak, aby podnośnik nie przechylał się
w szczękach gdyż nie możemy ich skręcać zbyt mocno ze względu na możliwość
odkształcenia powierzchni zewnętrznej cylindra,

wysunąć z cylindra I cylindry II i III o ok. 100mm tak, aby mieć dostęp do pierścienia

zabezpieczającego znajdującego się w jego dolnej części,

wkładając wkrętak z wąskim, ale mocnym brzeszczotem w wybranie znajdujące się

w dolnej części cylindra podważyć koniec pierścienia zabezpieczającego i pomagając
sobie drugim wkrętakiem wyjąć go całkowicie z kanałka. Przy wyjmowaniu należy
zachować dużą ostrożność, aby pierścień nie wyskoczył nagle i nie spowodował
wypadku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys 15. Siłownik teleskopowy całkowicie rozmontowany[6, s.24] 1 – gniazdo kulowe, 2 – podkładka

sprężysta, 3 – śruba, 4 – półpierścień gniazda, 5 – pierścień zabezpieczający, 6 – pierścień
zgarniający cylindra dolnego, 7 – pierścień prowadzący cylindra dolnego, 8 – uszczelka cylindra
dolnego, 9 – cylinder dolny, 10 – pierścień zgarniający cylindra I, II, 11 – pierścień prowadzący
cylindra I, 12 – uszczelka cylindra I, 13 – pierścień zabezpieczający cylindra I, 14 – cylinder I,
15 – pierścień prowadzący cylindra I, 16 – prowadnica cylindra I, 17 – pierścień zgarniający
cylindra II, 18 – pierścień prowadzący cylindra II, 19 – uszczelka cylindra II, 20 – pierścień
zabezpieczający cylindra II, 21 – cylinder II, 22 – pierścień prowadzący cylindra II,
23 – prowadnica cylindra II, 24 – stopa teleskopu, 25 – cylinder III, 26 – pierścień prowadzący
cylindra III, 27 – prowadnica cylindra III, 28 – pierścień uszczelniający „O”, 29 – smarowniczka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jeżeli jeden z końców pierścienia zabezpieczającego nie znajduje się w miejscu wybranie

w cylindrze, służącego do włożenia wkrętaka, należy pierścień odpowiednio przesunąć w jego
kanałku. Wykonujemy to uderzając w koniec pierścienia młotkiem poprzez wkrętak,
-

wyjąć cylindry z imadła, postawić na stole i zsuną, cylinder I podnosząc go do góry,

pozostałe cylindry zamocować w imadle z miękkimi nakładkami na szczękach

i postępując podobnie jak opisano wyżej zdemontować cylinder II.

Uszczelki główne i zgarniające wyjmujemy z wewnętrznych kanałków cylindrów

za pomocą wkrętaka, uważając, aby ich nie uszkodzić zwłaszcza (krawędzi zgarniających).
Znajdujących się w górnych częściach cylindrów dolnego, I i II pierścieni zabezpieczających
z drutu nie należy wymontowywać, np. w celu założenia do nowych cylindrów wykonujemy
to dwoma wkrętakami. Jeden wkrętak wkładamy w specjalne wybranie wykonane w średnicy
wewnętrznej cylindra i podważamy pierścień. Drugim wkrętakiem naciskamy w dół na
podważony koniec pierścienia, aż spowodujemy całkowite wypadnięcie pierścienia z kanałka.
Również pierścieni z okrągłego drutu stalowego, między którymi znajdują się poliamidowe
dolne prowadnice cylindrów nie należy zdejmować bez wyraźnej konieczności. W razie
potrzeby możemy je zdjąć z pomocą dużego wkrętaka odpowiednio podważając ich końce i
przesuwając w dół cylindra. Poliamidowe dolne prowadnice cylindrów ułożone są luźno
między pierścieniami i zdjęcie ich nie przedstawia trudności.

UWAGA!

W przypadku jednoczesnego rozmontowywania kilku siłowników teleskopowych części

ich nie należy ze sobą mieszać.

Weryfikacja części

Po umyciu i osuszeniu części możemy przystąpić do dokładnego sprawdzania ich stanu.

Częściami najprędzej i najczęściej ulegającymi zużyciu są gumowe uszczelki główne
i uszczelki zgarniające. Uszczelki muszą mieć krawędzie ostre bez wycięć, zaokrągleń itp.
Należy również sprawdzić każda uszczelkę przez rozciąganie i przeginanie czy nie ma
pęknięć lub przecięć. Wewnętrzne powierzchnie uszczelek głównych nie mogą mieć
wzdłużnych rys.

Gumowa uszczelka pierścieniowa w przekroju „O” uszczelniająca stopkę podnośnika

musi mieć całą powierzchnię gładką bez wyrw, przecięć itp. Zewnętrzne walcowe
chromowane powierzchnie cylindrów muszą być gładkie bez rys, skaleczeń, złuszczeń lub
wytrać chromu. Niedopuszczalne jest również istnienie rys wzdłużnych na powierzchniach
dolnych poliamidowych prowadnic cylindrów i na powierzchniach górnych prowadnic
brązowych lub żeliwnych.

Montaż siłownika

Po dokładnym sprawdzeniu stanu wszystkich części oraz umyciu ich i osuszeniu

przystępujemy do montażu podnośnika hydraulicznego. Przed montażem sprawdzamy czy
w górnej części cylindrów dolnego, I i II zamontowane są w kanałki poniżej uszczelek
głównych sprężyste pierścienie zabezpieczające (oporowe) z drutu okrągłego. Zakładamy
także w dolnej części cylindrów I, II i III na średnicy zewnętrznej po dwa pierścienie
stalowego drutu o przekroju okrągłym, a między nie dolne poliamidowe prowadnice
cylindrów. Miejsce i kierunek ustawiania skośnego przecięcia prowadnic poliamidowych jest
dowolny. Prowadnice poliamidowe wykonywane są w dwu rodzajach jako okrągłe przecięte
pierścienie lub jako paski. Jeżeli dysponujemy prowadnicami w formie pasków należy
zakładać je na poszczególne cylindry w czasie nasuwania na nie cylindra współpracującego.
Przed montażem trzeba jednak wstępnie owinąć cylinder prowadnicą, aby skontrolować czy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

jej wymiary (długość) są właściwe. Przy montażu w poszczególne cylindry uszczelek
gumowych postępujemy następująco. Uszczelka musi leżeć równo w kanałku z luzem
osiowym ( ok. 1mm). Niedopuszczalne jest, aby zewnętrzna krawędź zgarniająca była
podwinięta i opierała się np. o czoło kanałka. Uszczelkę zgarniającą wkładamy w pierwszy od
góry kanałek cylindra tak, aby krawędź zgarniająca była u góry.

Uszczelka musi być równo włożona w kanałek na całym obwodzie. Po włożeniu

uszczelek w kanałki cylindra pokrywamy ich powierzchnie wewnętrzne oraz cały otwór
w cylindrze cienką warstwa oleju hydraulicznego.

Montaż teleskopu rozpoczynamy od postawienia na stole cylindra III i nasunięcia na

niego cylindra II. Przed nasunięciem cylindra pokrywamy tuleję cienką warstwą oleju. Po
nasunięciu cylindra II na III chwytamy cylindry w imadło z miękkimi nakładkami na
szczękach i w kanałek znajdujący się w dolnej części II zakładamy pierścień zabezpieczający
z drutu okrągłego. Pierścień zabezpieczający zakładamy tak, aby jeden jego koniec znajdował
się naprzeciw specjalnego wycięcia w cylindrze. Umożliwia to w przyszłości łatwy demontaż
pierścienia za pomocą wkrętaka wkładanego w to miejsce. Następnie zmontowane razem
cylindry III i II wyjmujemy z imadła, stawiamy na stole, zakładamy tuleję stożkową
i nasuwamy na nie cylinder I. Teraz cylindry ponownie chwytamy w imadle w celu założenia,
w dolny kanałek cylindra I pierścienia zabezpieczającego. Ponownie wyjmujemy cylindry
z imadła, stawiamy na stole, zakładamy na nie właściwą tuleję stożkową i nasuwamy cylinder
dolny. Przed włożeniem każdego następnego cylindra sprawdzamy czy poprzedni wsuwa się
i wysuwa lekko na całej długości. Za każdym razem należy obrócić o 90° cylinder wysuwany
względem pozostającego w spoczynku. Po zamontowaniu wszystkich cylindrów należy
wysunąć teleskop na całą jego długość i zsunąć. Teleskop powinien na całej długości
rozsuwać się i zsuwać lekko bez zacięć. Przed nakręceniem stopy należy na zatoczenie
dolnego cylindra założyć gumową uszczelkę o przekroju „O". Należy uważać, aby podczas
montażu uszczelka nie spadła z zatoczenia w cylindrze i nie została przycięta. Stopę
dokręcamy siłą o określonym momencie.

Cylinder siłownika pneumatycznego może być wykonany jako odlew żeliwny lub ze

stopu aluminium. W przedniej części cylindra zamocowany jest suwliwie popychacz
w formie pręta stalowego zewnątrz chromowanego technicznie (rys. 16). Popychacz łączy się
z dźwignią sterującą za pomocą widełkowej końcówki ze sworzniem. Na drugim końcu
popychacza, wewnątrz cylindra, zamocowana jest za pomocą sprężystego pierścienia
osadczego miseczka, naciskana sprężyną wciągającą popychacz. Ten sam koniec popychacza
styka się z luźno włożonym do cylindra tłoczkiem uszczelnionym gumowym pierścieniem
uszczelniającym typu „O" i filcowym pierścieniem smarującym. Od strony tłoczka cylinder
siłownika zaślepiony jest gwintowanym korkiem, w którym znajduje się otwór do wkręcania
przyłączki przewodu sprężonego powietrza. Wewnątrz cylindra na popychaczu znajduje się
tulejka i podkładki, służące do regulacji jego skoku.

