LABORATORIUM NAPĘDÓW HYDRAULICZNYCH

I PNEUMATYCZNYCH

INSTYTUT MASZYN ROBOCZYCH CIĘKICH

WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa

Ćwiczenie HP1

Temat: Podstawowe elementy układów hydraulicznych

Instrukcja

Opracował: dr inż. Paweł Ciężkowski

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

2

Wprowadzenie

Do podstawowych elementów hydrauliki roboczej w napędzie hydrostatycznym wchodzą:

1.

Pompy hydrauliczne – zadanie takiej pompy polega na zasilaniu układu hydraulicznego

olejem, o wymaganej ilości i ciśnieniu. Przykłady stosowanych pomp hydraulicznych:
zębate (o stałej wydajności), wielotłoczkowe (o stałej i zmiennej wydajności), łopatkowe.

2.

Urządzenia robocze, jak siłowniki i silniki hydrauliczne. Ciśnienie oleju w silniku lub

siłowniku zostaje zużyte na wykonanie pracy: obrót wału lub ruch liniowy tłoczyska.

3.

Akumulator hydrauliczny, gromadzenie energii potencjalnej w postaci oleju pod

ciśnieniem. Zastosowanie: uruchamianie roboczych urządzeń układu hydraulicznego
podczas pracy normalnej lub awarii, wytłumianie pulsacji pomp itp..

4.

Zawory. W układach hydraulicznych są odpowiednio rozmieszczone zawory.

Przykładowe ich zadania: sterowanie kierunkiem przepływu (rozdzielaczem, zawory
zwrotne, odcinające), sterowanie ciśnieniem (zawory bezpieczeństwa, przelewowe),
sterowanie natężeniem przepływu (zawory dławiące, regulatory przepływu). W układach
tych stosuje się też zawory specjalne (zamki hydrauliczne).

5.

Filtry, oczyszczanie oleju z zanieczyszczeń. Czysty olej wydłuża niezawodność działania

układu hydraulicznego i zmniejsza zużycie elementów tego układu.

6.

Zbiornik, pozwalające na gromadzenie odpowiedniej ilości cieczy potrzebnej do pracy

napędu,

7.

Przewody hydrauliczne, umożliwiające przepływ oleju między poszczególnymi

elementami napędu,

8.

Chłodnice bądź nagrzewnice, pozwalające na wymianę ciepła między napędem i

otoczeniem,

9.

Mierniki ciśnienia, natężenia przepływu itp służą do kontrolowania pracy napędu.

Do pracy napędu hydraulicznego niezbędna jest również odpowiedni olej hydrauliczny.

Celem ćwiczenia jest:

- zapoznanie się z budową, rozwiązaniami konstrukcyjnymi oraz zasadą działania elementów

hydrauliki siłowej,

- zaprojektowanie, montaż i badania prostych układów hydraulicznych.

Zalecenia:

Wymagana znajomość symboli graficznych elementów hydraulicznych, zasada działania

podstawowych układów hydraulicznych.

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

3

1. Symbole elementów hydraulicznych

Elementy hydrauliczne możemy przedstawiać za pomocą znormalizowanych symboli, w

Polsce ujmuje je norma PN-ISO 1219-2:1998. Na rys. 1 podano zestawienie najważniejszych

symboli.

Przewód obwodu roboczego

Trójkąt równoboczny wskazuje kierunek przepływu czynnika roboczego

Zamknięcie kanału lud odcięcie drogi przepływu

Połączenie kilku przewodów

Zawór bezpieczeństwa

Zawór odcinający

Zawór zwrotny

Pompa hydrauliczna o stałej wydajności i jednym kierunku tłoczenia

Silnik hydrauliczny o stałej chłonności i dwóch kierunkach tłoczenia

Rozdzielacz dwupołożeniowy (liczba kratek jest równa liczbie położeń)

Cylinder (siłownik) hydrauliczny tłokowy dwustronnego działania z
tłoczyskiem jednostronnym

Zawór dławiąco-zwrotny jednokierunkowy z nastawialnym dławieniem,
ze swobodnym przepływem w jednym kierunku i dławionym
przepływem w drugim kierunku

Zawór dławiący o oporze lepkościowym (laminarnym) nastawialny

Manometr –przyrząd do pomiaru ciśnienia

Rys. 1. Przykładowe symbole elementów hydraulicznych

2. Stanowisko do ćwiczeń

Laboratorium posiada stanowisko hydrauliczne do badań podstawowych układów

hydraulicznych. Stanowisko wyposażone jest w tablicę do szybkiego montażu elementów

hydraulicznych. Tablica i elementy są tak zaprojektowane, aby można je było łatwo montować

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

4

i demontować. Elementy hydrauliczne znajdują się w szafkach stanowiska. Ich montaż i

demontaż następuje za pomocą śrubokręta.

Ogólny widok stanowiska laboratoryjnego pokazuje rys. 2, zaś na rys. 3 przedstawiono

przykładowe elementy znajdujące się na wyposażeniu tego stanowiska.

Rys. 2. Stanowisko do prezentacji budowy prostych układów hydraulicznych

W skład części dydaktycznej hydraulicznego stanowiska wchodzą również listwy

przyłączeniowe umożliwiające montaż układów hydraulicznych o wspólnym zasilaniu (P) i

wspólnym odpływie (T) oleju hydraulicznego. Wejścia P i T oraz wyjścia A i B są zakończone

szybkozłączami umożliwiającymi łatwy montaż przewodów hydraulicznych.

