Cuprins

Argument ...............................................................................................................................pag 2

Cap 1 Principiul de funcionare al unui sistem de acionare hidraulic..................................pag 3

1.1 Generaliti.................................................................................................................pag 3

1.2 Schema de funcionare acionarii hidraulice la mainile-nelte...................................pag 4

1.3 Avatanjale i dezavantajele acionrii hidraulice.......................................................pag 5

1.4 Structura circuitelor hidraulice...................................................................................pag 6

Cap 2 Motoarele Hidraulice.....................................................................................................pag 7

2.1 Motoare hidraulice cu piston......................................................................................pag 7

2.1.1 Modul de functionare..............................................................................................pag 8

2.3 Tipuri de motoare.......................................................................................................pag 9

2.4.Construcia motoarelor hidraulice cu piston..............................................................pag 10

2.5 Parametrii de baz al motorelor hidraulice...............................................................pag 11

Cap III Motoare hidraulice .................................................................................................... pag 12

3.1.Motoare hidraulice cu rotor......................................................................................pag 12

3.2Motoare hidraulice cu roi dinate..............................................................................pag 13

3.3.Motoare hidraulice cu palete.....................................................................................pag 14

3.4.Motoare cu pistonae radiale.....................................................................................pag 15

3.5Motoare cu pistonae axiale........................................................................................pag 16

Bibliografie...............................................................................................................................pag 17

Argument

Utilizarea larg a acionrilor i automatizrilor hidraulice se explic prin perspectiva oferit n privina creterii productivitii mainilor, utilajelor i instalaiilor, a performanelor lor statice i dinamice, a fiabilitii i randamentului global. Preferina pentru astfel de sisteme este atestat de creterile produciei acestor echipamente nregistrate n rile dezvoltate din punct de vedere industrial, cum sunt: S.U.A., Germania, Japonia, Rusia.

Tendina de dezvoltare a echipamentelor hidraulice se manifest n direcia creterii presiunilor de lucru (concentrarea n spaiu), creterii frecvenei de rotaie i vitezelor de deplasare (concentrare n timp), asigurarea unei funcii multiple pentru o anumit construcie de element, modul (concentrare funcional), creterea indicatorilor energetici (concentrare de putere), creterea fiabilitii i durabilitii. Extinderea utilizrii acionrilor hidraulice se explic i printr-o calitate deosebit a acestora, apreciat n special de constructorii de maini, i, anume uurina i simplitatea cu care se realizeaz sinteza oricrei maini sau instalaii, precum i a modificrilor i trecerii de la o structur la alta n acord cu schimbrile intervenite pe parcurs.

Ca o concluzie ce se desprinde din cele prezentate anterior la folosirea sistemelor hidraulice se va ine seama de avantajele i dezavantajele ce le prezint aceste sisteme de acionare sub aspect economic, constructiv i al exploatrii.

Avantajele actionarilor hidraulice sunt:

Densitate mare de energie - avantajul const n obinerea unor fore i momente mari de acionare cu elemente hidraulice de gabarit mic.

Acionarea hidraulic permite obinerea unor variaii continue a vitezelor liniare i unghiulare ale organului acionat. n plus reglarea vitezei poate fi efectuat chiar n timpul lucrului, asigurnd condiii optime de funcionare a instalaiei.

Inversarea sensului de micare se realizeaz uor, fr efecte dinamice, frecvena inversrilor fiind relativ mare.

Sistemele hidraulice pot fi comandate local, uor i comod, avnd totodat i posibilitatea de telecomand.

Automatizare i robotizare - sistemele hidraulice pot asigura cicluri semiautomate sau automate de lucru ale instalaiei acionate.

Automatizarea hidraulic a unei acionri hidraulice prezint siguran i fiabilitate.

Fiabilitate - funcionarea silenioas, fr efecte dinamice asigur o durabilitate ridicat sistemului hidraulic, ct i utilaj ului sau mainii acionate. n plus, agentul motor, de obicei uleiul, este i agent lubrificator. Utilajele acionate hidraulic pot beneficia de sisteme de ungere ramificate din sistemul de acionare.

Siguran i control - presiunea agentului motor este reglat uor i sigur prin supape. Se asigur astfel protecia instalaiei i a organelor acionate fa de suprasarcini.