Powietrze sprężone doprowadzone do siłownika wywiera nacisk na tłoczek, który

przesuwając się naciska na popychacz i ugina sprężynę. Powietrze znajdujące się po
przeciwnej stronie tłoczka uchodzi otworem w dolnej części drugiego końca cylindra.

Popychacz wysuwając się z cylindra siłownika przestawia dźwignię sterującą. Po

odcięciu dopływu sprężonego powietrza do cylindra i połączeniu przestrzeni z atmosferą,
sprężyna wciąga popychacz i przesuwa tłoczek aż do styku z korkiem zaślepiającym cylinder.

Ocena pracy siłowników polega na:

sprawdzeniu działania,

sprawdzeniu regulacji długości popychacza i jego skoku,

sprawdzeniu szczelności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 16. Przekrój siłownika pneumatycznego [6, s. 41] 1 – uszczelka, 2 – korek cylindra, 3 – gumowy

pierścień uszczelniający, 4 – tłoczek, 5 – miseczka sprężyny, 6 – sprężyna, 7 – korek
zaślepiający, 8 – przeciw nakrętka, 9 – widełkowa końcówka regulacyjna, 11 – cylinder
siłownika, 12 – popychacz siłownika, 13 – tuleja oporowa, 14 – podkładka regulacyjna,
15 – pierścień osadczy, 16 – pierścień

Działanie siłownika sprawdzamy włączając i wyłączając go kilkakrotnie przez

naciśnięcie odpowiednich włączników. Przed próbą sprawdzamy na manometrze w kabinie
kierowcy czy w instalacji sprężonego powietrza jest właściwe ciśnienie.

Jeżeli nie następuje w ogóle wysuwanie się popychacza z cylindra siłownika należy

przede wszystkim sprawdzić czy prawidłowo działa odpowiedni zawór elektropneumatyczny
tzn. czy do siłownika pneumatycznego doprowadzone jest sprężone powietrze.

Praca zaworu elektropneumatycznego jest słyszalna. W razie wątpliwości dotykamy ręką

przewodu powietrznego. Wprowadzenie sprężonego powietrza wyraźnie wyczujemy.

W ostateczności dopływanie powietrza do siłownika można sprawdzić odłączając od

niego przewód powietrzny. Mimo, że zawór elektropneumatyczny działa prawidłowo,
sprężone powietrze do siłownika może nie dopływać z powodu zagniecenia lub pęknięcia
przewodu doprowadzającego. Pęknięcie najczęściej może wystąpić w miejscu mocowania
tego przewodu do przyłączki siłownika lub zaworu elektropneumatycznego.

Jeżeli upewnimy się, że powietrze sprężone dopływa do siłownika, a nie następuje

wysuwanie się jego popychacza, to najczęstszą tego przyczyną, jest jego zakleszczenie
w otworze cylindra spowodowane korozją lub zabrudzeniem.

W obu skrajnych położeniach popychacza siłownika sworzeń jego końcówki widełkowej

powinien mieć wyczuwalny luz w otworze dźwigni zaworu hydraulicznego (nie może na tę
dźwignię naciskać).

Szczelność siłownika sprawdza się gdy jest włączony, czyli doprowadzone jest do niego

powietrze sprężane i popychacz jest całkowicie wysunięty. Przy ciśnieniu powietrza, jakie
panuje w układzie, siłownik i połączenia przewodów powinny być szczelne. Duże
nieszczelności wykrywa się łatwo słuchowo. Do wykrycia małych nieszczelności należy użyć
specjalnych środków do wykrywania nieszczelności, lub wody mydlanej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Demontaż siłownika

Rozmontowanie siłownika pneumatycznego należy przeprowadzać następująco (rys 17):

uchwycić siłownik w imadle za średnicę zewnętrzną cylindra, w pozycji poziomej,

korkiem zaślepiającym do góry;

poluźnić przeciwnakrętkę kluczem płaskim przytrzymując widełkową końcówkę

regulacyjną wkrętakiem,

wykręcić widełkową końcówkę z popychacza siłownika (w przypadku trudności należy

wykręcić korek zaślepiający i w jego miejsce lekko wkręcić śrubę, która unieruchomi
popychacz i umożliwi wymontowanie końcówki widełkowej),

wykręcić korek cylindra,

wyjąć z cylindra siłownika tłoczek oraz popychacz, sprężynę, miseczkę sprężyny, tulejkę

i podkładki regulacyjne,

za pomocą małego wkrętaka o zaokrąglonych krawędziach zdjąć z tłoczka gumowy

pierścień uszczelniający i pierścień filcowy,

z cylindra siłownika wykręcić korek zaślepiający,

z popychacza zdjąć za pomocą specjalnych szczypiec pierścień osadczy sprężynujący

(w razie potrzeby).

Rys. 17.

Siłownik pneumatyczny rozmontowany [6, s.45] 1 – widełkowa końcówka regulacyjna,

2 – przeciwnakrętka, 3 – korek zaślepiający, 4 – cylinder siłownika, 5 – sprężyna, 6 – tuleja
oporowa, 7 – podkładka regulacyjna, 8 – miseczka sprężyny, 9 – popychacz siłownika,
10 – pierścień osadczy, 11 – pierścień filcowy, 12 – tłoczek, 13 – gumowy pierścień
uszczelniający, 14 – uszczelka, 15 – korek cylindra, 16 – uszczelka, 17 – łącznik przewodu
powietrznego, 18 – pierścień uszczelniający, 19 – nakrętka łącznika, 20 – przewód powietrzny

Umyte i osuszone części złożyć do przygotowanych wcześniej pojemników (kompletami

lub każdą oddzielnie w zależności od przyjętej organizacji naprawy).

Weryfikacja części

Dokładnie umyte i osuszone części poddajemy najpierw oględzinom. Gumowe osłony

popychacza siłownika naderwane, przecięte itp, nie nadają się do montażu. Gumowy
pierścień uszczelniający tłoczka nie może mieć na swojej powierzchni żadnych wad
(skaleczeń, naderwań, starć itp.), średnica jego przekroju musi być dokładnie kołowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W częściach metalowych należy sprawdzić stan gwintów i powierzchni obrabianych

współpracujących ze sobą. Części z gwintami uszkodzonymi oraz z powierzchniami
współpracującymi porysowanymi, skaleczonymi, skorodowanymi itp. złomuje się lub
przeznacza do naprawy w zależności od charakteru uszkodzenia. Skorodowanie gładzi
cylindra pneumatycznego dyskwalifikuje tę część całkowicie.

Naprawa siłowników

Naprawa siłowników pneumatycznych polega głównie na wymianie części uszkodzonych

lub zużytych. Do części tych należą przede wszystkim osłona gumowa popychacza oraz
gumowy pierścień uszczelniający tłoczka. Zużyciu, a zatem i okresowej wymianie podlegają
także: tłoczek, popychacz i cylinder siłownika.

Najczęściej spotykaną w eksploatacji usterką w siłownikach pneumatycznych jest

zakleszczenie się popychacza w otworzę cylindra spowodowane korozją i zabrudzeniem.

Montaż siłownika

Przed przystąpieniem do montażu należy sprawdzić czy wszystkie części są dokładnie

oczyszczone, umyte i wysuszone.

Montaż przeprowadzamy wg następującej kolejności (patrz rys 17):

na popychacz 9 założyć pierścień osadczy sprężynujący 10,

na węższy kanałek tłoczka 12 założyć gumowy pierścień uszczelniający13 i w szerszy

kanałek pierścień (pasek) filcowy 11. Gumowy pierścień filcowy musi leżeć w swoim
kanałku równo, nie skręcony. Pierścień filcowy należy nasączyć olejem hydraulicznym;

uchwycić w imadło cylinder siłownika 4 w pozycji poziomej, otworem na korek

zaślepiający 3 do góry. Wewnętrzną powierzchnię cylindra (całą, a nie tylko gładź) oraz
otwór na popychacz należy pokryć olejem hydraulicznym; na widełkową końcówkę
regulacyjną popychacza nakręcić przeciwnakrętkę 2; na popychacz siłownika 9 założyć
miseczkę sprężyny 8, oraz tuleję oporową 6. Wsunąć popychacz do cylindra i wkręcić
(tylko na kilka zwoi) widełkową końcówkę, włożyć do cylindra tłoczek 12, wkręcić do
oporu w cylinder korek cylindra 15 z założoną pod jego kołnierz uszczelką 14,
przesuwając popychacz w skrajne położenie aż do oporu, zmierzyć jego skok.
W zależności od zmierzonej wielkości skoku dobrać liczbę podkładek regulacyjnych 7

tak, aby skok popychacza wynosił 0,5mm. Naciskając kilkakrotnie na zmianę popychacz oraz
tłoczek, sprawdzić czy przesuwają się swobodnie pod naciskiem ręki; wykręcić korek
cylindra 15, oraz widełkową końcówkę 1 z popychacza 9, wyjąć z cylindra 4 tłoczek 12
popychacz 9, miseczkę sprężyny 8 i tuleję oporową 6, założyć na popychacz 9 miseczkę
sprężyny 8, sprężynę 5, podkładki regulacyjne 7, tuleję oporową 6 i włożyć go do cylindra 4
z drugiej strony wkręcając wstępnie widełkową końcówkę regulacyjną. Wszystkie części
montowane do cylindra pokryć olejem hydraulicznym, włożyć do cylindra tłoczek 12
z gumowym pierścieniem uszczelniającym na zewnątrz; zdjąć z korka cylindra 15 uszczelkę
14 odtłuścić kołnierz korka oraz czoło cylindra i pokryć je cienką warstwą szczeliwa
płynnego. Przyłożyć uszczelkę do cylindra i wkręcić korek.

