rr / 3. letnik hidravlika in pnevmatika...
TRANSCRIPT
1
RR / 3. letnik
HIDRAVLIKA IN PNEVMATIKA (HiP)(1.)
OSNOVNI PODATKI O PREDMETU, PREDNOSTI/SLABOSTI HIDRAVLIKE, PRIMERI UPORABE, LFT
Predavatelj: doc. dr. Franc Majdič
Univerza v Ljubljani (UL) / Fakulteta za strojništvo (FS)
Laboratorij za fluidno tehniko (LFT)http://lab.fs.uni-lj.si/lft/index.htm
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
2
Osnovni podatki o predmetu HiP
Nosilec hidravličnega dela predmeta (Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika)
Predavanja in vaje: doc. dr. Franc MAJDIČ
tel.: (01) 47 71 – 411
e-mail: [email protected]
kabinet: 411
----------------------------------------------------------------------------------------
• Obvestila: http://lab.fs.uni-lj.si/lft/
Geslo-za-odpiranje-datotek pdf.: LFTRR
• Pogonsko-krmilna hidravlika / hidrodinamika – hidrostatika
• Predavanja: 15 ur (niso obvezna, vendar zelo priporočeno!) redno bo evidentirana prisotnost
15.3., 28.3., 4.4., 11.4. in 18.4.2018
• Računske vaje (obvezne: 6 krat po dve šolski uri v dveh skupinah): Ervin Strmčnik
([email protected], int. tel.: 413, kabinet 413 )
• Priprave na laboratorijske vaje 3 x srede (14.3.; 28.3. in 11.4.) 7:40 – 8:00
• Laboratorijske vaje (obvezne: 6 x 2 šolske) Rok Jelovčan ([email protected],
int.tel.: 115, laboratorij LFT: P17D) 6 poročil (na koncu TEST – sredi maja)
• Literatura: Skripta Pogonsko-krmilna hidravlika
• NA RAZPOLAGO SO TEME ZAKLJUČNIH in MAGISTRSKIH NALOG – po
dogovoru
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
3
Osnovni podatki o predmetu HiP-RRP
IZPITNI RED: (Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika)
1. KOLOKVIJSKO: datum ?
• Kolokvij: računsko in teorija, pozitivno nad 55 %
• Ocena posameznega dela najmanj 5, vendar mora biti potem drugi del najmanj za
oceno 7
• Obisk in pozitivna ocena laboratorijskih vaj na koncu vseh vaj kratek test
• Čas pisanja kolokvija: računski del: 45 minut in teoretični del: 15 minut
• Če je pozitivno samo en del kolokvija se ta prizna samo na prvem naslednjem
izpitnem roku
• Po dogovoru: USTNI ZAGOVOR
2. IZPITNO
• Oba pisna dela (teoretični in računski) pozitivna, ocena obeh (nad 6), obisk in pozitivna
ocena testa laboratorijskih vaj, eventualni zagovor
• Čas pisanja izpita: računski del: 60 minut in teoretični del: 20 minut
• Če je pozitivno samo en del izpita se ta prizna samo na prvem naslednjem izpitnem
roku
• Po dogovoru: USTNI ZAGOVOR
Struktura ocene pri delu predmeta predmeta HiP, ki ga vodi doc.dr. Franc Majdič:
Ocena izpita = 0,5 * RAČ + 0,5 * TEOR / Ocena vaj = 0,60 * RAČ + 0,4 * LV
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
4
CILJ PREDMETA
Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika
• Cilji
Cilj predmeta je, da študenti osvojijo osnovna znanja na področju
konvencionalne hidravlike ter sistemov, vključno s teoretičnimi osnovami
za preračun, projektiranje in vzdrževanje v praktični uporabi sistemov
pogonsko-krmilne hidravlike.