Cldura dezvoltat de elementele hidraulice este disipat prin transportul ei n schema hidraulic de ctre agentul motor.

Aceste avantaje au detrminat alegerea mea, ca tem de proiect , a studiului motoarelor hidraulice , componente importante a unei instalaii hidraulice

2

Cap. I. Principiul de funcionare

al unui sistem de acionare hidraulic

1.1 Generaliti

Acionarea hidraulic a mainilorunelte const n transmiterea pintr-un sistem hidraulic a energiei necesare de la o surs de energie la organele de lucru a mainii.

Sistemele hidraulice folosite pentru acionarea sunt constituite, fig. 1, din organe de transmisie T a energiei de la sursa de energie Se la organele de acionat MU i din echipamente de comanda Ec i de reglare Er, care stabilesc regimul de funcionare al sistemului: pornirea, oprirea, inversarea sensului de mers, reglarea vitezei de lucru etc.

Mecanismele de transmitere ale unei actionari hidraulice sunt constituite, fig. 2, dintr-un generator hidraulic P, care este o pomp hidraulic, i un motor hidraulic M. Legtura dintre generator i motor este hidraulic i se realizeaz pintr-un curent de lichid sub presiune, care formeaz agentul purttor de energie ( agentul motor) al acionrii hidraulice. Sursa de energie a sistemului hidraulic este n general un motor electric, care antreneaz generatorul hidraulic pintr-o legatur mecanic.

Acionarea hidraulic se bazeaz pe transformarea energiei hidraulice a unui curent de lichid sub presiune, n energie mecanic. Prin variaia debitului lichidului sub presiune, care provoac antrenarea motorului hidraulic, se produce variaia vitezei motorului i deci se poate obine la organele de acionat o gam contiun de viteze de lucru.

Acionrile hidraulice se clasific, dup modul n care folosesc energia lichidului agent motor, n sisteme cu transmisie hidrostatic i sisteme cu transmisie hidrodinamic.

3

a) Transimiile hidrostatice folosesc energia potenial de presiune i mai putin energia cinetic a unui curent de lichid. Ele sunt constituite din pompe i motaore hidraulice cu piston sau cu rotor.

Transmisiile hidrostatice asigur realizarea intervalelor de vitez necesare la mainile-unelte i nu prezint dificulti pentru reglarea vitezei de lucru i a inversrii sensului de mers. Pentru puterile folosite la acionarea mainilor-unelte transmisiile hidrostatice au randamente convenabile.

b) Trasmisiile hidordinamice folosesc energia cinetic a lichidului agent motor i mai puin energia de presiune. Ele sunt constituite din pompe i turbine hidraulice n diferite variante.

1.2 Schema de funcionare a acionarii hidraulice la mainile-unelte

Schema de funcionare a unei acionari hidraulice aplicat la maini-unelte, fig 3, este constituit din: pompa P, antrenat de un motor electric, motorul hidraulic M care transform energia hidraulic a lichidului debitat de pompa n energie mecanic util i echipamentele de comand Ec i de reglare Er, care stabilesc regimurile de funcionare corespunztoare condiiilor de prelucrare cerute mainii-unelt.

Micarea necesar se transmite de la motorul hidraulic la organul de lucru al mainii-unelte sub form de micare de rotaie sau de micare rectilinie alternativ, fie direct, fie prin intermediul unui mecanism de acionare mecanic.

a) Micarea de rotaie in lanuri cinematice ale mainilor-unelte are loc ntr-un interval determinat de turaiile limit. Acionarea hidraulic poate realiza uor orice turaie dintr-un interval de reglare dat. Ea ns puin este utilizat pentru micarea principal a mainiilor-unelte, deoarece majoritatea mainiilor-unelte lucrez cu turaii ncepnd de la aproximativ 10 rot/min, iar motoarele hidraulice cu rotor funcioneaz n bune condiii numai la turaii mai mari de 200...300 rot/min.

b) Micarea rectilinie alternativ este realizat de acionarea hidraulic n bune condiii, att ca micare principal, ct i ca micare de avans. Prin utilizarea motoarelor hidraulice cu piston se obine direct la organele de lucru ale mainilor-unelte o micare rectilinie, astfel c nu este necesar un mecanism de transformare a micrii. Viteza motorului cu piston poate fi variat continuu n timpul regimului de lucru, asigurnd realizarea oricrei valori din intervalul de

4

viteze. Cursa de ntoarcere a organului acionat poate fi realizat la o viteza maxim fr utilizarea unui mecanism separat i cu inversarea fr ocuri a sensului de lucru.