Sprawdzić wcześniej czy powierzchnie styku korka i cylindra nie mają skaleczeń oraz

czy są bardzo dokładnie oczyszczone ze śladów starego szczeliwa:
-

w kanałek łącznika 17, założyć równo uszczelkę gumową 16, zwilżyć ją olejem i wkręcić

łącznik w otwór korka cylindra 15.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaka jest definicja cylindra hydraulicznego?
2. Jak działa cylinder hydrauliczny?
3. Jakie są rodzaje cylindrów w zależności od rozwiązań konstrukcyjnych?
4. Jakie są czynniki, na które należy zwrócić uwagę podczas demontażu siłownika

hydraulicznego?

5. Na czy polega weryfikacja siłownika hydraulicznego?
6. Jakie są czynniki, na które należy zwrócić uwagę podczas montażu siłownika

hydraulicznego?

7. Jakie są czynniki, na które należy zwrócić uwagę podczas demontażu siłownika

pneumatycznego?

8. Na czym polega weryfikacja siłownika pneumatycznego?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Mając do dyspozycji siłownik hydrauliczny dokonaj jego demontażu. Następnie

przeprowadź weryfikację części siłownika i określ rodzaj zużycia poszczególnych elementów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące demontażu i weryfikacji

siłowników hydraulicznych,

2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) zdemontować siłownik,
4) przeprowadzić weryfikację elementów siłownika,
5) określić rodzaj zużycia jego elementów,
6) uporządkować stanowisko pracy,
7) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcje bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

siłownik hydrauliczny,

−

zestaw kluczy płasko-oczkowych,

−

zestaw kluczy nasadowych,

−

imadło,

−

młotek,

−

zestaw wkrętaków,

−

książka serwisowa,

−

katalog części zamiennych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i demontażu siłowników hydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Mając do dyspozycji siłownik pneumatyczny dokonaj jego demontażu. Następnie

przeprowadź weryfikację części siłownika, i określ rodzaj zużycia poszczególnych
elementów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące demontażu i weryfikacji

siłowników pneumatycznych,

Wyposażenie stanowiska pracy:

instrukcje bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

siłownik pneumatyczny,

−

zestaw kluczy płasko-oczkowych,

−

zestaw kluczy nasadowych,

−

imadło,

−

młotek,

−

zestaw wkrętaków,

−

książka serwisowa,

−

katalog części zamiennych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i demontażu siłowników hydraulicznych.

Ćwiczenie 3

Na podstawie dostępnych źródeł informacji i własnego doświadczenia, wymień i wypisz

niedomagania instalacji pneumatycznej i sposoby ich usuwania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące naprawy instalacji

pneumatycznych,

2) przeczytać instrukcję serwisową pojazdu,
3) wypisać niedomagania instalacji pneumatycznych i sposoby ich usuwania,
4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcje serwisowe pojazdu,

−

komputer z dostępem do Internetu,

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca naprawy instalacji pneumatycznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdemontować siłownik hydrauliczny?



2) zdemontować siłownik pneumatyczny?



3) przeprowadzić weryfikację siłownika pneumatycznego?



4) przeprowadzić weryfikację siłownika hydraulicznego?



5) określić rodzaj zużycia siłownika pneumatycznego?



6) określić rodzaj zużycia siłownika hydraulicznego?



7) określić niedomagania instalacji pneumatycznej?



8) pracować na programach komputerowych wspomagających pracę na

stanowisku?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Demontaż i montaż pomp płynu hydraulicznego

4.4.1. Materiał nauczania

Źródłami energii w układach hydraulicznych są zwykle różnego rodzaju pompy. Zadanie

takiej pompy polega na zasilaniu układu hydraulicznego dostatecznie dużymi ilościami cieczy
roboczej pod odpowiednim ciśnieniem. Podstawowe dane charakterystyczne pomp to
wydajność i ciśnienie przy ustalonej prędkości obrotowej elementu pędnego. Wydajność
pompy jest to ilość cieczy roboczej dostarczonej przez pompę w jednostce czasu. Wydajność
pompy, z wyjątkiem pomp odśrodkowych, wynika jedynie z geometrycznych wymiarów
elementów pompy i prędkości obrotowej.

Ze względu na konstrukcję, wśród pomp stosowanych w układach hydraulicznych

rozróżnia się ogólnie:
-

pompy zębate o ciśnieniu roboczym do około 100 kG/cm

pompy śrubowe o ciśnieniu roboczym do 200 kG/cm

pompy gerotorowe o ciśnieniu roboczym do 150 KG/cm

pompy łopatkowe o ciśnieniu roboczym od 15 do 20 KG/cm

pompy tłokowe o ciśnieniu roboczym do 630 KG/cm

pompy odśrodkowe.

Na rysunku 18 przedstawiono przykład pompy promieniowej z wstępną pompą zębatą.

Rys. 18. Tłokowa pompa promieniowa z wstępną pompą zębatą [5, s.39]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Działanie pompy hydraulicznej zostanie omówione na przykładzie pompy zębatej rys 19.

Elementem tłoczącym olej jest para kół zębatych 6 i 15 wykonanych jako całość z czopami.
Czopy kół zębatych pracują w łożyskach tocznych ( igiełkowych). Łożysko takie składa się
ze stalowego korpusu 7, oporu łożyska 5 oraz igiełek 3.

Bieżnię wewnętrzną łożyska tocznego stanowi czop koła zębatego, zaś bieżnię

zewnętrzną korpusu łożyska 7

Rys. 19.

Schemat działania pompy [6, s.71] 1 – koło zębate, 2 – koło zębate napędzające,
3 – koło zębate napędzane, A, B, C, D, E, F, H – komory pompy oleju

Pomiędzy korpusem łożyska i czopem koła zębatego znajduje się opór łożyska

5 wykonany z brązu. Na czole każdego oporu łożyska od strony igiełek znajduje się
wytłoczenie, w którym osadzony jest stalowy pierścień 14. Na drugim czole oporu
(współpracującym z kołem zębatym) wykonane są wybrania odciążające, mające na celu
odciążenie czopów i łożysk od dodatkowych sił pochodzących od ciśnienia oleju sprężonego
w zamkniętej przestrzeni międzyzębowej. Każda z dwóch par oporów łożysk ustalana jest
kołkiem 17. Koła zębate oraz łożyska wraz z oporami zamontowane są w dwóch
przelotowych otworach korpusu pompy 4 wykonanego z profilowanego pręta ze stopu
aluminiowego. Dłuższy czop koła zębatego 6 wychodzi na zewnątrz korpusu i stanowi
końcówkę napędową pompy, służącą do mocowania elementów przenoszących moce na
pompę. Olej hydrauliczny doprowadzony jest ze zbiornika przez przyłącze wlotowe do
komory A (rys.19). Para kół zębatych 1 oraz 3 przetłacza olej do komory D. Z komory
D przez przyłącze wylotowe olej tłoczony jest do instalacji hydraulicznej.
Po uchwyceniu pompy w szczęki imadła za powierzchnie boczne płyty, wykręca się kluczem
płaskim przyłączkę przewodu tłocznego, oraz (po zluźnieniu przeciwnakrętki, końcówki
ssącej) ręcznie końcówkę ssącą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozmontowania pompy w celu naprawy dokonuje się w następującej kolejności

(oznaczenia części wg (rys. 20):

Rys.20. Przekrój zębatej pompy hydraulicznej [6, s.70] 1 – płyta, 2 – wpust, 3 – igiełka łożyska,

4 – korpus pompy, 5 – opór łożyska, 6 – koło zębate pędzące, 7 – korpus łożyska,
8 – podkładka sprężysta 9 – śruba, 10 – pokrywa, 11,12 – pierścień uszczelniający,
13,14 pierścienie, 15 – koło zębate, 16 – zaślepka, 17 – kołek, 18,19 – pierścień
uszczelniający, 20 – kołek, 21 – pierścień uszczelniający, 22 – pierścień osadczy

wyjąć z wałka napędowego wpust 2,

wykręcić osiem śrub 9 mocujących pokrywę 10 i zdjąć ją,

wyjąć z korpusu pompy 4 korpusy łożysk 7 wraz z igiełkami 3, opory łożysk 5 i koła

zębate 6 oraz 15,

wykręcić osiem śrub 9 mocujących płytę 1 do korpusu pompy 4,

z płyty 1 wyjąć pierścień osadczy 22 i pierścień uszczelniający 21,

z kanałów płyty i pokrywy wyjąć pierścienie uszczelniające.

Po umyciu części w nafcie, a następnie w benzynie ekstrakcyjnej i przedmuchanie

sprężonym powietrzem przystępujemy do ich weryfikacji. Nie poddajemy myciu i weryfikacji
uszczelek gumowych, gdyż przy montażu pompy należy wszystkie uszczelki zastosować
nowe.
Weryfikację przeprowadzamy posługując się odpowiednimi tablicami z wymiarami
poszczególnych części.

Przed przystąpieniem do montażu, wszystkie części pompy należy dokładnie umyć

i przedmuchać sprężonym powietrzem. Części, które podczas weryfikacji zostały uznane
za braki należy zastąpić nowymi, nowe także montuje się wszystkie uszczelki gumowe.