• Kompetence:
Razumevanje osnov sistemov PKH, projektno-konstrukcijskih izvedb in
delovanja pomembnejših oziroma najširše uporabljanih H konvencionalnih
ter pridobitev osnovnih znanj za projektiranje krmilij in sistemov PKH s
temi sestavinami v praksi. Študent dobi osnovna znanja za konstruiranje
sestavin in modulov ter projektiranje in vzdrževanje sistemov PKH.
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
5
VSEBINA PREDAVANJ HIP
• Uvod: vsebina, namen predmeta, fizikalne osnove, pojem
hidrostatike, prednosti in slabosti naprav, uporabnost v praksi,
kompetence
• Hidravlične kapljevine: vrste, lastnosti, vpliv na okolje in kriteriji
za uporabo, čistoča in standardi
• Lastnosti elementov in sestavin PKH: reže, sile, oblike in
konture elementov, sile nanje, obraba; navedeni parametri v
delujočih sestavinah v sistemih PKH tesnila in tesnjenje
• Hidravlične sestavine: izvedbe, namembnost oz. delitev,
delovanje, lastnosti in karakteristike, kriteriji za uporabo,
hidravlične pogonske in izvršilne sestavine: črpalke, hidravlični
motorji (HSE) s konst. iztisnino in valji krmilje – ventili;
namembnost, delitev po funkciji, kontaktu, velikosti, način vgradnje
hidravlične konvencionalne krmilne sestavine (ventili): (po funkciji:
potni, protipovratni, tlačni in tokovni ventili); kriteriji za izbiro
ventilov – projekti in vzdrževanje pasivne in pomožne sestavine:
tokovodniki, rezervoarji, filtri, hidravlični akumulatorji, zaznavala,
merilniki, ipd.
• Osnove krmiljenih črpalk in hidravličnih motorjev (HM):
Razlogi za uporabo teh sestavin
Nekaj najenostavnejših krmilij črpalk in HM
• Osnove projektiranja in vzdrževanja sistemov PKH
• Stanje tehnike na področju vodne hidravlike
• Trendi razvoja hidravlike na svetovnem nivoju
Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
6
VSEBINA PREDAVANJ HIP
Struktura predavanj
14.03.2018
28.03.2018
04.04.2018
11.04.2018
18.04.2018
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
7
KRATKA ZGODOVINA RAZVOJA HIDRAVLIKE
• strari vek – antika
• 1588 Agostino Ramelli : prikazal načela delovanja hidravličnih črpalk,
• ~ 1600 Johannes Kepler: izdelal tehnično dokumentacijo za zobniško črpalko,
• 1650 Pascal: Pascalov zakon,
• 1795 Joseph Bramach: patentiral praktično izvedbo hidravlične preše, vodna hidr.
• ~ 1900 ZDA, Williams in Janneys: konstrukcija prve aksialne
batne črpalke z nagibno ploščo in 9 bati – tlak ~ 40 bar.
• 1925 Harry Vickers: prva krilna (lamelna) črpalka,
• 1932 Thoma: prva aksialna batna črpalka z nagibnim
bobnom, od leta 1940 naprej tlaki do 350 bar,
• 1940 Mercier: hidravlični akumulator z mehom.
• 1941 . . . 1945 intenziven razvoj hidravlike – predvsem v ZDA
• po letu 1950 intenziven razvoj hidravlike v zahodni Evropi, predvsem v Nemčiji
(1953 Rextoth, 1949 Prva Petoletka Trstenik-Srbija)
---------------------------------------------------------
• Nemčije je na področju Fluidne tehnike v svetovnem vrhu
• Zelo pomembni simpoziji / mednarodne konference IFK: Aachen / Dresden (na 2 leti)
….
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
8
• Enostavna gradnja z »normiranimi« gradniki (sestavnimi deli).
• Lokacijska neodvisnost večine sestavin.
• Velika gostota moči (npr.: hidravlični motor : električni motor).
• Dobra dinamična odzivnost sestavin zaradi majhnih mas glede na moč.
• Enostavno spreminjanje vrtilnega v translatorno (premočrtno) gibanje in
obratno.
• Enostavno spreminjanje smeri.
