Przedmiot : Sterowanie maszyn i urządzeń

Laboratorium 1

Sprawozdanie wykonali :

Mechanika i Budowa Maszyn

Wydział Mechaniczny

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z budową różnych układów hydraulicznych pełniących zróżnicowane funkcje, oraz poznanie prostych układów elektronicznych służących do ich sterowania.

2.Schematy układów hydraulicznych

Schemat I

Układ ten składa się z :

-zbiornika na ciecz roboczą

-pompy stałej wydajności działającej w jednym kierunku

-zaworu zwrotnego

-rozdzielacza czterodrogowego dwupołożeniowego

-siłownika

-przewodów

Schematelektrycznyukładu

W tym układzie prąd jest podawany na cewkę rozdzielacza po wciśnięciu i puszczeniu przycisku S1 tak długo, aż nie zostanie wciśnięty przycisk S2. Warto zauważyć, że w przekazywaniu sygnału zawsze pośredniczy przekaźnik.

W tym przypadku gdy podamy napięcie na cewkę Y1 tłok siłownika wysuwa się, natomiast gdy występuje brak napięcia na cewce rozdzielacz zmienia swoje położenie za pomocą sprężyny i tłok siłownika wsuwa się.

Schemat II

Układ ten składa się z :

-zbiornika na ciecz roboczą

-pompy stałej wydajności działającej w jednym kierunku

-zaworu zwrotnego

-rozdzielacza sześciodrogowego trójpołożeniowego

-siłownika

-przewodów

Schematelektrycznyukładu

W tym przypadku prąd podawany jest na cewkę Y1 lub Y2 za pomocą przełącznika trójpołożeniowego.

Główna różnicą miedzy działaniem tego układu a poprzedniego jest możliwość zatrzymania tłoka siłownika w dowolnym momencie za pomocą przełącznika.

Przy środkowej pozycji rozdzielacza pompa pracuje przy maksymalnym ciśnieniu. Ciecz wraca do zbiornika dopiero po pokonaniu ciśnienia ustawionego na zaworze przelewowym.

Schemat III

Układ ten składa się z :

-zbiornika na ciecz roboczą

-pompy stałej wydajności działającej w jednym kierunku

-zaworu zwrotnego

-rozdzielacza sześciodrogowego trójpołożeniowego

-silnik hydrauliczny

-przewodów

Schematelektrycznyukładu

W tym przypadku prąd podawany jest na cewkę Y1 lub Y2 za pomocą przełącznika trójpołożeniowego.

Jeżeli rozdzielacz jest ustawiony w środkowym położeniu to pompa pracuje przy małym ciśnieniu, ponieważ ciecz bezpośrednio trafia do zbiornika.

Schemat IV

Układ ten składa się z :

-zbiornika na ciecz roboczą

-pompy stałej wydajności działającej w jednym kierunku

-zaworu zwrotnego

-rozdzielacza sześciodrogowego trójpołożeniowego

-siłownika

-przewodów

Schematelektrycznyukładu

W tym przypadku prąd podawany jest na cewkę Y1 lub Y2 za pomocą przełącznika trójpołożeniowego.

Schemat V

Układ ten składa się z :

-zbiornika na ciecz roboczą

-pompy stałej wydajności działającej w jednym kierunku

-zaworu zwrotnego

-rozdzielacza czterodrogowego trójpołożeniowego

-rozdzielacza czterodrogowego dwupołożeniowego

-siłownika

-przewodów

Schematelektrycznyukładu

Gdy prąd podawany jest na cewkę Y1 siłownik wysuwa się z dużą prędkością natomiast gdy równocześnie prąd podawany jest na cewkę Y2 siłownik wysuwa się z niską prędkością oraz ma dużą siłę. Gdy prąd podawany jest na cewkę Y1 i Y3 siłownik jest wsuwany.

Układ ten jest ma tą zaletę, że siłownik może zostać zatrzymany w dowolnym miejscu.

Q_p+ Q_S2 = Q_S1

Q_p+ A₂v = A₁v

v = Q_p/(A₁ - A₂) = Q_p/(Pi*d²/4)

F = p*Pi*d²/4

F = 6*3,14*16²/4

F = 1205 N

3.Wnioski

Pierwszy układ jest mało skomplikowany ale mamy małą ilość opcji do jego sterowania ponieważ może by realizowany wysuw bądź wsuw siłownika przy stałej prędkości.

W drugim układzie mamy dodatkową opcję zatrzymania siłownika w wybranym miejscu natomiast dużą jego wadą jest użyty rozdzielacz ponieważ pompa jest wykorzystywana w bardzo dużym stopniu bo pompuje olej aż do wartości ciśnienia ustawionej na zaworze przelewowym co jest dla niej bardzo niekorzystne.

W trzecim układzie została poprawiona opcja z wysokim wykorzystaniem pompy poprzez zmianę rozdzielacza który zamiast blokować przepływ oleju w stanie spoczynku siłownika podaje olej prosto do zbiornika z olejem.

W przypadku czwartego układu jest podobnie jak w układzie drugim jeśli chodzi o wykorzystanie pompy ale dodana została opcja wysuwu szybkiego siłownika.

W piątym przypadku mamy sytuację gdzie możemy realizować dwie różne prędkości wysuwu i wsuwu siłownika oraz możemy go zatrzyma w dowolnym położeniu, bez nadmiernego wykorzystywania pompy.