Montaż pompy przeprowadzić następująco:

posmarować powierzchnię zewnętrzna pierścienia uszczelniającego 21 olejem, wcisnąć

go w otwór płyty 1 i założyć pierścień osadczy 22,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w kanałki płyty 1 włożyć pierścienie uszczelniające 18 i 22 i przykręcić płytę do korpusu

śrubami 9,

włozyć do korpusu pompy korpusy łożysk 7 wraz z igiełkami 3, opory łożysk 5 wraz

z pierścieniami 14 i kołkami 17 oraz koła zębate 6 i 15. Pierścienie 14 montować
powierzchnią czołową bez fazki w stronę korpusu łożyska 7. Igiełki zakładać na smar lub
wazelinę techniczną,

w kanałki pokrywy 10 włożyć pierścienie uszczelniające 11 i 12 oraz pierścienie sztywne

13 przykręcić pokrywę do korpusu śrubami.
Sprawdzić płynność obrotu kół zębatych pompy

W nowoczesnych maszynach i pojazdach drogowych, w których stosowany jest

sterowany napęd hydrauliczny najbardziej rozpowszechnionymi generatorami ciśnienia są
pompy wielotłoczkowe, osiowe i zębate. W większości maszyn i urządzeń producent określa
minimalne parametry cieczy roboczej, którą można stosować. W trudnych warunkach pracy
maszyn i pojazdów drogowych stosowanie cieczy odpowiadającej minimum kryterium może
nie zabezpieczyć w pełni prawidłowej eksploatacji. W tabeli 3 przedstawiono klasy
jakościowe mineralnych olejów hydraulicznych.

Tabela 3. Klasy jakościowe mineralnych olejów hydraulicznych [11]

Klasy jakości

DIN
51524

ISO

Charakterystyka oleju

Zastosowanie oleju

Zawartość dodatków %

–

Oleje bez dodatków
uszczelniających

Do słabo obciążonych
systemów

Oleje z inhibitorami utleniania
i korozji

Do umiarkowanie
obciążonych systemów

Około 0,6

–

Oleje z inhibitorami utlenienia
i korozji oraz modyfikatorami
lepkości

Do umiarkowanie
obciążonych systemów
pracujących w
zmiennych
temperaturach
otoczenia

Około 8

– HLP

Oleje z inhibitorami utleniania
i dodatkami przeciwzużyciowymi

Do systemów
pracujących przy
wysokim ciśnieniu

Około 1.2

HVLP

Oleje z inhibitorami utleniania
i korozji, dodatkami przeciw
zużyciowymi oraz
modyfikatorami lepkości

Do systemów
pracujących przy
wysokim ciśnieniu
w zmiennych
temperaturach
otoczenia

Około 8

HLDP

Jak HLP plus dodatki detergenty
i dyspergenty rozpuszczają
większość obcych substancji
i pozostawiają je
w obecności oleju

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Stosowanie w nowoczesnych pojazdach olejów hydraulicznych klasy ISO – L, HH i HL

uważa się za nieekonomiczne, bowiem ich niska cena nie jest w stanie zrekompensować
kosztów stosunkowo szybkiego zużywania się elementów maszyn oraz częstych wymian
olejów, które wykazują dużą degradację swoich własności użytkowych. Oleje klasy HL
dopuszcza się jedynie do urządzeń nisko i średnio ciśnieniowych w odpowiednich warunkach
eksploatacji.

Własności wysokowydajnych olejów hydraulicznych

Oleje hydrauliczne spełniają wiele różnorodnych często wzajemnie wykluczających się

wymagań będących pochodną warunków ich pracy. Do najważniejszych funkcji spełnianych
przez oleje hydrauliczne należą:
-

korzystne własności reologiczne i ich trwałość w czasie eksploatacji,

przenoszenie energii z miejsca jej wytworzenia (pompa hydrauliczna) do miejsca jej

użycia (siłownik, silnik hydrauliczny),

wysoka odporność na utlenianie,

brak skłonności do tworzenia piany,

smarowanie ruchomych elementów systemu hydraulicznego dla niedopuszczenia do ich

przedwczesnego zużycia ciernego,

odprowadzenie ciepła ze strefy tarcia,

ochrona przed korozją powierzchni metalowych,

wynoszenie zanieczyszczeń mechanicznych powstałych w wyniku zużycia ciernego

elementów metalowych, korozji metali, utlenienia oleju i destrukcji dodatków
uszlachetniających oraz wydzielanie ich w toku filtracji.

Klasyfikacje olejów hydraulicznych

W świecie funkcjonują, (jeśli chodzi o właściwości użytkowe i jakościowe) w zasadzie

dwie klasyfikacje olejów hydraulicznych: DIN 51 524 cz. II i III, ISO/DIS 6743 oraz
odpowiednie normy krajowe. Oprócz tych norm istnieją również normy producentów maszyn
i pojazdów drogowych.

Klasyfikacja według normy DIN 51 524 określa trzy klasy olejów hydraulicznych

o zróżnicowanym poziomie jakości: HL, HLP, HVLP. Klasyfikacja według normy ISO
6743/4 definiuje sześć klas lepkości: HH, HL, HR, HM i HG. Klasyfikacje te opisują jakość
olejów poprzez określenie obecności w składzie oleju dodatków: inhibitorów utlenienia
i korozji, dodatków smarnych, modyfikatorów lepkości. Oleje HL i HLP/HM przeznaczone są
głównie do stosowania w maszynach, w których występuje ograniczona zmienność
temperatur otoczenia. Oleje HVLP/HV mają zastosowanie w sprzęcie ruchomym np.
maszynach do prac ziemnych, sprzęcie budowlanym, maszynach rolniczych i innych,
pracujących w zmiennych warunkach temperaturowych otoczenia.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie zadanie spełnia pompa w układzie hydraulicznym?
2. Jakie są najbardziej rozpowszechnione rodzaje pomp hydraulicznych?
3. Jakie są elementy składowe zębatej pompy hydraulicznej?
4. Jak działa zębata pompa hydrauliczna?
5. Jakie są najważniejsze funkcje spełniane przez olej hydrauliczny?
6. Ile klas olejów określa norma DIN?
7. Ile klas olejów określa norma ISO?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj urządzenia diagnostyczne do wykonywania badań diagnostycznych i określ

ich przeznaczenie. Sporządź notatkę na temat zastosowania i funkcji poszczególnych
urządzeń diagnostycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące urządzeń diagnostycznych

ich funkcji i zastosowania,

2) rozpoznać urządzenia diagnostyczne,
3) określić przeznaczenie rozpoznanych urządzeń,
4) napisać w notatniku notatkę na temat: Urządzenia diagnostyczne-funkcje i zastosowanie,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

różnego rodzaju urządzenia diagnostyczne,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca urządzeń diagnostycznych.

Ćwiczenie 2

Wyjaśnij zasadę pracy zębatej pompy hydraulicznej. Nazwij poszczególne elementy

składowe pompy. Wskaż je na modelu i na rysunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i działania pomp

hydraulicznych,

2) scharakteryzować zasadę pracy zębatej pompy hydraulicznej,
3) nazwać poszczególne elementy składowe pompy
4) wskazać elementy pompy na modelu i rysunku.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele, przekroje zębatych pomp hydraulicznych,

−

rysunki, plansze pomp hydraulicznych,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i działania pomp hydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Mając do dyspozycji rysunki pomp, schematy i modele dokonaj porównania rozwiązań

konstrukcyjnych pomp hydraulicznych. Zauważone różnice wypisz w formie tabeli
w notatniku. Przy wykonywaniu ćwiczenia skorzystaj z Internetu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i działania pomp

hydraulicznych,

2) dokonać porównania rozwiązań konstrukcyjnych pomp hydraulicznych,
3) wskazać zauważone różnice na modelach, rysunkach,
4) sporządzić notatkę,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele, przekroje pomp hydraulicznych,

−

rysunki, plansze pomp hydraulicznych,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy pomp hydraulicznych,

−

komputer z dostępem do Internetu.

Ćwiczenie 4

Posługując się katalogami olejów hydraulicznych dobierz olej do układu hydraulicznego

walca drogowego. Określ i zapisz jego właściwości na podstawie oznaczenia symbolowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące klasyfikacji olejów

hydraulicznych,

2) odszukać w katalogu odpowiedni rodzaj oleju,
3) określić jego właściwości na podstawie oznaczenia symbolowego,
4) sporządzić notatkę,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

katalogi olejów hydraulicznych

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy pomp hydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dokonać identyfikacji urządzeń diagnostycznych?



2) określić przeznaczenie urządzeń diagnostycznych?



3) wyjaśnić zasadę pracy pompy zębatej? dokonać



4) wymienić elementy składowe pompy?



5) dokonać porównania rozwiązań konstrukcyjnych pomp hydraulicznych?



6) wskazać zauważone różnice na modelach, rysunkach?



7) dobrać olej do układu hydraulicznego?



8) określić właściwości oleju na podstawie oznaczenia symbolowego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Demontaż i montaż sprężarek

4.5.1. Materiał nauczania

Zależnie od masy i rodzaju pojazdu pojemność sprężarki wynosi od ok. 50 do ponad

700 cm

. Orientacyjny zakres pojemności sprężarki jednocylindrowych to 50–350cm

dwucylindrowych

200–700cm

Wydajność

powietrza,

określona

przy

ciśnieniu

atmosferycznym, waha się od ok. 70 do ponad 900dm

/min. Moc potrzebna do napędu

sprężarki, zależnie od jej wielkości, sposobu napędu i innych uwarunkowań wynosi od 1,0 do
10,0 KW. Przy zakresie mocy silników pojazdów z układami powietrznymi 80–400 KW, moc
napędu sprężarki wynosi 1,2 do 2,5 % mocy silnika.

Sprężarka powinna być dobrana tak, aby pracowała tylko przez część czasu

pod obciążeniem, gdy jest w ruchu. Zapewnia to chłodzenie wewnętrzne sprężarki po
przerwaniu tłoczenia.

Zastosowanie zbyt małej sprężarki dla ograniczenia mocy tracącej na jej napęd, wydłuża

się czas pracy pod obciążeniem. Podobnie jej zły stan techniczny (obniżenie wydajności) lub
nieszczelności instalacji, powodujące wycieki sprężonego powietrza, zwiększają obciążenie
energetyczne i przyspieszają zużycie sprężarki.

