regulacijski ureĐaji

REGULACIJSKI UREĐAJI

U regulacijske uređaje spadaju sve vrste ventila. Njihova je funkcija: regulacija smera protoka radne tečnosti regulacija pritiska radne tečnosti regulacija protoka radne tečnosti

Prema svojoj funkciji se ventili dele na: razvodne ventile (razvodnike) ventile pritiska ventile protoka

Razvodni ventiliRazvodnim se ventilima reguliše smer protoka radne tečnosti.Dele se u tri grupe:

s klipom koji se pomiče aksijalno s rotirajućim klipom ventilski razvodnici

a) b) c)

a) Neutralni položaj – Cilindar miruje. Pumpa pritiska ulje i prekorazvodnika se vraća u spremnik. Pritisak ulja je takav da pokrije gubitkestrujanja do spremnika.

b) Izvlačenje klipa cilindra – Ulje dolazi na klipnu stranu cilindra. Pritisakzavisi od opterećenju na klipnjači. Ulje sa strane klipnjače vraća se uspremnik.

c) Uvlačenje klipa cilindra - Ulje pod pritiskom dolazi na stranu klipnjače.Klip se uvlači. Ulje sa strane klipa odlazi u spremnik.

Direktno aktivirani razvodnici

Ručno upravljanje razvodnikom

Hidrauličko ili pneumatsko upravljanje razvodnikom

Indirektno upravljani razvodnici

Elektro-hidraulički aktiviran razvodnik s opružnim centriranjem

Proporcionalni razvodnici

Izlazna veličina (protok) proporcionalna jejakosti struje ulaznog signala. Upravljačkipritisak pomiče klip glavnog razvodnika svedo one vrednosti kada se sila pritiskaizjednači sa silom u opruzi.

Izbor razvodnika prema funkciji

Upravljanje jednoradnim cilindrom

Upravljanje dvoradnim cilindrom

Upravljanje dvoradnim cilindrom

(s neutralnim položajem)

12

Ventilipritiska

Zaporni ventili

Osnovna je uloga zapornih ventila zatvaranje protoka u jednomsmeru, a dozvoljavaju ga u drugom smeru. Izvode kao ventili sasedištem: s kuglicom ili stošcem kao zapornim elementom.Postoje dve osnovne izvedbe zapornih ventila:

nepovratni ventil

deblokirajući nepovratni ventil

Nepovratni ventili

Uloga je nepovratnog ventila da propusti struju radne tečnosti kada onadostigne pritisak kojim se može savladati sila opruge (ili masa kuglice ilikonusa), koja drži kuglicu ili konus naslonjene na sedište ventila. Usuprotnom smeru strujanje nije moguće.

a) Nepovratni ventil s kuglicom

b) Nepovratni ventil s konusom

c) Simbol nepovratnog ventila

opterećenog oprugom

d) Simbol nepovratnog ventila

bez opruge

Deblokirajući nepovratni ventil

Deblokirajući nepovratni ventil ima funkciju nepovratnog ventila u jednomsmeru strujanja radne tečnosti, a u drugom smeru postaje protočni ventil.

Ventil za ograničenje pritiska

Uloga je ventila za ograničenje pritiska zaštita sistema odpreopterećenja. Ako se zbog prevelikog opterećenja nahidromotoru, zahteva od pumpe pritisak veći od onog na kojeg jepodešen ventil za ograničenje pritiska, on se otvora i propuštaizvesnu količinu radne tečnosti iz pritisnog voda pumpe uspremnik.

Indirektno upravljani ventil za ograničenje pritiska

Za protoke veće od 150 l/min koriste seindirektno upravljani ventili zaograničenje pritiska. Takvi ventiliosiguravaju manje pulzacije protoka iprotoka.

Regulator pritiska

Ukoliko je u nekom delu hidrauličkog kruga potrebno održavati konstantnipritisak, ugrađuje se regulator pritiska.

U slučaju povećanja pritiska pN-K klip (2) pomaknut će se suprotnodelovanju opruge (3) te prigušiti otvor (1). Zbog povećanja pada pritiska uventilu pritisak pN-K će pasti na regulisanu vrednost.

Ventili za regulaciju protoka

Ukoliko se cilindar ili hidromotor snabdevaju radnom tečnošću iz pumpekonstantnog protoka, a iz nekog je razloga potrebno promenti brzinu kretanjaklipa ili brzinu vrtnje vratila hidromotora, tada se u pritisni vod ugrađujeprigušni ventil uz pomoć kojeg se smanjuje protok. Na taj se načinumetno stvara otpor koji u sistemu predstavlja određeni gubitak. Višak radnetečnosti odvodi se preko ventila za ograničenje pritiska.