1.3 Avantajele i devavantajele acionrii hidraulice

a) Avantaje. Acionarea hidraulic prezint urmtoarele avantaje, datorit crora are o larg utilizare n construcia mainilor-unelte:

- Reglarea contiun a vitezelor de achiere i de de avans n micarea de rotaie sau rectilinie alternativ

- Posibilitatea de reglare a vitezelor n timpul regimulului de lucru fr oprirea mainii-unelte.

- Mersul linitit, fr zgomot i vibraii

- Inversarea uoar a sensului de mers.

- Posibilitatea de a asigura fore i puteri mari, prin organe de dimesiuni i greuti relativ mici i cu solicitri reduse ale elementelor de acionare

- Protecia simpl a mainii-unelte contra suprasarcinilor, prin dispozitive de siguran i prin supravegherea cu manometre de control

- Obinerea cu uurin a opririlor la cot fix, prin comenzi cu opritoare

- Posibilitatea de a realiza uor cicluri de funcionare automat i de a schimba caracteristicile acestor cicluri

- Ungerea automat, uleurile folosite ca agent motor ndeplinind i functia de lubrifiani

- Amplasarea avantajoas a echipamentelor de comand i de reglare i folosirea de puteri mici pentru acionarea lor. Diferitele organe ale acionarii hidraulice, fiind legate ntre ele prin conducte, pot fi plasate n locuri convenabile din punct de vedere al construciei mainii, al deservirii i al accesului la montare i revizii. Gabaritul mainilor-unelte cu acionare hidraulic este n general redus n raport cu cel al mainilor-unelte care folosesc alte acionrii

- Durabilitatea mare i posibilitatea de nlocurie cu uurinta a pieselor uzate

- Posibilitatea de normalizare a pieselor sistemelor hidraulice. Folosirea pieselor de schimb permite o ntreinere uoar, reduce imobilizarea mainii i preului ei de cost.

- Acionarea hidraulic poate fi combinat prin comenzi electrice i electronice

b) Dezavantaje. Pe lng avantaje, acionarea hidraulic a mainilor-unelte prezint i o serie de dezavantaje:

- Dificulti n meninerea vitezei la valoare constant n domeniul vitezelor mici. Aceste difculti pot fi eliminate prin instalaii speciale, care scumpesc ns preul de cost al mainii-unelte

5

- Pierderi de lichid agent motor, care provoac variia puterii motorului hidraulic i deci variaia vitezelor de lucru

- Variii de temperatur, care fac s varieze vscozitatea uleiului folosit ca agent motor i o dat cu ea a pierderilor volumetrice i hidraulice care conduc la variaia vitezei. Din aceasta cauza ulerile folosite ca agent motor trebuie s aib o vscozitate ct mai constant n funcie de temperatur.

- Raport de reglare a turaiilor mic, cu limita inferioar la valoare relativ mare fa de necesitile lanurilor cinematice principale ale mainilor-unelte.

- Prezena aerului n circuitele hidraulice, ceea ce provoac o funcionare nelinitit i uzura prematur a pieselor

- Imposibilitatea folosirii acionrii hidraulice, din cauza neegaliti pierderilor de lichid n circuite, n lanurile cinematice care trebuie s asigure n tot timpul funcionrii

1.4 Structura circuitelor hidraulice

Organele de baz ale sistemelor de acionare hidraulic a mainilor unelte sunt legate dup o schem determinat, constituind un circuit hidraulic. Circuitele hidraulice realizeaz legtura energetic dintre generatorul de energie hidraulic i motorul care transform energia hidraulic n energie mecanic. Prin modul lor de funcionare, circuitele hidraulice prezint analogie cu circuitele electrice, n care energia electric produs de un generator pune n micare un motor electric.