Uczestnicy podczas wykonywania ćwiczenia poznają nie tylko budowę i działanie

elementów hydraulicznych, ale również sposoby ich prawidłowego montażu, w jaki sposób

mogą być połączone ze sobą różne typy elementów hydraulicznych. Do dyspozycji studenta są

nie tylko typowe rozdzielacze, ale również elementy hydrauliczne z możliwością regulacji

parametrów układu takie jak zawory przelewowe, zawory dławiące, zawory zwrotno-dławiące

i inne.

W skład stanowiska wchodzą również elementy elektro-elektroniczne umożliwiające

budowanie układów sterowania elektrohydraulicznego.

Stanowisko jest też wyposażone w elementy wykonawcze takie jak cylindry hydrauliczne i

silnik obrotowy. Mamy tu dwa cylindry tłokowe dwustronnego działania z tłoczyskiem

jednostronnym. Ruch tłoczysk cylindrów hydraulicznych może być kontrolowany za pomocą

wyłączników krańcowych. Silnik hydrauliczny jest o dwóch kierunkach obrotu.

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

5

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

Rys. 3. Przykładowe elementy hydrauliczne: a) silnik hydrauliczny, b) akumulator hydrauliczny c)

manometr, d) cylinder hydrauliczny, e÷h) zawory

3. Przykładowe układy hydrauliczne

Przystępując do wykonania ćwiczenia należy pamiętać, że w układach hydraulicznych

można zastosować takie rozwiązania, które mogą spowodować nieszczęśliwy wypadek,

wykonać niekontrolowany ruch lub uszkodzić stanowisko.

Na rys. 4 przedstawiono schemat układu z zaworem odcinającym. Układ ten może

realizować następujące zadania:

1.

wysuw tłoczyska,

2.

wsuw tłoczyska,

3.

blokadę spoczynkową tłoczyska cylindra.

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

6

Rys. 4. Przykładowy schemat układu hydraulicznego: 1) cylinder, 2) rozdzielacz, 3) pompa, 4) silnik

elektryczny, 5) zawór odcinający, 6) manometr, 7) zawór maksymalny, 8) zbiornik oleju

4. Opis ćwiczenia

Realizacja ćwiczenia składa się z następujących części:

1.

omówienie budowy podstawowych elementów hydraulicznych (prezentacja

przekrojów i elementów hydraulicznych),

2.

budowa schematu prostego układu hydraulicznego,

3.

montaż zaprojektowanego układu hydraulicznego według schematu na stanowisku

laboratoryjnym,

4.

prezentacje pomiaru podstawowych parametrów układu hydraulicznego (np. ciśnienia

w różnych odgałęzieniach zaprojektowanego układu).

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

7

5. Bezpieczeństwo

Uruchamiania i zamykania systemu

Max. ciśnienie robocze:

• Uruchomić stanowisko i ustawić ciśnienie robocze na poziomie poniżej 100 barów za

pomocą zaworu przelewowego znajdującego się na zbiorniku.

• Po zakończeniu ćwiczeń należy wsunąć tłoczysko z dołączoną masą, aby zapobiec

zgięciu tłoczyska.

Obsługa układów hydraulicznych

• Pewnie zamocować elementy hydrauliczne do tablicy. Przekręcić śruby mocujące

elementy hydrauliczne do momentu usłyszenia charakterystycznego kliknięcia.

• Przewody hydrauliczne łączymy tak żeby nie ulegały załamaniu.

• Montaż elementów układu hydraulicznego przeprowadzamy w stanie wyzerowanym

(przy wyłączonej pompie i braku ciśnienia w układzie).

• Sprawdzić szczelność połączeń przewodów hydraulicznych przed uruchomieniem

stanowiska.

• Podczas wykonywania doświadczeń zawsze upewnić się czy, tłoczyska mogą się

swobodnie poruszać.

• Podczas badań nie dotykać i nie zbliżać się (zachować bezpieczną odległość od

hydraulicznych elementów wykonawczych.

• Do eksperymentów z akumulatorem hydraulicznym używać przewodów zasilających

wyposażonych w zawór zwrotny. Zwróć uwagę na kierunek przepływu w przewodzie

zwrotnym.

• Dbać o czystość stanowiska laboratoryjnego. Aby nie pobrudzić ubrań, oraz nie

zanieczyszczać oleju hydraulicznego spływającego do zbiornika.

Literatura

1.

Polska norma PN-ISO 1219-2:1998.

2.

Szydelski Z.: Podstawy napędów hydraulicznych. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa

1995.

3.

Jędrzykiewicz Z., Pluta J., Stojek J.: Napędy i sterowanie hydrauliczne.

http://www.hip.agh.edu.pl/

Laboratorium napędów hydraulicznych i pneumatycznych, Paweł Ciężkowski

8

INSTYTUT MASZYN ROBOCZYCH CIĘŻKICH

LABORATORIUM NAPĘDÓW

HYDRAULICZNYCH

I PNEUMATYCZNYCH

Nr ćwiczenia:

HP1

Temat:

Podstawowe elementy układów hydraulicznych

Zespół:

Grupa:

D/W/Z

Data:

Lista osób wykonujących ćwiczenie:

1.

. ...........................................................................................

2.

. ...........................................................................................

3.

. ...........................................................................................

4.

. ...........................................................................................

5.

. ...........................................................................................

6.

. ...........................................................................................

7.

. ...........................................................................................

8.

. ...........................................................................................

9.

. ...........................................................................................

10.

............................................................................................

11.

............................................................................................

12.

............................................................................................