Blok I: PODSTAWY TECHNIKI Lekcja 9: Zasada działania, budowa i obsługa podstawowych układów hydraulicznych oraz pneumatycznych (1 godz.) 1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia. 2. Układy hydrauliczne i pneumatyczne 3. Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Do urządzeń do regulacji przepływu i ciśnienia cieczy, które znalazły zastosowanie w maszynach i urządzeniach rolniczych, zaliczyć można: zawory sterujące ciśnieniem, które dzielą się na: zawory bezpieczeństwa, zawory przelewowe, zawory redukcyjne; zawory sterujące natężeniem lub kierunkiem przepływu, do których należą: zawory odciążające, zawory zwrotne, zawory dławiące, zawory rozdzielające regulatory przepływu.

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Zawory sterujące ciśnieniem: bezpieczeństwa, przelewowy redukcyjny

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Zawory sterujące natężeniem przepływu: odcinające, zwrotne, dławiące.

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Zawór bezpieczeństwa ma za zadanie upuścić olej bezpośrednio do zbiornika w razie powstania nadmiernego ciśnienia w układzie. Zawór bezpieczeństwa w czasie normalnej pracy układu pozostaje zamknięty, a otwiera się tylko przy nadmiernym zwiększeniu ciśnienia w instalacji. Zawór przelewowy w trakcie normalnej pracy umożliwia ciągłe odprowadzanie części strumienia oleju do zbiornika, zależnie od jego nastawienia. Każdy zawór przelewowy może być użyty jako zawór bezpieczeństwa, natomiast nie każdy zawór bezpieczeństwa będzie dobrze pracował jako zawór przelewowy. Do utrzymania stałego ciśnienia za zaworem, niezależnie od wartości ciśnienia panującego przed nim, służą zawory redukcyjne. Ciśnienie za zaworem redukcyjnym może być mniejsze, a co najwyżej równe ciśnieniu przed zaworem.

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Zawory rozdzielające służą do kierowania przepływu cieczy do odpowiednich odbiorników instalacji hydraulicznej. Zawory rozdzielające można sklasyfikować w zależności od liczby dróg sterowniczych i od liczby położeń elementu sterującego. Na podstawie liczby dróg sterowniczych, czyli liczby przewodów doprowadzonych do zaworu, rozróżnia się rozdzielacze dwudrogowe, trzy drogowe itp. Ze względu na liczbę położeń elementu sterującego dzieli się rozdzielacze na dwupołożeniowe, trój położeniowe itp. Liczbę dróg sterowniczych i liczbę położeń elementu sterowniczego podaje się cyframi, np. 4/3 oznacza zawór czterodrogowy trójpołożeniowy. Najszersze zastosowanie w układach hydraulicznych maszyn rolniczych znalazły suwakowe zawory rozdzielające, ze względu na możliwość uzyskania dużej liczby różnych kombinacji połączeń wielodrogowych.

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Prosty rozdzielacz suwakowy składa się z cylindrycznego suwaka i korpusu zaopatrzonego w otwory doprowadzające i odprowadzające ciecz. Rozdzielacz ten jest rozdzielaczem trójpołożeniowym z zamkniętym przepływem w położeniu naturalnym, umożliwiającym ustawienie sterowanego odbiornika w położeniu nieruchomym (stop, położenie neutralne) lub też uzyskanie jego ruchu w jednym lub drugim kierunku. W położeniu neutralnym suwak zasłania kanały doprowadzające ciecz do odbiornika. Po przesunięciu suwaka w prawo kanał prawy, łączący rozdzielacz z odbiornikiem, otrzyma połączenie z kanałem doprowadzającym ciecz roboczą pod ciśnieniem, a kanał lewy zostanie połączony z kanałem odprowadzającym ciecz do zbiornika. Po przesunięciu suwaka w lewo kanał prawy, łączący rozdzielacz z odbiornikiem, zostanie połączony z kanałem odprowadzającym ciecz do zbiornika, natomiast kanał lewy uzyska połączenie z kanałem doprowadzającym ciecz pod ciśnieniem. Działanie rozdzielacza jest przedstawione przez układ strzałek na jego schemacie.

