Podział napędów hydraulicznych w zależności od sposobu przenoszenia ruchu:
- napędy hydrostatyczne – wykorzystujące do przenoszenia ruchu energię ciśnienia cieczy
- napędy hydrokinetyczne – wykorzystujące do przenoszenia ruchy energię kinetyczną cieczy
Klasyfikacja pomp wyporowych:
+Pompy o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne):
- pompy zębate
o zazębieniu zewnętrznym
o zazębieniu wewnętrznym
- pompy śrubowe
- pompy łopatkowe
z łopatkami wirującymi
z łopatkami nie wirującymi
+Pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (tłokowe):
- pompy promieniowe
z tłokami wirującymi
z tłokami nie wirującymi
- pompy osiowe
z wychylnym wirnikiem
z wychylną tarczą
Chłonność jednostkowa (właściwa) silnika – minimalna ilość cieczy pobrana z przewodu tłocznego w trakcie jednego obrotu wałka wyjściowego, przy ciśnieniu w przewodzie tłocznym równym ciśnieniu w przewodzie spływowym.
Narysować schemat i omówić zasadę działania zaworu zwrotnego zwykłego
Zadaniem zaworów zwrotnych jest umożliwienie swobodnego przepływu cieczy w jednym kierunku i samoczynne odcięcie przepływu w kierunku przeciwnym.
Przekładnia hydrokinetyczna
Jednozakresowa
Dwuzakresowa
Zalety:
- podatne powiązanie wału wejsciowego z wyjściowym pozwalajace na całkowite zatrzymanie wału wyjściowego podczas pracy silnika
- ograniczenie przenoszenia drgań skrętnych
- cicha i spokojna praca
- łatwość eksploatacji
- prawie nieograniczona trwałość
- niewielki ciężar
- ciągła i bezstopniowa zmiana przełożenia momentu obrotowego
Wady:
- mała sprawność przy dużych przełożeniach dynamicznych i niezbyt duża sprawność maksymalna
- możliwość pracy tylko w jednym z góry ustalonym kierunku
Wydajność nominalna – ilość cieczy roboczej dostarczonej do przewodu tłocznego w jednostce czasu. Wydajność nominalna to wydajność przy nominalnej prędkości obrotowej i nominalnym ciśnieniu
Ciśnienie nominalne – najwyższa wartość ciśnienia długotrwałej pracy pompy
Nominalne zapotrzebowanie mocy – zapotrzebowanie moc dla nominalnej wydajności i dla nominalnego obciążenia pompy. Moc jaką należy dostarczyć do pompy w celu wytworzenia wydajności Qp przy obciążeniu Δp, będącym różnicą ciśnień miedzy przewodem tłocznym a ssawnym.
Wydajność jednostkowa pompy qp - objętość cieczy dostarczonej teoretycznie w wyniku jednego obrotu wału pompy
Chłonność nominalna silnika - ilość cieczy roboczej pobranej z przewodu tłocznego w jednostce czasu $Q_{h} = \frac{\varepsilon_{h}q_{h}n_{h}}{\eta_{\text{Vh}}}$
Zasada działania silnika wyporowego
Zadaniem silnika wyporowego jest zmiana energii ciśnienia cieczy na energię mechaniczną ruchu obrotowego. Zasada działania silnika wyporowego jest odwróceniem zasady działania pompy wyporowej. Polega to na doprowadzeniu cieczy pod ciśnieniem do komór wyporowych, które mogą zmieniać swoją objętość przez wymuszenie ruchu elementów wyporowych. Z kolei ruch tych elementów zamieniany jest na ruch obrotowy wałka wyjściowego silnika. Ciecz, która oddała swoją energię elementom wyporowym silnika jest odprowadzana do zbiornika.