Q = Q1+Q2

Q – protok iz pumpe

Q1 – protok prema cilindru

Q2 – protok kroz ventil za

ograničenje pritiska

Prigušni ventili

Prigušni ventili izvode se s konstantnim prigušenjem ili se prigušenje možemenjati.

a) Prigušnica

b) Blenda

Konstantno prigušenje

Regulisano prigušenje

c) Prigušenje iglom

d) Prigušenje rasporom

e) Prigušenje utorom

f) Prigušenje utorom

h) Prigušenje zavojnicom

g) Prigušenje zavojnicom

Dvograni regulator protoka

Da bi se isključio uticaj oscilacija pritisaka,potrebno je osigurati da na prigušnommestu vlada uvek isti pad pritiska (pz-pSy).To se postiže s klipom, koji se naziva ipritisna vaga, kao pokretno prigušnomesto.

Opruga potiskuje klip u smeru otvaranja idrži ga zatvorenog kada kroz ventil nemastrujanja. Ako kroz ventil protieče tečnost,na klip će delovati sila koja nastaje odpritiska koji uvijek djeluje na dve površine.

FKSyKz FApAp K

FSyz

A

Fpp

Uslov ravnoteže pokazuje, da je na prigušnom mestu pad pritiskaproporcionalan sili u opruzi. Kako nastaju vrlo mali hodovi u opruzi, možese uzeti da je sila u opruzi približno konstatna.

Naraste li pritisak na ulazu u ventil, pomeriće će se klip u smeruzatvaranja. Pri tome se smanji protok koji struji prema prigušniku takodugo dok se pritisak na ulazu ne smanji, a zahvaljujući tome što razlikapritiska na ulazu i izlazu postane jednaka sili u opruzi podeljenoj spovršinom AK. Protok dakle ostane konstantan.

Ako se promeni pritisak na izlazu (poveća ili smanji) pomiče se klip takodugo dok se ponovo ne ostvari uslov:

K

FSyz

A

Fpp

Kod dvogranog se regulatora protoka višak tečnosti odvodi u spremnikpreko ventila za ograničenje pritiska. To znači da pumpa uvek radi smaksimalnim pritiskom. Pogodno samo za niskopritisne sisteme.

Trograni regulator protoka

Višak se tečnosti odvodidirektno iz regulatora protoka uspremnik.

Pogodno za visokopritisnesisteme.

P-Q karakteristika prigušnika i ventila za regulaciju protoka

PRIGUŠNIK

VENTIL ZA REGULACIJU PROTOKA

Kod prigušnika je protok zavisan o razlici pritiska na mestu prigušenja,što znači da s povećanjem pada pritiska protok raste.

l

dv

64

Viskoznost se menja prema:

Kod regulatora protoka protok ne zavisi od razlike pritisaka, koji deluju naulazu i izlazu iz ventila. Ugrađuju se tamo gdje je i pored različitih opterećenjapotrošača potrebno ostvariti konstantnu radnu brzinu.

Razdelnik protoka

Ukoliko jedna pumpa mora snabdevati dva potrošača, tada se ugrađujerazdelnik protoka.

rechtslinksges QQQ konstQ

Q

rechts

links

POMOĆNI UREĐAJI

Cevovodi

1. Kruti cevovodi – najčešće čelične cevi, šavne i bešavne (hladno valjane) zavisno o pritisku koji vlada u cevovodu -za čvrsto spajanje elemenata

2. Savitljivi cevovodi – koriste se u slučajevima kada se radni element kreće, ili je cevovod potrebno često demontirati

Sve se cevi moraju odabrati ili proračunati prema:

radnom pritisku

brzini strujanja

minimalnom prečniku savijanja

Kruti cevovodi

Osnovni kriterijmi za izbor materijala cevi je čvrstoća cevi, hrapavost površine ihomogenost materijala. Najviše se koriste bešavne hladno valjane čelične cijevi(obavezno za visoke pritiske) i šavne cevi za niskopritisne cevovode. Izuzetno sekoriste cevi od bakra, mesinga i aluminija.

Protočni prečnik cevi

srv

Qd 607,4

d – m – protočni prečnik cevi

Q – m3/s - protok

vsr – m/s – srednja brzina strujanja vsr

Proračun debljine zida cevi

dop

pDs

200

s – mm – debljina zida

D – mm – spoljni prečnik cevi

p – bar - pritisak u cevi

dop - dopušteno naprezanje materijala

na pritisak

- faktor sigurnosti (2-4)

Savitljivi cevovodi

Na svim onim mestima gde nije moguće ugraditi krute cevi, ugrađuju sesavitljive: spojevi s pokretnim delovima, prostorno teško spojiva mesta,spojevi koji se skidaju i premještaju i sl.

Materijal savitljivih cevi podložan je starenju, osetljiv na vibracije i visoketemperature, veće brzine strujanja itd.

GUMA, POLIESTER, POLIURETAN

ČELIČNA MREŽA

Postavljanje savitljivih cevi

Priključci

Priključcima se spajanju uređaji i cevovodi.

