INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego Zespół Napędu i Sterowania Hydraulicznego

LABORATORIUM

NAPĘDÓW I STEROWANIA

HYDRAULICZNEGO I PNEUMATYCZNEGO

Temat: Badanie sprawności siłownika

pneumatycznego.

Grupa: 11T2 zespół: A

Lp	Nazwisko i Imię	Ocena	Data
1	Gąska Karol
2	Haręźlak Kacper

1. Schemat stanowiska pomiarowego.

14 15

9 10

11 12

8

13

16

7

6 5 4 3 2 1

Powyższy schemat przedstawia stanowisko do badania siłownika pneumatycznego dwustronnego działania. Sprężony czynnik roboczy-powietrze dostarcza zespół silnik-sprężarka(1). Do układu dostaje się za pomocą zaworu odcinającego (2). Dalej powietrze trafia do filtra (3), a ciśnienie w układzie regulowane jest za pomocą zaworu redukcyjnego. Odczyt ciśnienia umożliwia manometr (5). Przed dojściem do zaworu sterującego czynnik zostaje nawilżony w smarownicy (6). Rozdzielacz (7) kieruje powietrze do siłownika pneumatycznego (8), który obciążony jest za pomocą układu hydraulicznego składającego się z siłownika (12), dwóch zaworów dławiących oraz zbiornika wyrównawczego (13). Odczyt mierzonych na siłowniku parametrów umożliwiają dwa manometry (9) i (10) oraz czujnik siły (11). Dane trafiają do wzmacniacza (14) oraz następnie przez kartę pomiarową do komputera (15). Dwie krańcówki umieszone na tłoczysku umożliwiają przesterowanie zaworu (7) za pomocą sterownika (16) gdy siłownik znajdzie się w granicznym położeniu.

1. Wykresy wielkości mierzonych dla trzech nastawionych ciśnień.

Pierwsza wartość ciśnienia:

Druga wartość ciśnienia:

Trzecia wartość ciśnienia:

1. Wyznaczenie sprawności siłownika: D=100mm, d=20mm

Pole powierzchni po stronie tłoka:

$$A = \frac{\pi}{4}D^{2} = 0,00785m^{2}$$

Pole powierzchni po stronie tłoczyska:

$$A = \frac{\pi}{4}{(D}^{2} - d^{2}) = 0,007536m^{2}$$

Sprawność:

$$\eta = \frac{F}{A*p}$$

	η 1	η 2	p1	p2	F1	F2
p1	0,7221148	0,73716353	2,7656	2,8237	1505	1634
p2	0,74230942	0,7747504	3,4787	3,3329	1946	2027
P3	0,70680817	0,73868227	4,1209	4,1958	2195	2433

1. Wnioski

Aby wyznaczyć sprawność siłownika należało zmierzyć rozkład ciśnień oraz siłę działającą od strony tłoka i tłoczyska. Trzykrotna nastawa ciśnienia pozwoliła uśrednić wynik. Wykres przebiegu ciśnienia wyraźnie przedstawia charakterystyczne etapy ruchu tłoka: napełnianie, przyspieszenie, stałą prędkość oraz wyhamowanie.

Obliczoną sprawność można uznać za zadowalającą jak na pomiary wykonane podczas laboratorium. Wpływ na jej wartość miały pewne straty na układzie, niedokładność odczytu oraz potrzeba uśrednienia ciśnienia. Lepszą sprawność osiągnęła strona tłoczyska ze względu na mniejszą powierzchnię, na której działało ciśnienie. Dla trzech różnych ciśnień sprawność nie wzrasta linowo, ale osiąga maksimum dla środkowej wartości. Może to wynikać z błędów pomiarowych, bądź w tym zakresie siłownik może mieć pewną nominalną sprawność.