Structura unui circuit hidraulic, fig.4, const n general din urmtoarele elemente principale:

a) Generatorul hidraulic P, antrenat de un motor electric M( mai rar de o transmisie mecanic)

Transform energia mecanic primit n energie hidraulic a curentului de lichid sub presiune. Generatorul hidraulic este o pomp volumetric rotativ cu debit constant sau variabil.

b) Motorul hidraulic Mh primete energia hidraulic i o transform n energie mecanic pentru producerea micriilor organelor de lucru ale mainii-unelte MU. Motorul hidraulic poate fi cu piston pentru realizarea de micri rectilinii alternative sau cu rotor pentru obinerea de micri de rotaie.

Motorul se construiete ca unitate separat de pompa sau monobloc, formnd un agregat numit variator hidraulic de turaii. Tija pistonului la motoarele cu micare rectilinie alternativ sau arborele motor la motoarele cu micare de rotaie se cupleaz mecanic cu organele de lucru ale mainii-unelte. Cuplarea se

6

realizarea direct sau pintr-un mecanism de transformare a micrii ntr-un raport determinat de condiiile de lucru ale mainii-unelte.

c) Conductele hidraulice realizeaz legtura dintre diferitele elemente ale circuitului; de exemplu conducta de aspiraie Ca ntre rezervorul de ulei R i pompa P, conducta de refulare (de presiune) Cp ntre pompa P i motorul hidraulic Mh, conducta de ntoarcere Ci a uleiului de la motorul hidraulic Mh la rezervorul R etc.

d) Echipmaentul de reglare Er realizeaz o valoare anumit a vitezei lineare sau de rotaie din intervalul de viteze al motorului hidraulic. Echipamentul de reglare este format din organe pentru variaia debitului de ulei introdus n motorul hidraulic i din organe de reglare a presiunii de regim n sistemul hidraulic. Variaia debitului de ulei se obine cu drosele i mecanismele de reglare a parametrilor de debit a pompei i motorului iar variaia presiunii cu supape de presiune maximal, de contrapresiune, trecere etc.

e) Echipamentul de comanda Ec efectueaz diferitele faze de funcionare ale sistemului hidraulic: pornirea, oprirea, inversarea sensului de mers al motorului etc. Echipamentul de comand este format din organe de ntrerupere, de comutare i distribuire a curentului de lichid: supape de ntrerupere, supape de reinere, inversoare de sens de mers etc.

f) Echipamentul de proctectie si control Ep asigur protecia sistemului hidraulic contra suprasolicitrilor eventuale i controlul funcionrii diferitelor organe. Echipamentul de protecie i control este format din: supape de siguran, supape de preaplin, manometre etc.

g) Accessorile sistemelor hidraulice sunt formate sunt formate din rezervoare de ulei, filtre, acumulatoare i rcitoare de ulei.

Cap. 2. Motoare hidrauliceMotoarele hidraulice folosite n sisteme de acionare hidraulic a mainiilor-unelte se

mpart, dup felul micrii pe care o realizeaz, n dou categorii:

a) Motoarele hidraulice cu piston, pentru realizrea micrii rectilinii alternative

b) Motoare hidraulice cu rotor, pentru realizarea de micri de rotaie.

2.1 Motoare hidraulice cu piston

2.1.1.Modul de funcionare

Motoarele hidraulice cu piston sunt constituite dintr-un cilindru n care se produce deplasarea relativ fa de cilindru a pistonului, prin aciunea lichidului introdus sub presiune. Uneori motoarele hidraulice pentru micare rectilinie alternativ sunt constituite din doi cilindri.

7

Micarea relativ dintre cilindru i piston poate fi obtinut prin deplasarea pistonului fat de cilindru fix sau prin deplasarea cilindrului fa de pistonul fix. La motoarele cu doi cilindri pot exista ambele situaii.

Volumul de ulei V1 (fig.5) introdus ntr-o parte a cilindrului desparit de piston este egal cu produsul dintre suprafaa efectiv a pistonului Sp1 i distana x1 de la capacul cilindrului la piston: V1= S p1 x1

Volumul de lichid raportat la timp reprezint debitul QM introdus n cilindrul iar deplasarea pistonului raportat la timp reprezint viteza lui v1. Relaia debitului de lichid introdus n cilindru este exprimat prin : QM = Sp1 x v1 din care rezult viteza de deplasare a

pistionului: v1= direct proprional cu debitul de ulei i invers proporional cu suprafaa efectiv a pistonului. Suprafaa efectiv a pistonului fiind o constant constructiv, viteza motorului hidraulic cu micarea rectilinie alternativ poate fi reglat prin variia debibului de lichid introdus n motor

Viteza de deplasare a pistonului n sens contrar este data de relatia : v2= . Dac cele dou suprafee efective ale pistonului sunt egale ( Sp1= Sp2O), sunt egale i vitezele n cele dou sensuri de deplasare: v1 = v2.

n cazul suprafeelor efective de piston neegale ( tije piston neegale, tij de piston ntr-o singur parte) cele dou viteze de deplasare v1 i v2 sunt diferite.

