Instrukcja ćwiczenia nr 2
Temat: Charakterystyki regulatora przepływu
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i działaniem zaworów sterujących natę\
eniem
przepływu, ich charakterystykami oraz z pomiarami tych charakterystyk.
2. Schemat hydrauliczny układu pomiarowego
3 4 5
6
Q2 p1
2
7
1
p1'
M
p2
8
12
11
9
T
10
Legenda:
1. Silnik 6,7,8 Manometr pomiarowy
2. Pompa 9. Zawór dławiący
3. Zawór przelewowy 10. Zbiornik
4. Przepływomierz 11. Termometr
5. Regulator przepływu 12. Filtr ssawny
3. Przebieg pomiarów
Układ hydrauliczny do pomiaru charakterystyk przepływowych, regulacyjnych oraz
wyznaczania bilansu mocy zmontowano zgodnie ze schematem podanym w punkcie 2. Ze względu na
straty energii na nagrzewanie oleju pomiary mogą być wykonane w temperaturze pomieszczenia.
Przystępując do wykonania pomiarów nale\
y włączyć zasilanie aparatury pomiarowej,
sprawdzić czy dławik hydrauliczny jest całkowicie otwarty (jeśli nie to go otworzyć obracając
pokrętło w lewo do oporu) a pokrętło regulatora przepływu ustawione na wartość 10. Sprawdzamy
te\
, czy wydajność pompy ustawiona jest na zero (pokrętło regulacji wydajności obrócone w prawo do
oporu). Przy tych pomiarach zawór bezpieczeństwa powinien być nastawiony na ciśnienie otwarcia 12
MPa. Następnie uruchomić silnik elektryczny napędzający pompę, odczekać 15 sekund na
przełączenie się silnika z / , po czym pokrętłem wydajności pompy ustawić odpowiednią jej
wartość.
Zdejmując charakterystykę regulacyjną regulatora (Q2=f(nastawa) przy p2=const ) nastawiamy
najpierw pokrętło regulatora na wartość 2. Dławikiem za regulatorem nastawiamy ciśnienie np. p2 = 3
MPa (30 kG/cm3) i dokonujemy odczytów pozostałych wielkości. Następnie nale\
y zwiększać
nastawę na regulatorze kolejno na 3; 4; ... a\
do 10, utrzymując dławikiem zewnętrznym stałe
ciśnienie p2 i odczytać wskazania aparatury pomiarowej (ciśnienia: p1, p1 , p2, liczbę impulsów
przepływomierza L oraz temperaturę oleju T).
Przy wyznaczaniu charakterystyki przepływowej (Q2=f(p2) przy stałej nastawie) ustawiamy
pokrętło regulatora na wartość np. 4. Dławik zewnętrzny powinien być całkowicie otwarty. Dokonać
Instrukcja: Charakterystyki regulatora przepływu
1
odczytów wielkości mierzonych. Następnie zmniejszamy szczelinę dławika zewnętrznego tak, aby
ciśnienie w układzie wzrastało kolejno o np. 1MPa (10kG/cm2), nie zmieniając poło\
enia pokrętła
regulatora dokonać ka\
dorazowo odczytów wskazań aparatury. Pomiary nale\
y zakończyć przy
ciśnieniu około 8 MPa.
Przed wyłączeniem silnika napędowego trzeba otworzyć dławik za regulatorem a wydajność
pompy ustawić na wartość zero. Kończąc pomiary nale\
y wyłączyć zasilanie stanowiska badawczego i
aparatury pomiarowej.
4. Wzory do obliczeń
- Regulowany strumień przepływu przez regulator:
60 L
Q2 = �" + "Q [dm3/min]
K t1
gdzie:
L  liczba impulsów z przepływomierza turbinkowego,
t1  czas pomiaru impulsów ( 1 sekunda),
K = 2400 imp./1dm3 - stała przepływomierza,
"Q [dm3/min]  poprawka dla przepływomierza turbinkowego zale\
na od
temperatury oleju (podaje prowadzący ćwiczenia).
- Spadek ciśnienia na dławiku regulatora:
'
"p = p1 - p2 [ MPa ]
gdzie:
p1 [MPa]  ciśnienie wewnątrz regulatora przed dławikiem,
p2 [MPa]  ciśnienie za regulatorem.
- Moc stracona na regulatorze:
( p1 - p2 ) �" Q2
NR = [ kW ]
60
gdzie:
p1 [MPa]  ciśnienie zmierzone przed regulatorem.
- Całkowita moc N pobierana przez układ hydrauliczny ( bez mocy traconej na zaworze
przelewowym):
p1 �" Q2
N = [ kW ].
60
5. Tabela pomiarów i obliczeń
L.p. Pomiary Obliczenia
T Nast. p1 p2 p1 L p2 Q2 p NR N
�%
MPa dm3/min MPa kW kW
C ------- kG/cm2 kG/cm2 kG/cm2 imp.
6. Sprawozdanie i opracowanie wyników
Instrukcja: Charakterystyki regulatora przepływu
2
Sprawozdanie powinno zawierać:
" nagłówek sprawozdania z tematem ćwiczenia i nazwiskiem wykonującego,
" schemat hydrauliczny układu pomiarowego,
" tabelkę pomiarów i obliczeń,
" wykres Q2 = f(p2), "p = f(p2) lub Q2 = f(nastawa), "p = f(p2)
" wykres bilansu mocy regulatora N=f(p2), NR= f(p2), uwagi i wnioski.
7. Literatura do ćwiczenia
Stryczek S Napęd hydrostatyczny, str. 384�405 (regulatory), str. 366-375 (zawory ciśnieniowe)
Szydelski Z., Pojazdy samochodowe, napęd i sterowanie hydrauliczne, WKA
, 98, str. 272�280
(regulatory), str. 234-245 (zawory ciśnieniowe)
Zieliński A., Napęd i sterowanie hydrauliczne obrabiarek, WNT, 69, str. 136�157
8. Zagadnienia do opanowania
" podział zaworów sterujących natę\
eniem przepływu,
" budowa, działanie dwu- i trójdrogowego regulatora przepływu,
" symbole graficzne (uproszczone) regulatorów,
" charakterystyka regulacyjna i przepływowa regulatora, bilans mocy,
" zastosowanie regulatorów dwu- i trzydrogowych,
" monta\
regulatorów przepływu w układzie hydraulicznym,
" schemat hydrauliczny układu pomiarowego.
Dwudrogowy regulator przepływu firmy REXROTH
p1 A
Fspr
p1,
p2
B
Instrukcja: Charakterystyki regulatora przepływu
3