LABORATORIUM EKSPLOATACJI I BEZPIECZEŃSTWA	Ćwiczenie nr: H2
	Data: 13.12.2012 r.
Wydział: WIP	Grupa: ID-MT-53
Nazwisko i imię: Konrad Mitrzak, Karol Nowiński, Karol Llas, Michał Kuczyński, Damian Szymborski, Adrian Szwargoliński
Temat ćwiczenia: Układy hydrauliki siłowej z dławieniową regulacją prędkości.
Prowadzący: dr inż. Wojciech Kramarek

1. Cel ćwiczenia

Celem zajęć było zapoznanie się z układami hydrauliki siłowej z dławieniową regulacją prędkości, oraz wyznaczenie charakterystyk poszczególnych układów.

1. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na identyfikacji elementów układu oraz omówieniu sposobu ich działania. Następnie przeszliśmy do pomiarów: prędkości obrotowej, natężenia prądu oraz spadku ciśnień w celu wyznaczenia momentów obrotowych przy różnych obciążeniach silnika, zasymulowanych poprzez spadek ciśnień na dławiku wylotowym. Na podstawie otrzymanych danych wyznaczyliśmy charakterystyki dla 4 układów.

Układ I

Włączone: dławik oraz zerowa regulacja pompy

Wyłączone: regulator oraz zawór przelewowy

Układ II

Włączone: regulator oraz zerowa regulacja pompy

Wyłączone: dławik oraz zawór przelewowy

Układ III

Włączone: dławik oraz zawór przelewowy

Wyłączone: regulator oraz zerowa regulacja pompy

Układ IV

Włączone: regulator oraz zawór przelewowy

Wyłączone: dławik oraz zerowa regulacja pompy

1. Stanowisko

Stanowisko laboratoryjne umożliwia badanie układów regulacji prędkości przy różnym usytuowaniu elementów dławiących w układzie. Składa się ono z zasilacza hydraulicznego 1 z pompą o stałej wydajności 2 i z zaworem przelewowym 3. Zanieczyszczenia oleju są eliminowane przez filtr 4. Olej z zasilacza doprowadzony jest do równolegle połączonych: dławika wlotowego 5 i regulatora przepływu przelotowego 6. Następnie olej przepływa przez obrotowy silnik hydrauliczny 7 o chłonności 10 [cm3/obr] lub przez dławik upustowy 8. Olej z silnika przepływa przez dławik wylotowy 9 do zbiornika. Z silnikiem sprzęgnięty jest układ pomiaru prędkości obrotowej, składający się z przetwornika analogowo-cyfrowego 12 i częstościomierza cyfrowego 13. Ciśnienia w poszczególnych punktach układu są mierzone manometrem 10. Wyboru punktów pomiarowych dokonuje się przełącznikiem punktów pomiarowych 11. Numeracja punktów pomiarowych na przełączniku odpowiada indeksom ciśnień na schemacie ideowym stanowiska.

1. Protokół z zajęć.

Układ I

n[obr/min]	p2[MPa]	p3[MPa]	delta p[MPa]	I[A]	M[Nmm]
675	1	0,44	0,56	5	1515,924
997	1,6	0,64	0,96	6,5	2598,726
1310	2,2	0,83	1,37	7,5	3708,599
1560	2,8	1,08	1,72	9	4656,051
1800	3,4	1,27	2,13	10	5765,924
2015	4	1,47	2,53	11,5	6848,726
2100	4,2	1,52	2,68	12	7254,777

Układ II

n[obr/min]	p2[MPa]	p3[MPa]	delta p[MPa]	I[A]	M[Nmm]
120	0,2	0,08	0,12	2,5	324,8408
290	0,4	0,15	0,25	3	676,7516
460	0,6	0,25	0,35	4	947,4522
700	1	0,39	0,61	5	1651,274
940	1,4	0,54	0,86	6	2328,025
1250	2	0,74	1,26	7.5	3410,828
1350	2,2	0,83	1,37	8	3708,599

Układ III

n[obr/min]	p2[MPa]	p3[MPa]	delta p[MPa]	I[A]	M[Nmm]
270	0,4	0,15	0,25	12,5	676,7516
590	0,8	0,32	0,48	12	1299,363
710	1	0,39	0,61	11,75	1651,274
970	1,4	0,54	0,86	12	2328,025
1170	1,8	0,69	1,11	10,5	3004,777
1370	2,2	0,83	1,37	10	3708,599
1620	2,8	1,03	1,77	9,8	4791,401
1860	3,4	1,23	2,17	9	5874,204
2060	4	1,42	2,58	16	6984,076

Układ IV

n[obr/min]	p2[MPa]	p3[MPa]	delta p[MPa]	I[A]	M[Nmm]
190	0,3	0,1	0,2	12,5	541,4013
290	0,4	0,15	0,25	12,5	676,7516
620	0,8	0,29	0,51	12	1380,573
760	1	0,34	0,66	11,5	1786,624
890	1,2	0,44	0,76	11	2057,325
1120	1,6	0,59	1,01	10,5	2734,076
1340	2	0,74	1,26	10	3410,828

Moment obrotowy wału silnika wyznaczono z poniższego wzoru:

q*p=M*2π

$$\mathbf{M}\mathbf{=}\frac{\mathbf{q}\mathbf{*}\mathbf{(}\mathbf{p}_{\mathbf{2}}\mathbf{-}\mathbf{p}_{\mathbf{3}}\mathbf{)}}{\mathbf{2}\mathbf{\pi}}$$

1. Charakterystyki dla n=f(M); oraz I=f(M)

2. Wnioski:

• Układy zawierające zawór przelewowy pozwalają na uzyskanie oszczędności energetycznych. Prędkość jest niezależna od obciążenia, co powoduje odciążenie pompy. To z kolei daje mniejsze zapotrzebowanie na energię. Układ się mniej grzeje, a w związku z tym mniej ciepła trzeba odprowadzać do otoczenia

• W pompie wystąpią mniejsze straty objętościowe i mniejsze straty mechaniczne, straty ciśnieniowe w nieco rosną

• Porównanie bilansów energetycznych pod kątem wielkości mocy strat, występujących w rożnych układach, pozwala na szersze spojrzenie przy wyborze optymalnego rozwiązania

• Porównanie mocy strat występujących w elementach stanowi informację, ułatwiającą projektowanie nowego układu