Notnd prin K raportul dintre suprafeele efective este : = K>1 raportul vitezelor este :

= de unde: v2 = K x v1.

Viteza v2 este de K ori mai mare dect viteza v1 pentru acelai debit constant QM, ceea ce este necesar de multe ori n sistemele hidraulice care deservesc multe maini-unelete ( raboteze, epinguri etc).

8

2.1.2. Tipuri de motoare hidraulice cu piston

Sistemele de construcie a motoarelor hidraulice cu piston sunt diferite, n funcie de condiiile de lucru i de locul disponibil pentru organele n micare ale motorului (fig .6)

Motor cu cilindru fix, avnd o singur tij.

(fig.6.a). Cilindrul 1 este fixat rigid de batiul mainii-unelte iar tija 2 a pistonului este solidar cu masa mobil 3. Raportul dintre cele dou suprafee efective ale pistonului este de 1:2 sau de 1:3, astfel c viteza este de dou, respectiv de trei ori mai mare n cursa de ntoarcere decat n cursa activ.Sistemul este simplu, ocup loc redus i este folosit n special la mainiile-unelte care au curse de lucru scurte, tija pistonului fiind solicitat la flambaj n cursa activ.

Motor cu cilindru fix, avnd dou tije (fig.6.b). Sistemul este folosit n general la mainile-unelte avnd micri cu viteze egale n ambele sensuri. Rezemarea n dou puncte a pistonului 1 asigur o conducere bun chiar pentru curse lungi. Are dezavantajul c ocup un spaiu mare.

Motor cu cilindru mobil, avnd o singur tij (fig.6.c). Tija 1 a pistonului 2 este fixat de batiul 3 al mainii-unelte iar cilindru 4 este solidar cu organul mobil 5. Cilindru se deplaseaz odat cu organul mobil iar lichidul este introdus n cele dou spaii ale cilindrului prin tija pistonului sau prin legturi flexibile. n cazul introducerii uleiului prin tija pistonului, tija se confecioneaz din eav cu perei dubli sau cu dou canale, pentru asigurarea circulaiei uleiului.

Motor cu cilindru mobil, avnd dou tije (fig.6.d). Cele dou suprafee efective ale pistonului 1 sunt egale si motorul nu ocup un spatiu mai mare dect sistemul cu o singur tij de piston. Conducerea lichidului n cilindru se realizeay prin cele dou canale 2 practicate in tijele pistonlui.

Motor cu doi cilindri, din care unul mobil (fig.6.e). Cilindrii sunt suprapui. Pistonul 1 al cilindrului 2 este solidarizat cu batiu 3, cilindru fiind mobil. Pistonul 4 al cilindrului 5 este solidar cu organul mobil 6 al mainii-unelte. Lichidul intr n cilindrul 2 prin tija pistonului 1, de unde trece in cilindru 5 prin canelele care leag cei doi cilindri. Viteza de deplasare a pistonului mobil, egal n ambele sensuri, este determinat de debitul total care intr n cei doi cilindri. Organul mobil al mainii-unelte poate efectua curse lungi cu cilindri relativ scuri. Construcia este destul de complicat.

Motor cu piston mobil i tij de piston fix(fig.6.f). Tija 1 a pistonului este fix i gurit n lungul ei iar pistonul 2 cu suprafee efective neegale este solidar cu organul mobil 3 al mainii i

9

poate aluneca pe tija gurit. n cilindru se formez astfel trei camere de presiune, dup cum uleiul care acioneaz pistonul este introdus prin tij, prin exteriorul ei, sau concomitent prin ambele locuri. Se realizeaz trei trepte de vitez pentru acelai debit n cursa activ. Cursa de ntoarcere este comandat de suprafaa efectiv inelar a pistonului pe o singur treapt de vitez, pentru un anumit debit. Motorul are dezavantajul unei construcii complicate.