1. Urządzenia do regulacji przepływu i ciśnienia Dławik jest najprostszym urządzeniem ograniczającym natężenie przepływu oleju w układzie. Dławik zapobiega zbyt szybkiemu doprowadzeniu oleju pod ciśnieniem do cylindrów siłowników czy innych odbiorników hydraulicznych, a tym samym zapobiega ich uszkodzeniu. Dławiki instaluje się zazwyczaj przy króćcach rozdzielaczy lub na siłownikach

Układy hydrauliczne i pneumatyczne

2. Układy hydrauliczne i pneumatyczne Napęd hydrauliczny lub pneumatyczny jest to zespół elementów wzajemnie ze sobą połączonych, mających na celu przetworzenie energii mechanicznej na energię płynu oraz przeniesienie jej za pośrednictwem czynnika roboczego pod ciśnieniem do odbiorników. W odbiornikach tych zostaje ona ponownie zamieniona na energię mechaniczną. Zasada działania poszczególnych elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych jest taka sama. Różnią się one między sobą rozwiązaniami konstrukcyjnymi wynikającymi z odmiennych właściwości fizycznych czynnika roboczego. W napędach hydraulicznych czynnikiem roboczym jest z reguły olej mineralny, natomiast w układach pneumatycznych sprężone powietrze. W zależności od sposobu przenoszenia ruchu rozróżnia się dwa rodzaje napędów hydraulicznych: hydrostatyczny i hydrokinetyczny. W układach hydrostatycznych, zwanych często układami hydrauliki siłowej, wykorzystuje się do przeniesienia ruchu energię ciśnienia cieczy, a w napędach hydrokinetycznych - energię kinetyczną cieczy

2. Układy hydrauliczne i pneumatyczne Do podstawowych zalet układów hydraulicznych należy zaliczyć. możliwość uzyskania na organach wykonawczych bardzo dużych sił, przy jednoczesnym zachowaniu małych gabarytów urządzenia i prostoty przeniesienia energii; bezstopniową regulację prędkości elementów wykonawczych z zachowaniem ich płynnego ruchu; łatwość zabezpieczenia przed przeciążeniem; dużą sprawność całkowitą, uzyskiwaną dzięki możliwości dostosowania ciśnienia oleju do chwilowego obciążenia. Do wad układów hydraulicznych zalicza się: trudności uzyskania bardzo szybkich ruchów elementów wykonawczych; trudności uszczelnienia elementów ruchowych; konieczność wykonania wszystkich elementów z bardzo dużą dokładnością, co wiąże się z wysoką ich ceną.

2. Układy hydrauliczne i pneumatyczne Najważniejszymi zaletami układów pneumatycznych są: możliwość uzyskiwania dużych prędkości gazu w przewodach, a co za tym idzie, wykorzystania go do sterowania elementów o dużych prędkościach działania; mała wrażliwość na działanie temperatur, małe wymiary i masa elementów pneumatycznych, możliwość stosowania centralnego zasilania dla kilku a nawet kilkudziesięciu niezależnych układów. Głównymi wadami układów pneumatycznych są: ograniczenie względami technicznymi i ekonomicznymi wartości ciśnienia w układzie (0,4-0,7 MPa), prowadzące do niemożliwości uzyskiwania dużych sił na elementach wykonawczych; trudności z uzyskiwaniem płynnego ruchu elementów roboczych; trudności w uzyskiwaniu małych prędkości ruchu elementów wykonawczych oraz jej płynnej regulacji; duże koszty układów pneumatycznych związane z koniecznością zachowania dużej dokładności podczas wykonywania elementów wchodzących w jej skład.

Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych

3. Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych

3. Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych

3. Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych

3. Symbole graficzne elementów układów hydraulicznych i pneumatycznych Symbole graficzne podano za: A. Lisowski: Mechanizacja rolnictwa, Hortpress Sp. z o. o., Warszawa 2008