Sprzęgło hydrokinetyczne
Wady i zalety układów hydrostatycznych:
Zalety:
- duża wydajność energetyczna jednostki masy lub objętości
- duża łatwość sterowania podstawowymi parametrami ruchowymi
- bardzo mała bezwładność układu
- samosmarownosć
- łatwość bezpośredniej i ciągłej kontroli obciążenia
- duża łatwość przestrzennego usytuowania elementów tworzących układ
- łatwość automatyzacji lub zdalnego sterowania
Wady:
-duża podatność na zanieczyszczenie cieczy roboczej
- zmiany właściwości statycznych i dynamicznych
- duża hałaśliwość wzrastająca wraz z ciśnieniem
- trudność w uzyskaniu dokładnej synchronizacji ruchów silników lub cylindrów
- występowanie nieuniknionych przecieków
Wydajnosć teoretyczna i rzeczywista pompy:
Teoretyczna: Qpt = εp * qp * np
Rzeczywista: Qpt = εp * qp * np * ηVp
εp − wspolczynnik nastawialnosci wydajnosci
qp − wydajnosc jednostkowa
np − predkosc obrotowa walka napedowego pompy
ηVp − sprawnosc objetosciowa
Klasyfikacja silników hydraulicznych
Ze względu na rodzaj ruchu elementów wyporowych:
- silniki o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne):
Zębate
Łopatkowe
- silniki o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (tłokowe):
Osiowe
Wolnoobrotowe:
- silniki o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne):
Zębate
- silniki o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (tłokowe):
Osiowe
Promieniowe
Wymienić i omówić funkcje zaworów
- uruchamianie, zatrzymywanie i zmiana kierunku ruchu silnika lub cylindra hydraulicznego
- sterowanie natężeniem przepływu, a więc najczęściej sterowanie prędkością rozwijaną przez silnik lub cylinder
- sterowanie ciśnieniem, a więc najczęściej sterowanie rozwijanym momentem obrotowym lub siłą
- zabezpieczenie układu przed przeciążeniem technologicznym lub bezwładnościowym
- blokada położenia obciążonego silnika lub cylindra
- synchronizacja ruchów kilku silników obciążony w zróżnicowany sposób i zasilanych z jednego źródła
Podział elementów sterujących ze względu na spełniane funkcje
Elementy sterujące kierunkiem przepływu
- odcinające
- zwrotne
- rozdzielacze
Elementy sterujące ciśnieniem
- maksymalne
- redukcyjne
- przełączające
Elementy sterujące natężeniem przepływu
- dławiące
- regulatory przepływu
- synchronizatory prędkości
Elementy wielofunkcyjne
Elementy sterujące kierunkiem i natężeniem przepływu
- zawory proporcjonalne
- serwozawory
Podział pomp:
W zależności od możliwości zmiany wydajności podczas pracy
- pompy o stałej wydajności
- pompy o zmiennej (nastawnej) wydajności
Ze względu na liczbę niezależnych strumieni cieczy
- pompy jednostrumieniowe
- pompy wielostrumieniowe
Podział cylindrów:
Ze względu na liczbę komór roboczych
- dwustronnego działania, mające dwie lub więcej komór robczych
- jednostronnego działania, mające jedną komorę roboczą
Ze względu na stosowane rozwiązania konstrukcyjne (dwustronnego działąnia):
a) o ruchu prostoliniowo-zwrotnym
- jednotłoczyskowe
- dwutłoczyskowe
- wielotłoczyskowe
- teleskopowe
b) o ruchu obrotowo-zwrotnym (cylindry wahliwe)
- z łokiem obrotowym
- z tłokiem wahliwym
- śrubowe
Podział akumulatorów hydraulicznych i ich zastosowanie:
Podział: ciężarowy, sprężynowy, hydrauliczny gazowy, hydrauliczny hydropneumatyczny, tłokowy, pęcherzowy, przeponowy
Zastosowanie:
- magazynowanie energii
- rezerwa cieczy hydraulicznej
- sterowanie awaryjne
- wyrównanie sił
- tłumienie uderzeń mechanicznych i ciśnienia
- tłumienie uderzeń i drgań
- kompensacja przecieków cieczy
- tłumienie pulsacji
- zawieszenie pojazdów
- odzysk energii hamowania
- utrzymywanie stałości ciśnienia
- wyrównanie natężenia przepływu
Co to przekładnia hydrostatyczna:
Jest to hydrauliczny układ napędowy o ruchu obrotowym. Tworzą ją: pompa wyporowa generująca energię ciśnienia oraz silnik wyporowy przetwarzający tą energię na energię mechaniczną ruchu obrotowego.
Sterowanie:
- najpierw wykorzystuje się możliwości nastawne pompy przy silniku nastawionym na maksymalną chłonność, co można zapisać: εp = 0 → 1 przy εh = 1
- następnie wykorzystuje się możliwości nastawne silnika, co można zapisać: εp = 1 przy zmianie εh = 1 → 0, 4