Sprężarki, oprócz liczby cylindrów, pojemności i wydajności mają także inne, różniące

je cechy. Należą do nich sposób chłodzenia, smarowania, napędu, mocowania. Celowe jest
omówienie tych różnic z podaniem oznaczeń stosowanych w informacjach wydawanych
przez producentów. Na przykład firma WABCO stosuje oznaczenia:
-

L – chłodzenie powietrzne (głowica i kadłub użebrowane),

W – chłodzenie płynem (połączenie z układem chłodzenia silnika),

TD – smarowanie rozbryzgowe z ręcznym wlewaniem i okresową wymiana oleju

w skrzyni korbowej,

UD – smarowanie obiegowe z doprowadzeniem oleju pod ciśnieniem,

UH – smarowanie obiegowe z ręcznym wlewaniem do skrzyni korbowej.

Spotyka się także smarowanie mgłą olejową we wspólnej przestrzeni ze skrzynią

korbową silnika (mocowanie kołnierza z dużym otworem w podstawie skrzyni korbowej
sprężarki).

Stosowane są następujące oznaczenia przyłączy sprężarek:

0 – ssanie powietrza z atmosfery,

2 – tłoczenie sprężonego powietrza do instalacji,

3 – odpowietrzenie skrzyni korbowej (gdy jest indywidualne),

81 – dopływ oleju pod ciśnieniem,

82 – odpływ oleju,

9 – dopływ lub odpływ płynu chłodzącego (gdy można odwracać kierunki przepływu),

91 – dopływ płynu chłodzącego,

92 – odpływ płynu chłodzącego.

Napęd sprężarki odbywa się za pomocą pasków klinowych lub koła zębatego

umieszczonego na jej wale korbowym.

Przykład sprężarki dwucylindrowej z chłodzeniem głowicy płynem (W) i napędem kołem

zębatym (nie pokazane) przedstawia rys. 21.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Sprężarka z chłodzeniem głowicy i cylindrów płynem [12]

Sprężarki chłodzone powietrzem (L) i napędzane paskiem klinowym przedstawia rys. 22

(kół pasowych nie ma na rysunku).

Rys. 22. Sprężarka chłodzona powietrzem [12]

Ssanie powietrza przez sprężarki musi odbywać się przez filtr. Stosowane są filtry

indywidualne, lub ssanie przez filtr powietrza zasysanego przez silnik. W obu przypadkach
zanieczyszczenie filtru powoduje zwiększenie oporów ssania i obniżenie wydajności
sprężarki.

Zawartość zanieczyszczeń i pary wodnej w powietrzu stanowi duże zagrożenie

dla powietrznych układów sterujących. Przy sprężaniu powietrza jego temperatura wzrasta,
przy rozprężaniu – obniża się. Zmienia się także temperatura otoczenia. Zmiany ciśnienia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i temperatury mogą powodować wykraplanie się kondensatu pary wodnej. Układ powietrzny
jest układem otwartym o jednokierunkowym przepływie powietrza, które wraca do atmosfery.
Dlatego podczas uzupełniania przez sprężarkę powietrza w układzie bez usuwania kondensatu
ilość wody wewnątrz instalacji wzrasta. W przypadku dużej pojemności układu i wilgotności
powietrza oraz intensywnego używania urządzeń może wykroplić się znaczna ilość
kondensatu. Na przykład w autobusie miejskim z powietrznym zawieszeniem (czasem także
z „przyklękaniem” na przystankach) i otwieraniem drzwi może zebrać się podczas 10 godzin
ruchu 2kg wody. Obecność wody może powodować korozję. Woda w połączeniu
z zanieczyszczeniami z zewnątrz i produktami korozji powoduje zmniejszenie przekrojów
przepływu. Możliwa jest nawet ich niedrożność. W ujemnej temperaturze woda zamarza,
unieruchamiając części wewnątrz zespołów i zamykając przepływ powietrza. Nawet
w temperaturze dodatniej, lecz bliskiej zeru, powietrze wydmuchiwane przez odpowietrznik
rozpręża się i ochładza. Doprowadza to do oszronienia odpowietrznika, aż do jego
zamknięcia.

Stosowane są dwie metody przeciwdziałania skutkom obecności wody w układach

pneumatycznych:
-

usuwanie wody przez odwadniacze lub osuszacze na początku instalacji i zawory

odwadniające w zbiornikach,

nasycanie powietrza dostarczonego przez sprężarkę środkiem przeciw mroźnym na

początku instalacji i usuwanie wody przez zawory odwadniające w zbiornikach.
W obu przypadkach te urządzenia są sterowane ręcznie lub, obecnie najczęściej,

automatycznie.

Naprawa sprężarki

Nie przewiduje się naprawy części sprężarki drogą przerabiania np. cylindra na wymiary

naprawcze, czy też regeneracji sworzni poprzez chromowanie itp. Każdą uszkodzoną część
należy wymienić na nową. Tak, więc opis naprawczy sprężarki zostaje ograniczony
do weryfikacji zużycia poszczególnych części, a następnie do sposobu wymiany części na
nowe.

Demontaż sprężarki opisany zostanie na przykładzie sprężarki jednocylindrowej tłokowej

napędzanej kołem pasowym, której rysunek przedstawiony został w rozdziale 4.2.1 (rys.7).

Demontaż sprężarki

W celu zdemontowania sprężarki należy wykonać następujące czynności:

1. Odkręcić nakrętkę i ściągnąć koło pasowe oraz wyjąć klin.
2. Wykręcić 4 śruby mocujące głowicę i zdjąć głowicę, a następnie płytę zaworów.
3. Odkręcić 4 nakrętki mocujące cylinder i zdjąć cylinder oraz uszczelkę cylindra.
4. Wyjąć pierścienie oporowe i wycisnąć sworzeń tłokowy oraz tłok z pierścieniami.
5. Wykręcić 2 śruby i wyjąć korbowód razem z półpanewkami wału korbowego.
6. Wykręcić 4 wkręty i odjąć boczną płytkę.
7. Wykręcić 4 śruby M8 mocujące obsadę łożyska rolkowego, wycisnąć wał korbowy

z łożyska ślizgowego, a następnie za pomocą ściągacza ściągnąć obsadę łożyska oraz
łożysko.

8. Wyjąć wał korbowy z obudowy.

Po zdemontowaniu sprężarki wszystkie części dokładnie umyć i wysuszyć, a następnie

poddać weryfikacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa sprężarki

Obudowa sprężarki jest odlewem aluminiowym. Przy weryfikacji obudowy należy

dokładnie sprawdzić czy nie ma ona jakichkolwiek pęknięć na ścianach bocznych, wokół
otworów ø 39H6, ø 90H7, przy otworach ø 8,5 służących do mocowania sprężarki, a także
przy otworach gwintowych. Otwory gwintowe powinny mieć gwint nie pozrywany i nie
zgnieciony. Czop wału korbowego powinien obracać się swobodnie w łożysku ślizgowym,
lecz nie powinien mieć wyczuwalnego luzu promieniowego. Łożysko rolkowe w obsadzie
powinno być wciśnięte z dopuszczalnym wciskiem. Pierścień zewnętrzny łożyska nie może
swobodnie obracać się w obsadzie. Obsada nie powinna wykazywać jakichkolwiek pęknięć.
Przy ponownym montażu należy użyć nowego pierścienia uszczelniającego. Otworki olejowe
powinny zostać przeczyszczone w celu uzyskania pełnej drożności. Stan powierzchni styku
obsady z cylindrem powinien gwarantować prawidłowe przyleganie cylindra. Obudowę
wykazującą ślady zużycia lub pęknięcia należy wymienić na nową.

Wał korbowy

Weryfikacja wału polega na oględzinach zewnętrznych w celu stwierdzenia, czy nie ma

on pęknięć lub zatarć oraz na sprawdzeniu wymiarów i współosiowości czopów.
Jakiekolwiek pęknięcia wału, odpryski powierzchni czopów, odpryski powierzchni
chromowanych lub zerwanie nitek gwintu kwalifikują wał do wymiany. Zużycie średnic
czopów nie może przekraczać dopuszczalnych wymiarów. Dopuszczalne bicie czopów pod
łożyska nie może przekraczać 0,01mm. Dopuszczalne bicie czopa korbowodowego
w stosunku do czopów łożyskowych może wynosić 0,03/100mm.

Korbowód

Korbowód ma dwudzielny łeb oraz dwudzielną panewkę. Otwór w główce jest wykonany

bezpośrednio w korbowodzie, nie zastosowano tu tulejki korbowodowej. Weryfikując
korbowód należy sprawdzić czy nie ma on pęknięć, odkształceń (wichrowatość) lub
znacznego zużycia otworu w główce korbowodu. Panewka w łbie korbowodu nie może mieć
zatarć powierzchni, śladów wypracowań, zagięć itp. Miejsce połączeń obu części łba
korbowodu powinno być szczelne i nie wykazywać żadnego luzu. Śruby korbowodowe
powinny mieć czysty, nieuszkodzony gwint. Jakiekolwiek zużycie korbowodu, panewki lub
śrub kwalifikuje te części do wymiany.

Sworzeń tłokowy

Sworzeń nie powinien mieć pęknięć oraz śladów wypracowań w miejscu współpracy

z korbowodem. Dopuszczalny luz pomiędzy sworzniem a otworem w korbowodzie nie może
przekraczać 0,05 mm.

Tłok sprężarki

Tłok sprężarki jest odlewem aluminiowym AK12 – LK – T122. Wymontowany tłok

należy dokładnie sprawdzić czy nie jest popękany, porysowany, zatarty lub czy nie ma innych
uszkodzeń. Wszystkie ślady zużycia tłoka kwalifikują go do wymiany. Dobierając nowy tłok
należy zwrócić uwagę na symbol grupy selekcyjnej wybitej na denku poprzedniego tłoka.
Wymiary średnic tłoka w każdej grupie selekcyjnej podane są w odpowiednich tabelach.