• Brezstopenjsko spreminjanje prestavnih razmerij (hitrosti, ...).
• Enostavno varovanje proti preobremenitvi.
• Enostaven nadzor parametrov – predvsem tlaka.
• Dobre možnosti avtomatiziranja delovnih gibov.
UVOD
POMEMBNE PREDNOSTI HIDRAVLIKE
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
9
• Slab izkoristek v primerjavi z mehanskimi pogoni (najmanj 95%).
• Razlika (»histereza«) med dovodom in odvodom (npr. na hidravličnem
motorju) zaradi notranjih izgub (»lekaže«) in stisljivosti hidravlične tekočine
(kapljevine).
• Visoki proizvodnji stroški zaradi zahtev po točnosti hidravličnih elementov /
sestavin; to se odraža v sorazmerno zelo visoki ceni hidravličnih sestavin, kar
še potencirano velja za sestavine v letalstvu.
• Nevarnost onesnaževanja okolja (hidravlične kapljevine na bazi mineralnih
olj in sintetične kapljevine).
UVOD
POMEMBNE SLABOSTI HIDRAVLIKE
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
10
UVOD
PRIMERI HIDRAVLIČNIH STROJEV IN
NAPRAV
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
11
Primer hidravličnih naprav – železarska linija
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
12
Primer hidravličnih naprav – železarska linija
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
13
Primer hidravličnih naprav – železarska linija
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
14
Primer hidravličnih naprav – valjarska stroj
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
15
Primer hidravličnih naprav – valjarski stroj
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
16
Primer hidravličnih naprav: Valjalska linija v tekstilni industriji
150 kN
HV3: O100 / 70 x 150 HV4: O100 / 70 x 150
NASTAVITEV DEBELINE VALJANJA
75 kN 75 kN
HV1: O100 / 56 x 56
PREDNAPETJE ZGORNJEGA VALJA
HV4: O100 / 56 x 56
n=1450 vrt./min
p=180 bar p= 30 bar
10 m
M
10 m
q = 11cm /vrt.nC
p=5 bar
p = 2 bar
p =
3 b
ar
10 m
100 l3
q = 4,32cm /vrt.vC
3
P = 4kW
B
a
P
A
T
b
B
a
P
A
T
b
O1,2 mmO1,2 mm
150 kN
1.0
8.010.0
9.0
7.0
12.0
O1 mm O1 mm
3.02 kW
2.0
5.0
voda
6.0
13.0
15.0 4.0
KAPILARA
M3
M2
M1
M5
M4
14.0
11.1 11.2
16.0
17.1 17.2
18.218.1
19.1 19.2
20.1 20.2
44.1 44.2
45.245.1
32.1 32.2
36.236.1
37.1 37.2
40.340.1
46.1 46.2
48.1 48.2
47.247.1
39.1 39.2
35.1 35.2
38.1
38.2
34.234.1
33.233.1
40.440.2
Meje
ag
reg
ata
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
17
Primer hidrostatičnih pogonov
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
18
Primer hidrostatičnih pogonov
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
19
Univerzalno vodno hidravlično preizkuševališče
Laboratorij za pogonsko-krmilno hidravliko (LPKH)
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
20
Nov vodni ventil Primerljiv oljni ventil
Vodni proporcionalni 4/3 potni drsniški ventil
Laboratorij za pogonsko-krmilno hidravliko (LPKH)
Un
ive
rza
v L
jub
lja
ni /
Fa
ku
lte
ta z
a s
tro
jniš
tvo
/ L
ab
ora
tori
j za
flu
idn
o t
eh
nik
o (
LF
T)
do
c. d
r. F
ran
c M
AJ
DIČ
HID
RA
VL
IKA
IN
PN
EV
MA
TIK
A (
HIP
)
21
HVALA ZA POZORNOST IN
VELIKO LEPIH TRENUTKOV
TER NOVEGA ZNANJA
PRI PREDMETU
HIDRAVLIKA IN PNEVMATIKA!!!