Cel Ćwiczenia

Na stanowisku badawczym studenci dokonają rejestracji parametrów pracy układu hydraulicznego starowanego cyfrowo w celu :

1. Obliczenie sił oraz pracy wykonanej przez tłoczyska cylindrów hydraulicznych .

2. Oszacowanie siły potrzebnej do rozpoczęcia ruchu tłoczyska cylindra hydraulicznego

Opis stanowiska

Pomiary parametrów rozdzielaczy proporcjonalnych wykonano na stanowisku służącym do badania układów hydraulicznych sterowanych cyfrowo. Na rys. 1 przedstawiono widok ogólny stanowiska.

Rysunek 1 Widok ogólny stanowiska laboratoryjnego

Na rys. 2 przedstawiono schemat hydrauliczny stanowiska, które składa się z zasilacza , proporcjonalnych elementów wykonawczych oraz siłowników hydraulicznych.

Rysunek 2 Schemat hydrauliczny stanowiska laboratoryjnego: 1-silnik elektryczny, 2-pompa hydrauliczna wielotłoczkowa o zmiennej wydajności, 3-filtr 1, 4-zawór zwrotny omijający filtr, 5-zawór zwrotny chroniący pompę przed przeciążeniami, 6-zawór przelewowy bezpieczeństwa, 7-rozdzielacz PVG32 siłownika pionowego, 8-rozdzielacz PVG32 siłownika poziomego, 9-siłownik pionowy, 10-siłownik poziomy, 11-filtr 2.

W skład układu kontrolno pomiarowego stanowiska wchodzi sterownik PLC , komputer PC , przetworniki ciśnienia (Wika) oraz przetworniki położenia oraz prędkości tłoczysk cylindrów hydraulicznych. Wszystkie elementy są połączone przez dwie sieci CAN . Schemat blokowy układu przedstawiono na rys. nr 3.

Rysunek 3 Schemat blokowy układu kontrolno pomiarowego stanowiska

Aplikacja sterująca pomiarami oraz rejestracją została uruchomiana na sterowniku PLC , natomiast obsługa aplikacji odbywa się poprzez interfejs operatora, z którym studenci mieli okazje zapoznać się przy okazji ćwiczenia nr. 2. Aplikacja pozwala dokonać wyboru badanego rozdzielacza oraz cylindra hydraulicznego (pionowy lub poziomy), kierunku ruchu (tłoczysko wsuwane lub wysuwane), sterowanie ręczne lub automatyczne, start i zatrzymanie testu. W celu zbadania charakterystyk rozdzielacza proporcjonalnego ustawiamy stałe parametry na zasilaczu hydraulicznym (wydatek oraz maksymalne ciśnienie), następnie po uruchomieniu aplikacji PLC wysyła sygnał napięciowy do rozdzielacza. Sygnał ten zmieniany jest co 1 V w zakresie od 12V do 18V oraz od 12V do 6V. Odpowiada to realizacji ruchu wsuwania , a następnie wsuwania tłoczyska hydraulicznego. Wymuszenie skokowe realizowane jest przez podanie maksymalnego napięcia 18V lub 6V w zależności od kierunku ruchu tłoczyska. Zmierzone parametry przesyłane są do komputera PC i tam rejestrowane.

Wykonanie sprawozdania

Proszę nie zamieszczać opisu stanowiska w sprawozdaniu!!!!

Zarejestrowany plik zawiera następujące dane pomiarowe:

Kolumna C - czas

Kolumna D - stopka czasu [ms]

Kolumna E - przemieszczenie tłoczyska badanego cylindra hydraulicznego [ mm ]

Kolumna F - prędkość tłoczyska badanego cylindra hydraulicznego [ mm/s ]

Kolumna G - ciśnienie w komorze beztłoczyskowej lub tłoczyskowej cylindra hydraulicznego, po

podzieleniu przez 10 , jednostką pomiaru ciśnienia będą bary. (dotyczy to kolumn G,H,I )

Kolumna H - ciśnienie w komorze beztłoczyskowej lub tłoczyskowej cylindra hydraulicznego

Kolumna I - ciśnienie za pompą

Kolumna K - napięcie sterujące po podzieleniu przez 21 w V

Pomiary wykonano dla cylindra pionowego (cylinder nieobciążony) oraz cylindra poziomego (cylinder obciążony). Plik pomiarowy zawiera badanie parametrów rozdzielacza dla wsuwania tłoczyska , wysuwania tłoczyska oraz badanie odpowiedzi na wymuszenie skokowe dla wsuwania oraz wysuwania tłoczyska.

Wymiary zastosowanych cylindrów hydraulicznych :

1. poziomy 32/22 skok 600mm

2. pionowy 66/36 skok 500mm

Korzystając z kolumn G i H proszę obliczyć siłę działającą wzdłuż tłoczyska cylindra hydraulicznego , a następnie proszę obliczyć ∆ X dla każdego pomiaru przemieszczenia . Mając obliczoną siłę oraz ∆ X proszę obliczyć oraz wykonać wykres pracy w funkcji czasu. Proszę pamiętać o zamianie jednostek na jednostki układu SI. Analizując przebiegi przemieszczeń tłoka ( kolumna E ) oraz obliczonej siły proszę określić siłę jaka była potrzebna do rozpoczęcia ruchu tłoczyska, proszę pamiętać o tym , że badaliśmy wsuwanie oraz wysuwanie tłoczyska cylindra hydraulicznego oraz to , że badaliśmy cylinder obciążony i nieobciążony.

Korzystając przebiegów zmian ciśnień w układzie hydraulicznym proszę oszacować spadek ciśnienia od pompy zasilacza do silnika hydraulicznego , a analizując układ hydrauliczny proszę wskazać element na którym występują największe spadki oraz czynnik od czego zależy wielkość strat ciśnienia.

---