Adagoló mûködtetése

Adagoló mûködtetése

5.1 ábra: Adagoló mûködtetése

A  görgõpályán haladó termékek útját - egy betolható váltóhíddal - hidraulikusan vezéreljük.

A váltóhídnak mindkét irányban a folyadék által kifejtett erõ hatására kell elmozdulnia és mindkét helyzetében biztos állás-ban kell maradnia.

Tervezzük meg a kapcso-lást a rendelkezésre álló hidraulikus egységek se-gítségével! Valósítsuk meg mûködõképesen!

Egészítse ki a kapcsolási rajzot!

p1

p2

5.2. áb 434c23e ra: Adagoló kapcsolása

B

A

T

P

Mûködtessük a kapcsolást és figyeljük a nyomásmérõ mûszerek (p₁; p₂) által mutatott értékeket! Jegyezzük be a táblázatba!

Rendszernyomás max: 60 bar.

Írja le mit tapasztalt a nyomásmérõ mûszerek leolvasásánál a dugattyú mozgási irányának változásakor!

Figyelje a dugattyú mozgási sebességét! Jegyezze a táblázatba az észlelés eredményét! (Elégséges az észlelést "gyors", vagy "lassú" jelöléssel megkülönböztetni!)

Kérjük szíveskedjék leírni véleményét, hogy miért változott a sebesség elõre, illetve hátrafutásnál, holott ugyanazon munkahenger dugattyújának mozgását, egyazon tápegységbõl érkezõ - ugyanazon - térfogatáram idézte elõ!

Kétoldalról mûködtethetõ munkahengerek

Az egyenesvonalú mozgást végzõ hidraulikus egységeknek - az esetek túlnyomó részében - a folyadék nyomás hatására egyik irányban kifejthetõ erõhatás alkalmazásukat korlátozná.

Gondoljunk egy hidraulikus üzemû rakodógépre, amely a kanalat képes felemelni, a szállítójármûre rakodni, de nem tudja a rakodókanalat újból megmeríteni, vagy egy hidraulikus sajtológépre, mely a szerszámot a formába nyomja, de nem képes ismét megemelni.

Az eddigiekben megismert hidraulikus hengerek - mivel egyirányú mûködtetésûek voltak - erõt, nyomás hatására, csupán egyik mozgási irányba tudtak kifejteni.

Ahhoz, hogy a dugattyú és vele együtt a dugattyúrúd a szerszámra, munkaeszközre mindkét irányból a szükséges nagyságú erõt legyen képes kifejteni, a kétoldalról mûködtetett munkahengereket alkalmazzuk

5.3. ábra: Kétoldalról mûködtethetõ munkahenger

Hengercsõ,

Dugattyú,

Dugattyúrúd,

Hátsó hengerfedél,

Elsõ hengerfedél,

Karmantyú,

Tömszelence,

Zárófedél,

Támasztógyûrû,

Dugattyú tömítés,

Dugattyúrúd tömítés,

Dugattyúrúd tömítés,

Mint az 5.3. ábrán látható a munkahenger mindkét dugattyúfelülete mögé be tudjuk vezetni a nyomóközeget, - általában nem egyidejûleg - mely a dugattyúrúdnak elõre és hátrafutását is erõ kifejtésével teremti meg.

5.4. ábra: Kétoldali mûködtetésû munkahenger jelölése

Abban az esetben ha a dugattyú a hengerbõl kifelé halad a munkahenger hosszúsága növekszik. Ezért az ilyen irányú mozgást pozitív mozgásnak, azt a hengerteret melybe folyadékot vezetve ez következik be, pozitív hengertérnek nevezzük. (Ez jelenleg a bal-oldali hengertér.)

Ellentétes - hengerbe való járás - irányát és hengerterét negatívnak hívjuk.

Miért tapasztalt a p₁ és a p₂ nyomásmérõ mûszerek által mutatott értékek között különbséget + és - irányú dugattyú mozgásnál? A válasz ezek után igen egyszerû.