Priključci za međusobno spajanje krutih cevi i krutih cevi s uređajima

e)

a) Priključak s prstenom koji se utiskuje u cev

b) Priključak sa steznim prstenom

c) Priključak za konusno formirani završetak cevi

d) Priključak za završetak cevi na koju je zavaren

konusni deoe) Spoj cevi sa zavarenom prirubnicom

Brzorastavljive spojnice

Brzorastavljive spojnice se koriste za povremeno spajanje ili odvajanjeelemenata hidrauličkih sistema od energetskog priključka. Utikač i utičnicaimaju nepovratne ventile kojima se sprečava izlaz ulja nakon prekida veze.

Zaptivni elementi

Zaptivni elementi u hidraulici sprečavaju prodor ulja u okolinu ili unutarsistema. Zavisno o nameni, različitih su konstrukcijskih izvedbi.

Razlikuju se prema:

Stepenu brtvljenja koji valja ostvariti

Vrsti i statusu kretanja

Protoku u sistemu

Statusu dodira

Vrsti materijala iz kojeg su izrađeni

Apsolutna nepropusnost traži se kod prodora hidrauličke tečnostiprema spolja. Propusnost prema spolja smatra se neispravnošćusistema.

Unutar sistema potrebna je propusnost u obliku stvaranja mazivogsloja zbog podmazivanja.

Vrste brtvljenja

Spremnici

Spremnici su posude za držanje hidrauličke tečnosti.

Namena im je višestruka:

Pohranjuju dovoljnu količinu hidrauličke tečnosti za nesmetan i

pravilan rad sistema

Omogućuju hlađenje hidrauličke tečnosti (po potrebi i grejanje

ugradnjom grejača)

Omogućuju nesmetano izdvajanje gasova

Omogućuju izdvajanje vode

Konstrukcija spremnika

Za izradu se spremnika koriste Al - limovi, čelični limovi ili limovi odnehrđajućeg čelika.

Zapremina spremnika

psp QzV Z – 3…8 - broj optoka u minuti

Qp – protok pumpe u l/min

Filteri

Filteri omogućavaju normalan rad sistema i povećavaju njegovu trajnost.Zračnosti između kliznih elemenata su do 20 m, a za servosisteme do 3m, pa je u skladu s time potrebno osigurati i finoću filtriranja ulja.

Krute čestice u struji radne tečnostidjeluju abrazivno, oštećujući fineklizne površine, sedišta ventila, a urasporima se zaglavljuju i utiskuju upovršine.

Posledice:

Jače isticanje ulja zbog lošijeg brtvljenja

Blokiranje rada kliznih delova

Promena karakteristika regulacije protoka

Smanjenje trajnosti

Regulacijski ventili

Ventil sa sjedištem

Erozija na zaptivnim površinama

Karakteristike filtera

Karakteristike filtera se iskazuju na sledeći način:

Finoćom filtriranja

Količinom izdvojenih čestica Količinom protoka kroz filter

Padom pritiska

izlazunan

ulazunan

x

x

x

)(

)(

x- odnos broja česticaodređene veličine x prefiltriranja i broja čestica isteveličine nakon filtriranja

Ugradnja filtera

ULOŽAK FILTERA

ČAŠICA FILTERAGLAVA FILTERA

POKLOPAC FILTERA

FILTER PRITISKA POVRATNI FILTER

Ugradnja filtera u hidraulički sistem

Hidraulički akumulatori

Hidraulički akumulatori su spremnici hidrauličke tečnosti pod pritiskom.

Funkcije su im sledeće:

Akumuliranje energije

Korištenje akumulirane hidrauličke energije po potrebi

Trenutno osiguranje energije kod prestanka rada pumpe (kvar,

nestanak energije za pokretanje pumpe i sl.)

Nadomeštanje hidrauličke tečnosti kod gubitka curenjem

Štednja energije

Prigušenje udara i pulzacija

Način rada hidrauličkog akumulatora

U telu akumulatora nalazi se razdelni član (meh, membrana ili klip), kojim seodvajaju gas (najčešće ugljenik) i hidraulička tečnost.

Osnovni parametri za dimenzioniranje akumulatora su pritisak, zapremina itemperatura. Procesi koji se zbivaju sa gasom prilikom ekspanzije odn.kompresije su najčešće politropski (između adijabate i izoterme).

Akumulator se pre puštanja u rad puni gasom na pritisak p1 i zapreminu V1.Ugradnjom u hidraulički sistem, prilikom punjenja tečnošću gas se sabija naodređeni pritisak i zapreminu, pa će pritisak tečnosti biti jednak pritisku gasa.Ukoliko u sistemu padne pritisak ispod vrednosti p2, iz akumulatora će potećitečnost u sistem.

Tipovi hidrauličkih akumulatora

AKUMULATOR S MEHOM

AKUMULATOR S MEMBRANOM

AKUMULATOR S KLIPOM