Akademia Pedagogiczna w Krakowie Laboratorium maszynoznawstwa
Rok studiów	Grupa	Imię i Nazwisko	Data	Ocena	Podpis
IV WT/INF	L5	Tomasz Nowicki	14.12.05 04.01.06
Ćwiczenie nr 7 Temat: Badanie sprzęgła hydrokinetycznego. Schemat stanowiska pomiarowego. Silnik elektryczny prądu stałego; 1.1 kW, 3000 RPM, 200 V Pomiary: np = 3000 RPM I[A] U[V] nt [RPM] 1 5 55 249 2 8.2 75 286 3 8.9 80 272 P [W] = U [V] * I [A] P = 55 V * 5 A = 275 W P = 75 V * 8.2 A = 615 W P = 80 V * 8.9 A = 271 W

Poślizg dla sprzęgła hydrokinetycznego:

Sprawność:

Napędy hydrauliczne.

Napędy hydrauliczne są to urządzenia służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca wytworzenia do urządzenia napędzanego. W napędach tych czynnikiem przenoszącym energię jest ciecz. Zasada działania napędu hydraulicznego jest oparta na prawie Pascala, mówiącym o równomiernym rozchodzeniu się ciśnieniu w cieczy.

W zależności od sposobu przenoszenia ruchu rozróżnia się napędy:

• Hydrostatyczne, których działania opiera się wykorzystaniu przede wszystkim energii ciśnienia cieczy.

• Hydrokinetyczne, których działanie opiera się na wykorzystaniu energii kinetycznej cieczy.

W zależności od rodzaju przenoszonego ruchu wyróżnia się napędy o ruchu obrotowym i postępowym. W napędach hydraulicznych może tez następować zmiana ruchu obrotowego na postępowy.

Skład właściwego napędu hydraulicznego:

• Pompy, zamieniające dostarczoną przez silnik energię mechaniczną na energię hydrauliczną. W napędach hydrostatycznych stosuje się pompy wyporowe, a w hydrokinetycznych wirowe

• Silniki hydrauliczne lub siłowniki - zamieniające dostarczoną przez pompy energię hydrauliczną z powrotem na mechaniczną.

• Zawory sterujące przepływem czynnika energii w układzie napędu hydraulicznego.

Oprócz wyżej wymienionych urządzeń podstawowych w napędzie hydraulicznym niezbędne są również elementy pomocnicze: przewody łączące, zbiorniki, filtry, akumulatory hydrauliczne, chłodnice lub podgrzewacze, przyrządy do pomiaru ciśnienia. Układy hydrauliczne są stosowane jako układy napędowe, a także jako układy sterujące.

Do zalet napędów hydraulicznych nalezą:

• Możliwość uzyskania bardzo dużych sił przy małych rozmiarach urządzeń,

• Możliwość uzyskania bezstopowej zmiany prędkości ruchu,

• Użycie małych sił do sterowania pracą ciężkich maszyn,

• Możliwość zdalnego sterowania,

• Możliwość zastosowania mechanizacji i automatyzacji ruchów,

• Duża trwałość elementów układów hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany.

Wady:

• Trudności związane z uszczelnieniem elementów ruchowych,

• Duże straty energii na pokonywanie oporów przepływu

W ogólnym bilansie przeważają zalety.

Nośnikami energii w napędach hydrostatycznych są ciecze robocze (czynniki robocze lub obiegowe). Obecnie stosuje się dwa rodzaje cieczy:

• Oleje mineralne: spreparowane z produktów destylacji ropy naftowej. Ich stosowanie jest ograniczone przez zagrożenia środowiskowe, których mogą być przyczyną.

• Najczęściej występują w postaci emulsji i oleju w wodzie lub wody w oleju oraz roztworów glikoli w wodzie, a także bezwodnych cieczy syntetycznych.

W napędach hydrostatycznych stosuje się sterowanie prędkości. Sterowanie prędkością obrotową polega na zmianie wydajności pompy, zmianie oporów przepływu cieczy w instalacjach i zmianie jednostkowej chłonności silnika lub zmianie powierzchni czynnej tłoka siłownika.

Napęd hydrokinetyczny.

Pompa i turbina są usytuowane we wspólnej obudowie. Pompa napędzana silnikiem zasysa ciecz ze zbiornika i przetacza ją do dyfuzora, nadaje jej energie kinetyczną. W dyfuzorze pompy energia kinetyczna cieczy zostaje zamieniona na ciśnienie, po czym przepływa rura tłoczną do turbiny. W dyfuzorze turbiny energia ciśnienia cieczy zostaje ponownie zamieniona na energię kinetyczną zmuszając wirnik turbiny do obrotu. Ciecz traci energie, której kosztem wirnik wykonuje prace mechaniczną, napędzając za pomocą wału urządzenia robocze. Po opuszczeniu turbiny ciecz wraca do zbiornika rurą odpływową.

Dobierając odpowiednie wymiary wirnika pompy i turbiny można uzyskać odpowiednie przełożenie momentu i prędkości obrotowej. Napęd hydrokinetyczny będzie wówczas pracował jako przekładnia hydrokinetyczna. Jeżeli wymiary obu wirników są takie same to układ pracuje jako sprzęgło hydrokinetyczne, nie zmieniając momentu obrotowego.

Sprzęgła hydrokinetyczne.

W sprzęgłach tych do przenoszenia napędu wykorzystuje się bezwładność cieczy zmuszonej do krążenia w odpowiedni sposób. W części napędzanej (pompie) przepływ cieczy ulega przyspieszeniu a w turbinie opóźnieniu. Przy małej prędkości obrotowej wirnika pompy wirnik turbiny jest nieruchomy. W miarę wzrostu prędkości obrotowej wirnika pompy, wirnik turbiny zaczyna się obracać i przy znamionowej szybkobieżności silnika wiruje już bez poślizgu. Sprawności jest równa stosunkowi prędkości obrotowych wirnika turbiny do wirnika pompy.

Przekładnie hydrokinetyczne.

Zbudowane są podobnie do sprzęgieł, z tą różnica, że tutaj zastosowany jest trzeci wirnik - kierownica. Miedzy wirnikami ciecz krąży podobnie jak w sprzęgle, jednak w tym przypadku łopatki nieruchomej kierownicy odpowiednio odchylają strumienie cieczy wypływające z pomiędzy łopatek turbiny. Istotną cechą jest zwiększenie przełożenia dynamicznego w miarę zmniejszania się przełożenia kinematycznego.

---