A dugattyú mozgását egyik irányú mozgásnál sem akadályozta külsõ terhelés. Az elmozdulás létrejöttéhez a dugattyúnak két ellenállást kellett legyõznie, a mechanikai (tömítések okozta9 súrlódást, valamint a folyadék súrlódását, mely az ellentétes hengertérbõl történõ kisajtoláshoz szükséges.

Vizsgáljuk meg a dugattyú felületeit!

A_D        A_GY

A_R

ábra: Dugattyú felületarányok

A dugattyút - mindkét irányban - fékezte a súrlódás. Amennyiben pozitív irányba mozgott, a nyomás (p₁) teljes dugattyúfelületre (A_D) hatva nagy erõt fejtett ki.

Negatív irányban a nyomás (p₂) nem hat a teljes dugattyúfelületre, hiszen a dugattyúrúd felülete (A_R) annak egy részét elfoglalja. A folyadék számára aktív felület itt:

A_GY = A_D - A_R

Ahol:

A_D = dugattyú teljes felülete,

A_R = dugattyúrúd felülete,

A_GY= dugattyú rúdoldali, gyûrû felülete

Gondolkozzon és válaszoljon!

Miért következett be az a jelenség, hogy a nyomásmérõ mûszerek a munkahenger dugattyújának + és - irányú mozgásnál különbözõ eredményt mutattak?

Írja le válaszát!

Mit tapasztalt a + és - irányú dugattyúmozgások sebességénél és miért?

Két szélsõ dugattyú - végállás - helyzetében ábrázoljuk a vizsgált munkahengert:

löket löket

- véghelyzet           + véghelyzet

5.6. ábra: Hengerterek térfogata

A dugattyú + és - irányban ugyanazt a lökethosszt teszi meg. Mi a különbség?

A_GY A_D

A_R

5.7. ábra: Térfogatok a dugattyúk mögött

Az 5.7. ábrán jól látható, hogy a negatív véghelyzetben lévõ dugattyú mögé - a dugattyúrúd térfogat kiszorításának megfelelõen - kevesebb folyadék fér be.

V₁ = A_GY * Löket

Míg a dugattyú pozitív végállása esetén a térfogat:

V₂ = A_D * Löket

A két hengertér térfogata tehát: V₂ - V₁ = A_R * Löket nagyságban különbözik egymástól.

Következtessen!

Amennyiben a szivattyú által elõidézett folyadékáram állandó, (pl.: percenként 4 dm³ folyadékot szállít) melyik hengerteret képes kevesebb idõ alatt feltölteni? Melyik irányban halad gyorsabban a dugattyú?

Írja le véleményét!

A kétirányban mûködtethetõ munkahenger dugattyúja - ugyanazon folyadéknyomás hatására - pozitív és negatív irányban különbözõ erõket fejt ki. Gondoljon az elõzõekben olvasottakra! Melyik irányban képes a dugattyú nagyobb erõvel hatni?

Oka az, hogy ekkor a folyadék nyomása a felületekre ugyan azonosan hat, de a kifejtett erõk nagyságát (pozitív és negatív irányban) a .......... ..... ...... .......... ..... ...... .................... határozzák meg.

4/2-es útmeghatározó elem

Az eddigi mûködtetések, vezérlések megvalósításához elégsége volt a 2/2-es, vagy 3/2-es útmeghatározó elem alkalmazása. Jelen kapcsoláshoz olyan útmeghatározó elemet kell felhasználnunk, mely legalább 4 db. csatornával - úttal - rendelkezik.

Miért?

P csatorna - nyomóvezeték a szivattyútól,

L csatorna - visszafolyás a tartályba,

A; B csatornák - munkavezeték a fogyasztóhoz.

Mivel az adagolót mindkét irányban erõvel kell mozdítani így kétoldali mûködtetésû munkahengert alkalmazunk. Ennek azonban két ki és bevezetõ csatornája van, melyeknek folyadékellátását az útmeghatározó elem A és B csatornájával biztosítjuk.