Cylinder sprężarki

Cylinder nie może mieć wytarć, rys, śladów zatarcia. Owalizacja lub stożkowatość

otworu nie może przekraczać 0,05 mm. Równoległość płaszczyzny podgłowicowej
i płaszczyzny podstawy powinna wynosić 0,02 mm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Płyta zaworów

Płyta zaworów sprężarki nie powinna wykazywać śladów zużycia w postaci pęknięć,

odkształcenia od równoległości płaszczyzn itp. Listwy zakrywające otwory powinny całą
długością i szerokością przylegać do powierzchni płyty. Jakiekolwiek ślady odkształceń
kwalifikują płytę lub listwy do wymiany.

Głowica sprężarki

Głowicę należy sprawdzić, czy nie jest popękana oraz czy jej płaszczyzna przylegania do

płyty zaworów nie uległa zniekształceniu. Sprawdzić także należy stan gwintu w otworach
M26 X 1,5. W przypadku odkształcenia płaszczyzny przylegania nie przekraczającej 0,1 mm,
głowicę należy dotrzeć na płycie. Głowicę mającą ślady zużycia (wyłamane żeberka) należy
wymienić na nową.

Montaż sprężarki

Montaż sprężarki należy wykonać w odwrotnej kolejności do opisu demontażu podanego

wyżej z zachowaniem następujących warunków:
1. 2 śruby M6 mocujące nakładkę listwy ograniczającą wychylenie listwy zakrywającą

otwory wylotowe w płycie zaworów dokręcić (moment 11 kGm).

2. Dobrać tłok i cylinder wg jednej grupy selekcyjnej.
3. 2 śruby M8 skręcające dwie połowy łba korbowodu dokręcić (moment 2,5 kGm).
4. Przy montażu sprężarki powierzchnie nawilżyć olejem silnikowym.
5. Pierścień uszczelniający przed montażem napełnić smarem.
6. Nakrętki śrub mocujących cylinder do obudowy dokręcić (moment 2,5 kGm).
7. Śruby mocujące głowice dokręcić (moment 5 kGm).

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jaki sposób może być napędzana sprężarka zamontowana na silniku spalinowym?
2. Jakie

są

metody

przeciwdziałania

skutkom

obecności

wody

układach

pneumatycznych?

3. Na jakie czynniki należy zwrócić uwagę przy doborze sprężarki?
4. Jakie czynniki stanowią zagrożenie dla powietrznych części układów sterujących?
5. Jakie są główne elementy składowe sprężarki tłokowej?
6. Jakie elementy sprężarki tłokowej podlegają weryfikacji w trakcie jej naprawy?
7. W jaki sposób przeprowadzana jest weryfikacja obudowy sprężarki?
8. Na czym polega weryfikacja układu korbowo tłokowego sprężarki?
9. W jaki sposób dobieramy nowy tłok do cylindra sprężarki?
10. Na czym polega weryfikacja głowicy sprężarki?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj demontaż i montaż sprężarki tłokowej. Zwróć uwagę na obowiązujące zasady

w trakcie wykonywania demontażu i montażu sprężarki. Zapisz w notatniku wnioski
z przeprowadzonego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące montażu i demontażu

sprężarek tłokowych,

2) przygotować stanowisko pracy,
3) zdemontować sprężarkę tłokową,
4) zmontować sprężarkę tłokową,
5) uprzątnąć stanowisko pracy,
6) zapisać wnioski i spostrzeżenia z wykonanego ćwiczenia,
7) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

sprężarka tłokowa,

–

zestaw kluczy nasadowych,

–

zestaw kluczy płasko-oczkowych,

–

klucz dynamometryczny,

–

imadło,

–

młotek,

–

szczypce do zdejmowania i zakładania pierścieni tłokowych,

–

szczypce uniwersalne,

–

czyściwo,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad prawidłowego montażu i demontażu sprężarek
tłokowych.

Ćwiczenie 2

Przeprowadź diagnostykę bezprzyrządową tłokowej sprężarki powietrza.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące diagnostyki sprężarek

tłokowych,

2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) przygotować pojazd do wykonania badania,
4) wykonać diagnostykę sprężarki,
5) uprzątnąć stanowisko pracy,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

instrukcje stanowiskowe i bezpieczeństwa i higieny pracy,

–

książka naprawy pojazdu,

–

poradniki serwisowe,

–

katalogi części zamiennych,

–

pojazd z instalacją pneumatyczną,

–

kliny pod koła pojazdu,

–

pokrowce na siedzenia,

–

notatnik,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad diagnostyki sprężarek tłokowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdemontować sprężarkę tłokową?



2) zmontować sprężarkę tłokową?



3) przestrzegać obowiązujących zasad podczas demontażu i montażu

sprężarki tłokowej?



4) przeprowadzić diagnostykę bezprzyrządową sprężarki tłokowej?



5) zorganizować stanowisko pracy?



6) przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.

Demontaż i montaż układu zaworów rozdzielczych
systemów

hydraulicznych

pneumatycznych

oraz

przewodów ciśnieniowych

4.6.1.

Materiał nauczania

Rozdzielacze są to zawory, których zadaniem jest kierowanie cieczą do odpowiednich

przewodów dla umożliwienia wykonania ruchów przez elementy wykonawcze. Jak z tego
wynika są to elementy spełniające bezpośrednio rolę organów sterowania.

W zależności od zastosowania i wymagań produkuje się różne konstrukcje rozdzielaczy.

Największe zastosowanie, ze względu na łatwość wykonania, niska cenę, łatwość uzyskania
różnych połączeń i prosta obsługę, znalazły rozdzielacze z suwakiem walcowym.

Na rysunku 23 pokazano schemat działania najprostszego rozdzielacza suwakowego

trzypołożeniowego.

Rys. 23. Zasada działania rozdzielacza suwakowego (opis w tekście) [5, s. 51]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W położeniu środkowym suwaka kanały C

i C

cylindra są odcięte od kanału P pompy

i kanałów Z

i Z

zbiornika. Tłok cylindra pozostaje w spoczynku. Po wykonaniu przez suwak

ruchu w lewo i zajęciu skrajnego położenia I kanał C

jest połączony bezpośrednio z kanałem

P pompy, natomiast kanał C

cylindra z kanałem Z

zbiornika. Tłok cylindra będzie

wykonywać ruch ku dołowi. Przy przestawieniu suwaka w przeciwne skrajne położenie, tj.
w położenie II, sposób połączenia kanałów zostanie przemieniony, tzn. kanał C

jest

połączony z kanałem P, natomiast kanał C1 z kanałem Z

. Przy takim układzie połączeń tłok

cylindra będzie wykonywać ruch ku górze. Regulując wielkość szczeliny łączącej kanał
pompy z kanałem cylindra można regulować prędkość przepływu cieczy, a przez to prędkość
wykonywania ruchów przez silnik lub cylinder.

Stosowanie rozdzielaczy blokowych (wielosekcyjnych) umożliwia użycie mniejszej

ilości przewodów doprowadzających i odprowadzających.

Dla uproszczenia układów i zmniejszenia liczby elementów, w większości rozdzielaczy

umieszcza się zawory bezpieczeństwa, chroniące cały układ przed przeciążeniem.

Stosowane rozdzielacze mogą być w różny sposób sterowane. Przez sposób sterowania

rozumiemy odpowiednie przestawianie w zadane robocze położenie suwaka rozdzielczego.

Rozróżniamy następujące rodzaje sterowań rozdzielaczy:

sterowanie ręczne,

sterowanie hydrauliczne,

sterowanie elektro-magnetyczne,

Rozdzielacze stosowane w maszynach budowlanych są rozdzielaczami ze sterowaniem

ręcznym. Większość rozwiązań ma tak skonstruowany suwak, ze utrzymanie go w położeniu
przesuniętym wymaga użycia siły. Puszczona dźwignia samoczynnie wraca do położenia
środkowego. W niektórych przypadkach stosuje się sterownie ręczne z zatrzaskami, tzn. takie,
przy którym dźwignia jest utrzymywana przez zatrzaski w każdym położeniu. Do sterowania
niektórych mechanizmów używa się rozdzielaczy dwupołożeniowych.

Systemy hydrauliczne mogą spełnić swoje zadanie tylko wówczas, gdy będzie istniała

możliwość regulacji prędkości, sił przyśpieszeń członów wykonawczych (silników
i siłowników). Układy te równocześnie muszą być zabezpieczone przed skutkami
ewentualnych przeciążeń. Do sterowania, regulacji zabezpieczenia służą elementy hydrauliki
siłowej zwane zaworami.

Zawory w zależności od zadań, jakie spełniają, dzieli się na:

zawory sterujące kierunkami przepływu,

zawory sterujące ciśnieniem,

zawory sterujące natężeniem przepływu,

zawory specjalne.

W każdej z podanych grup zaworów występują elementy o charakterystycznych cechach

specjalnych w zależności od zastosowania. W dalszej części będą omówione tylko te typy
zaworów, które znajdują zastosowanie w maszynach budowlanych i do prac ziemnych.

Zawory sterujące kierunkiem przepływu

Zadaniem tych zaworów jest sterownie kierunkiem przepływu tj. kierowanie

strumieniami cieczy do odpowiednich przewodów lub tez zabezpieczenie przepływu cieczy
w określonym kierunku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W grupie tych zaworów rozróżnia się:

zawory zwrotne,

zawory odcinające,

rozdzielacze,

Zawory zwrotne

Zadaniem zaworów zwrotnych jest zabezpieczenie swobodnego ruchu cieczy tylko

w jednym kierunku.

Oprócz prostych zaworów zwrotnych są produkowane także zawory zwrotne sterowane.

Zawory odcinające

Zadaniem zaworów odcinających jest łączenie lub odcinanie poszczególnych odcinków

instalacji hydraulicznej.

Demontaż zaworów

Jeżeli demontujemy jednocześnie kilka zaworów nie należy mieszać ze sobą ich części,

gdyż kurki zaworów i korpusy są ze sobą (selekcjonowane) dla zachowania właściwego luzu
montażowego. Przed przystąpieniem do rozmontowania zaworów należy je zewnątrz
dokładnie umyć i osuszyć.

Naprawa

Naprawy zaworu sterującego i rozdzielczego przeprowadza się w ten sam sposób.

W normalnych warunkach trwałość zaworów jest duża i zużycie poszczególnych ich części
przebiega bardzo wolno.

Najczęściej może zaistnieć potrzeba wymiany uszkodzonych lub zużytych uszczelek

gumowych. Wymiany uszczelek dokonujemy korzystając ze wskazówek dotyczących
rozmontowania zaworu następnie montażu i sprawdzania. Po długim okresie eksploatacji
mogą ulec zużyciu walcowe powierzchnie kurka zaworu oraz otworów w korpusie
i pokrywach. W razie stwierdzenia nadmiernego zużycia tych części w zasadzie należy
wymienić kompletny zawór.

Poszczególne części urządzeń hydraulicznych mogą być łączone miedzy sobą

albo bezpośrednio kanałami w ich korpusach, albo pośrednio przy użyciu specjalnych płyt
z kanałami lub odpowiednimi przewodami. Podobnie łączone są między sobą poszczególne
kompletne urządzenia w obwody i układy hydrauliczne i pneumatyczne Połączenia
bezpośrednie lub za pomocą specjalnych płyt z kanałami, zapewniające zwartość konstrukcji
oraz łatwe składanie zespołów, są coraz częściej stosowane w nowoczesnych instalacjach.
Często jednak celowe jest i konieczne stosowanie połączeń za pomocą przewodów –
sztywnych, giętkich lub sprężynujących.

Przewody sztywne

Zespoły nie zmieniające względem siebie położeń łączone są zwykle w funkcjonalną

całość za pomocą sztywnych przewodów rurowych – metalowych lub z tworzywa
sztucznego.

Sztywne przewody metalowe

Jako przewody w układach hydraulicznych ogólnego przeznaczenia stosuje się

w zasadzie stalowe rury cylindryczne. Często w zakresie ciśnień roboczych 20…..30kG/cm

stosuje się rury miedziane, w zakresie ciśnień do 100kG/cm

– rury z żeliwa, a w zakresie

ciśnień do 150kG/cm

– rury ze stopów aluminium. Kiedy jako ciecz roboczą używa się oleju

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

mineralnego, niewskazane jest stosowanie przewodów i innych elementów z miedzi i jej
stopów, które sprzyjają utlenieniu oleju. Jako przewody instalacji hydraulicznych
o ciśnieniach roboczych do 10kG/cm

stosuje się stalowe spawane rury wodno-gazowe,

a w zakresie ciśnień roboczych do 60–70kG/cm

– stalowe rury zgrzewane, a w instalacjach

wysokociśnieniowych – rury bez szwu, wykonane ze stali węglowej lub nierdzewnej. Jeżeli
robocze ciśnienia są bardzo wysokie (500–700kG/cm

) wówczas stosuje się rury ze

specjalnych stali stopowych o mechanicznie obrabianych powierzchniach wewnętrznych.

Przykłady prawidłowego i nieprawidłowego łączenia przewodami dwóch punktów

instalacji hydraulicznej pokazano na rysunku 24.

Rys. 24. Prawidłowe i nieprawidłowe łączenie instalacji hydraulicznych [5, s.166]

Przewody giętkie

Jeżeli przewód łączy dwa punkty maszyny czy urządzenia, które mogą przemieszczać się

względem siebie, wtedy łączący przewód nie powinien utrudniać im tego rodzaju ruchów.
W takich przypadkach, obok dotychczas omówionych sposobów i niewygodnych
w eksploatacji rur teleskopowych, stosowane są różne giętkie przewody gumowe z tworzyw
sztucznych lub metalowe. Każdy przewód giętki składa się z węża i końcówek do jego
przyłączenia

Giętkie przewody gumowe

Wykonanie węża i jego końcówek zależy od jego przeznaczenia, przy czym istotne jest

zwłaszcza robocze ciśnienie instalacji. Typowy wąż gumowy składa się z wewnętrznej
gumowej warstwy, jednego lub kilku oplotów bawełnianych i metalowych, pośrednich
warstw gumowych i zewnętrznej powłoki ochronnej.

Giętkie przewody metalowe

Ostatnio, szczególnie w przypadku wysokiej lub niskiej temperatury otoczenia lub cieczy

roboczej, stosowane są giętkie przewody o falistych ściankach metalowych, o falach
osłoniętych z zewnątrz oplotem drucianym. Rury wewnętrzne i oploty takich przewodów
wykonuje się przeważnie ze stali nierdzewnej lub rzadziej ze stali węglowej, mosiądzu lub
brązu. Giętkie przewody metalowe są bardziej giętkie niż węże gumowe i mogą być
stosowane w dość rozległym przedziale temperatury i w zakresie ciśnień roboczych do
350–400kG/cm

. Podobnie jak węże gumowe, metalowe rury giętkie oprawione są

w końcówki umożliwiające podłączenie przewodów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ocena układu przewodów hydraulicznych i pneumatycznych polega na sprawdzeniu jego

szczelności. Dokonuje się tego przez oględziny układu po dłuższej pracy W razie
stwierdzenia występowania zwilżeń olejem któregoś z połączeń należy połączenie dokręcić,
dokładnie wytrzeć olej i przeprowadzić próbę szczelności. Przy sprawdzaniu szczelności
należy zwrócić również uwagę na stan powierzchni zewnętrznej węży gumowych. Na wężach
tych nie może być śladów przetarcia, nadpęknięć, rozwarstwień, miejscowych wybrzuszeń,
wystających drutów zbrojenia wewnętrznego. Jeżeli mimo silnego dokręcenia połączeń
przewodów przecieki występują nadal, należy wymontować i sprawdzić Współpracujące
części.

Wymontowanie przewodów

Wymontowanie przewodów hydraulicznych i pneumatycznych nie wymaga specjalnych

wyjaśnień. Przed przystąpieniem do wymontowania któregokolwiek przewodu należy umyć
ten przewód i elementy z którymi się łączy oraz spuścić olej ze zbiornika lub opróżnić układ
z powietrza.

Przewody metalowe rozłączamy między sobą przytrzymując kluczem złączkę prostą,

a drugim kluczem odkręcamy nakrętkę dociskającą pierścień zacinający lub końcówkę
kulową przewodu. Od podnośnika, zbiornika oleju, pompy oraz od korpusów zaworów
odłączamy przewody przytrzymując kluczem płaskim wkręcone w te podzespoły
przyłącznika, a drugim kluczem odkręcając nakrętki dociskające pierścienie zacinające lub
kulowe końcówki przewodów.

Po wymontowaniu przewodów, na połączeniach których występowały przecieki, należy

sprawdzić powierzchnię kulistych końcówek i stan pierścieni zacinających (czy nie są
pęknięte) oraz ich osadzenie na rurze przewodu (czy nie zsunęły się). Powierzchnia kulistych
końcówek i pierścieni zacinających powinna być gładka bez żadnych wad (wżerów,
zagnieceń, zadarć itp.). Ślad dociśnięcia do stożkowego gniazda złączki lub przyłączki
powinien być wąski (jednakowo szeroki na całym obwodzie). Ślad ten musi być ciągły bez
przerw i nie powinien się znajdować w pobliżu średnicy zewnętrznej końcówki kulistej (lub
pierścienia zacinającego), lecz w pobliżu środka szerokości jej powierzchni przylgowej.
Pierścień zacinający powinien być osadzony równo na rurze przewodu i tak, aby minimum
1,5 mm rury wystawało poza krawędź zacinającą pierścienia. Hydrauliczny przewód stalowy
musi być ucięty prostopadle do jego osi podłużnej: krawędzie przewodu nie mogą mieć
zadziorów.

Należy sprawdzić również czy nakrętka dociska końcówkę kulistą na całym obwodzie

tylnej płaszczyzny oporowej (ślad docisku nakrętki na końcówce musi być ciągły).

Montaż przewodów

Przed zamontowaniem każdy przewód należy oczyścić z zewnątrz (zwłaszcza końcówki)

oraz przedmuchać i sprawdzić jego wnętrze. Dla ułatwienia montażu gumowych przewodów
niskociśnieniowych można ich wnętrze oraz powierzchnie końcówek przy pompie i przy
zbiorniku zwilżyć olejem.

Po wsunięciu węża na końcówki zaciskamy go na obu końcach opaskami metalowymi.

W miejscu mocowania przewodów do ramy zakładamy podkładki gumowe, a następnie
przewody dociskamy blaszanymi obejmami. Po zmontowaniu przewodów hydraulicznych
należy napełnić.zbiornik oleju do „max" i przeprowadzić odpowietrzenie układu.
Sprawdzanie prawidłowości montażu przewodów przeprowadzamy uruchamiając siłownik Po
uruchomieniu siłownika sprawdza się szczelność wszystkich połączeń przewodów i w razie
potrzeby dociągamy je. Po dokładnym wytarciu miejsc gdzie występowały wycieki
przeprowadzamy ponownie sprawdzenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania ,sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak działa rozdzielacz suwakowy?
2. Jakie są rodzaje sterowań rozdzielaczy?
3. Jaki typ sterowania używany jest w maszynach budowlanych?
4. Jakie znane są Ci rodzaje zaworów w zależności od zadań, jakie spełniają?
5. Jakie zadanie w układzie hydraulicznym spełnia zawór zwrotny?
6. Jakie zadanie w układzie hydraulicznym spełnia zawór odcinający?
7. Jakie znasz rodzaje przewodów używanych w

instalacjach

hydraulicznych

i pneumatycznych?