5.8. ábra: 4/2-es útmeghatározó elem

A 4/2-es útmeghatározó - mint az ábrán is látható - egy úttal (csatornával) többet tartalmaz, mint eddig megismert bármelyik változat. Ezek a szelepek is készülnek mono és bistabil kivitelben egyaránt.

Helyettesítsük a 4/2-es útmeghatározó elemet 2 db. 3/2-es útmeghatározóval! Valósítsa meg a kapcsolást!

p2

p1                p2

I.           II.

5.9. ábra: Kétoldalról mûködtethetõ munkahenger vezérlése 2 db. 3/2-es útmeghatározó elemmel

A kapcsolás megvalósítását követõen mûködtessük a kört és jegyezzük le tapasztalatainkat!

A nyomásértékeket - kivétel a 0-0 szelepállás - csak a dugattyú mozgó helyzetében szabad leolvasni!

Az útmeghatározó elemek alaphelyzetét 0, vezérelt állapotát 1, számmal jelöltük!

A két 3/2-es útmeghatározó elem 0 pozíciójában próbálja a dugattyút kézzel megmozdítani! Mit tapasztal? Egyéb szelepállásokban ne próbálja a dugattyúrudat kézzel megfogni! BALESETVESZÉLYES!

Írja le röviden, hogy a 4/2-es és a 2 db. 3/3-as útmeghatározó elemmel megvalósított kapcsolás mûködése között milyen különbségeket fedezett fel!

Még egy 4/2-es útmeghatározó elem

5.10. ábra: Három vezérlõélû 4/2-es útmeghatározó elem

5.11. ábra: Vezérlés 4/2-es útmeghatározó elemmel

Ön már elég jól ismeri a hidraulikus elemeket és azok mûködését. Próbálkozzék meg egy feladat megoldásával, mely logikus gondolkodást kíván!

5.12. ábra Megoldható?

A

T

P

A kétoldalról mûködtethetõ munkahenger vezérlését meg lehet-e oldani 1 db. 3/2-es útmeghatározó elem alkalmazásával úgy, hogy a munkahenger dugattyúja pozitív és negatív irányba egyaránt a nyomófolyadék energiájának hatására mozduljon el, erõt fejtsen ki?

Gondolkodjon!

Véleményét jegyezze le indoklással együtt!

Önellenõrzés 5.

Figyelmesen olvassa el a kérdéseket! Jelölje az Ön által helyesnek ítélt válaszokat x-szel, vagy adjon rövid válaszokat!

A kétoldali mûködtetésû munkahenger dugattyúja melyik mozgási irányban képes  nagyobb erõhatás létrehozására, ha a folyadék nyomása azonos?

a./ pozitív irányban o

b./ negatív irányban o

c./ mivel a folyadék nyomás mindkét esetben azonos az erõhatások is egyenlõk.

(Pascal törvénye alapján.) o

(4 pont)

2. Az ábrán kétoldalról mûködtethetõ munkahenger rajzát látja. Sorolja fel részeit a tételszámozás szerint!

8.Hengertér.......... ..... ...... ............

9.Hengertér.......... ..... ...... ............

(5 pont)

Az ábrán egy szelep rajzát látja. Írja le mindazt, amit a rajzról le tud olvasni!

(5 pont)

4. Rajzolja le az elõzõ szelep jelképes ábráját!

(4 pont)

p

5. Kétoldalról mûködtethetõ munkahengert az ábra szerint kötök be.

A munkahenger dugattyújának mindkét felületére egyidõben ugyanazon nagyságú nyomás hat.

Mi történik a dugattyúval? Írja le és indokolja meg, hogy miért!

(5 pont)

Amennyiben az 5.12. ábra megoldása helyes és a kapcsolás is megfelel a követelményeknek akkor még +10 pontot szerzett.

Elérhetõ pontszám:       33 pont

30-33 pont Kiválóan megfelelt

22-29 pont Megfelelt

0-21 pont Javaslom, figyelmesen ismételje át!