8. Jakie materiały stosowane do produkcji sztywnych przewodów metalowych?
9. Gdzie w instalacjach hydraulicznych stosuje się przewody giętkie?
10. Jakie są zalety giętkich przewodów metalowych?
11. Na czym polega ocena układu przewodów hydraulicznych i pneumatycznych?
12. Jakie zasady obowiązują w trakcie demontażu przewodów hydraulicznych

i pneumatycznych?

13. Jakie

zasady

obowiązują

trakcie

montażu

przewodów

hydraulicznych

i pneumatycznych?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Korzystając z dokumentacji technicznej określ i zapisz zakres czynności obsługowych

systemu hydraulicznego koparki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące zakresu czynności

obsługowych systemów hydraulicznych,

2) wypisać zakres czynności obsługowych systemu hydraulicznego,
3) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

książka serwisowa koparki,

−

instrukcja obsługi,

−

specjalistyczne programy komputerowe,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca naprawy i obsługi systemów hydraulicznych.

Ćwiczenie 2

Mając do dyspozycji kilka zaworów różnej konstrukcji i przeznaczenia, wskaż wśród

nich hydrauliczny zawór zwrotny. Odszukaj go na schemacie hydraulicznym koparki.
Scharakteryzuj jego działanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące rodzajów i budowy

zaworów hydraulicznych,

2) odszukać zawór zwrotny wśród wyłożonych eksponatów,
3) odszukać zawór na schemacie,
4) scharakteryzować jego działanie,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zawory różnej konstrukcji i przeznaczenia,

−

schemat hydrauliczny koparki,

−

ksiązka serwisowa,

−

katalog części zamiennych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i rodzajów zaworów hydraulicznych.

Ćwiczenie 3

Obejrzyj film „Naprawianie układów sterowania organów roboczych maszyn

drogowych”, a następnie wykonaj naprawę suwakowego rozdzielacza hydraulicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) oszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące naprawy układów

sterowania,

2) obejrzeć film,
3) przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
4) zdemontować rozdzielacz hydrauliczny,
5) przeprowadzić weryfikację rozdzielacza,
6) wymienić uszkodzone elementy,
7) zmontować rozdzielacz,
8) uporządkować stanowisko pracy,
9) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

książka serwisowa koparki,

−

instrukcja obsługi układów roboczych maszyn drogowych,

−

specjalistyczne programy komputerowe,

−

zestaw kluczy płasko oczkowych,

−

zestaw kluczy nasadowych,

−

zestaw wkrętaków,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca naprawy i obsługi systemów hydraulicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić zakres czynności obsługowych układu hydraulicznego?



2) rozróżniać zawory różnej konstrukcji?



3) scharakteryzować działanie zaworu zwrotnego?



4) wykonać naprawę rozdzielacza suwakowego?



5) zorganizować stanowisko pracy?



6) przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPARWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
5. Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane

są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawną: wybierz
ją i zaznacz kratkę z odpowiadającą jej literą znakiem X.

7. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedź, którą uważasz
za poprawną.

8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało Ci trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

10. Po rozwiązaniu testu sprawdź, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE

ODPOWIEDZI.

11. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Przeniesienie napędu w układzie hydraulicznym odbywa się za pomocą

a) sprężonego powietrza.
b) oleju silnikowego.
c) wału napędowego.
d) oleju hydraulicznego.

2. Gaśnica typu B służy do gaszenia

a) ciał stałych.
b) cieczy palnych.
c) metali.
d) gazów.

3. Układ Load Sensing pozwala na

a) regulację pomp według zasady stałego ciśnienia.
b) regulacje pomp według zasady stałego przyrostu mocy.
c) regulację pomp według zasady stałego przyrostu temperatury.
d) regulacje ciśnienia według zasady stałego przyrostu wydatku.

4. Przedstawiony symbol układu hydraulicznego przedstawia

rezystor nastawny.

b) kondensator.
c)

elektromagnes.

d) połączenie korpusu z masą.

5. Jak nazywa się magistrala umożliwiająca przekazywanie wszystkich sygnałów

sterowniczych
a) CAT.
b) CAD.
c) BUS.
d) CAN.

6. Jednym ze sposobów zabezpieczenia silnika elektrycznego przed skutkami zwarć jest

zastosowanie
a) bezpieczników topikowych.
b) wyłączników.
c) kondensatorów.
d) zaworów bezpieczeństwa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. Przedstawiona na rysunku sprężarka to

sprężarka

tłokowa

chłodzona

powietrzem.

sprężarka

tłokowa

chłodzona

cieczą.

wentylator.

dmuchawa.

8. Działanie siłownika pneumatycznego sprawdzamy

a) włączając wyłączając go kilkakrotnie przez naciśnięcie odpowiedniego przycisku.
b) włączając go przez naciśnięcie odpowiedniego przycisku.
c) wyłączając go przez naciśnięcie odpowiedniego przycisku.
d) dokonując obserwacji wyglądu zewnętrznego.

9. Ciśnienie robocze wytwarzane przez pompę zębatą wynosi około

a) 200kG/cm

b) 150kG/cm

c) 100kG/cm

d) 650kG/cm

10. Olej hydrauliczny klasy HL, według normy ISO znajduje zastosowanie do

a) umiarkowanie obciążonych systemów hydraulicznych pracujących w zmiennych

temperaturach.

b) umiarkowanie obciążonych systemów hydraulicznych.
c) słabo obciążonych systemów hydraulicznych.
d) systemach pracujących przy wysokich ciśnieniach.

11. Sprężarka chłodzona powietrzem, ma na kadłubie oznaczenie

a) L.
b) W.
c) TD.
d) UD.

12. Cyfrą dwa na rysunku niżej zaznaczone jest

a) wirnik silnika pierścieniowego.
b) wirnik silnika zwartego
c) uzwojenie silnika .
d) jarzmo stojana

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Rozdzielacze stosowane w maszynach budowlanych są rozdzielaczami

a) ręcznymi.
b) hydraulicznymi.
c) elektrycznymi.
d) Elektro-pneumatycznymi.

14. Zadaniem zaworu zwrotnego stosowanego w instalacjach pneumatycznych jest

a) sterownie kierunkiem przepływu tj. kierowanie strumieniami cieczy do

odpowiednich przewodów.

b) zabezpieczenie swobodnego ruchu cieczy tylko w jednym kierunku.
c) łączenie lub odcinanie szczegółowych odcinków instalacji hydraulicznej.
d) zabezpieczenie przepływu cieczy w określonym kierunku.

15. W instalacjach hydraulicznych wysokociśnieniowych jako przewody ciśnieniowe stosuje

się
a) stalowe rury bez szwu.
b) przewody z tworzywa sztucznego.
c) stalowe rury zgrzewane.
d) stalowe rury spawane.

16. Długość cylindrów teleskopowych układów hydraulicznych może osiągnąć skok

dochodzący do
a) 9 m.
b) 5 m.
c) 7 m.
d) 10 m.

17. W przypadku kiedy skok cylindra hydraulicznego musi być duży, wówczas zastosujemy

cylinder
a) teleskopowy.
b) nurnikowy.
c) tłokowy jednostronnego działania.
d) tłokowy dwustronnego działania.

18. Która z niżej wymienionych czynności nie należy do czynności obsługowych systemu

hydraulicznego koparki
a) sprawdzenie poziomu oleju w zbiorniku zasilającym urządzenia hydrauliczne.
b) okresowa wymiana oleju hydraulicznego.
c) pomiar wydatku sprężarki powietrza.
d) sprawdzenie szczelności połączeń hydraulicznych.

19. Przed zamontowaniem każdy przewód hydrauliczny należy

a) zabezpieczyć przed korozją.
b) oczyścić zewnątrz oraz przedmuchać.
c) sprawdzić stan pierścieni zacinających.
d) sprawdzić osadzenie pierścieni zacinających

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20. Przedstawiony na rysunku zawór służy do

zabezpieczenia swobodnego ruchu
cieczy.

łączenia

lub

odcinania

poszczególnych

odcinków

instalacji hydraulicznej.

sterowania natężeniem przepływu.

sterowania ciśnieniem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Diagnozowanie i naprawa układów hydraulicznych, pneumatycznych
i elektrycznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Hebda M. Niziński S.: Podstawy diagnostyki pojazdów mechanicznych. WKiŁ,

Warszawa 1994

2. Hebda M. Mazur T.: Podstawy eksploatacji pojazdów mechanicznych. WKiŁ, Warszawa

1994

3. Jodłowski M.: Operator maszyn do robót drogowych. WiHK „Kabe” s.c., Krosno 2003
4. Jodłowski M.: Operator maszyn do robót ziemnych. WIHK „Kabe” s.c., Krosno 2007
5. Lipski J.: Urządzenia robocze i sterownicze. WKiŁ Warszawa 1974
6. Pancewicz J.: Naprawa samochodów samowyładowczych. WKiŁ Warszawa 1976
7. Praca zbiorowa.: Naprawa samochodów star 266. WKiŁ, Warszawa 1976
8. Sawicki E.: Technologia robót w budownictwie drogowym. WSiP, Warszawa 1996
9. Trzeciak K.: Diagnostyka samochodów osobowych. WKiŁ, Warszawa 1983
10. Auto – Expert nr 12/1998
11. www.fusch – oil.pl
12. www.automotoserwis.com.pl