Motorul cu piston plonjo (fig.6.g)r. Cilindru 1 este fix, iar pistonul plonjor 2 prevazut cu cremalier antreaneaz prin intermediul pinionului 3 masa de lucru 4 a mainii. Viteza de deplasare a pistonului este egala n ambele sensuri. Sistemul folosit pentru curse scurte.

2.1.3. Construcia motoarelor hidraulice cu piston

Cilindrul 1 al motoarelor hidraulice cu piston se confecioneaz din eav de oel tras (fgi.7).Pentru lungimi mici i presiuni joase, cilindrii se cofecioneaz i din font cu granulaie fin ( duritate 160...220 HB) sau uneori din bronz.

Fig.7. Motor hidraulic cu piston cu cilindrul din teava de otel

Capacele 2 ale cilindrilor se execut din oel pentru presiuni mari i din font pentru presiuni joase. Fixarea capacelor al cilindrii cu lungimea de circa 4 m se realizeaz prin strngere cu uruburile 3 i piesele intermediare 4. La cilindrii scuri fixarea se face direct la cilindru. Capacele posed orificiile 5 i 6, pentru accesul uleului n cilindru, dispuse n partea superioar spre a se evita acumularea de aer. Suprafeele interioare ale cilindrilor se prelucreaz fin prin rectificare, pentru a se obine un contact etan ntre cilindru i piston.

Pistonul 7, de obicei n form de disc, se confecioneaz din oel sau din font. La motoarelor cu cilindri lungi i presiuni nalte sau la care diametrul este foarte mic n raport cu lungimea lor se folosesc pistoane-plonjor construite din evi de oel.

Tijele de piston se confecionez din bare de oel rotund. Cnd tija 1(fig.8) servete concomitent i pentru conducerea uleiului n cilindru, ea se confecionez din eav. Construcia pistonului 2 n acest caz se realizeaz astfel ca s permit trecerea uleiului n cele dou spaii de lucru ale cilindrului prin intermediul unor canale 3.

10

Fig.8.Cilindru cu tija de piston gaurita Fig.9. Mansete de etansare de diferite forme.

Etanarea dintre dou spaii de lucru ale cilindrului desprite prin piston se realizeaz prin canale circulare practicate de piston, prin segmeni sau prin manete.

a) Etanarea prin canale circulare se folosete numai la cilindrii scuri, a cror prelucrare interioar se poate executa cu un grad mare de precizie. Pistoanele se rectific i se rodeaz mpreun cu cilindrul.

b) Etanarea prin segmeni este cea mai rspndit. Segmentii, n numr de 3...4, de lime mic, n funcie de diametrul pistonului i de presiunea din cilindru, se execut din font aliat cu un coninut de 1.5...1.8 % mangan sau eventual cu coninut de nichel-crom. Dup prelucrare segmenii sunt tratai termic.

Condiiile pe care trebuie s le ndeplineasc segmenii sunt:

Apsare uniform pe ntregul perimetru al seciunii cilindrului, pentru evitarea uzurilor unilaterale pe pereii

Joc funcional de maximum 0.025 mm n canalele pistonului

Ajustare exact a tieturilor nclinate, efectuate de obicei cu unghiul de 45...600

c) Etanarea cu manete este folosit la cilindrii cu lungime mare, la care prelucrarea interioar la un grad nalt de precizie se execut cu greu. Manetele (fig.9) se execut din piele sau din materiale plastice, n form de plrie a, de vas b, canelur c, acoperi d etc. Etanarea cu manete nu este folosit dect la motoarele cu presiuni de regim pn la 15 kgf/cm2 din cauza pierdilor mari de energie prin frecare. Etanarea conducerii tijelor de piston n capacele cilindrilor se realizeaz prin presgarnjturi cu inele din metal alb i grafit, cu cnep sau bumbac mbibat ntr-o mas de ulei grafitat, cu mase plastice etc.

2.1.4. Parametrii de baz al motoarelor hidraulice

Fora axial pe piston. Fora axial pe piston Fp (fig 10) pe care o dezvolt motorul este determinat de suma forelor rezistente R pe care trebuie s le nving pistonul n deplasarea sa: Fp =R = Rp+Rf+Ra+Rc.

Aceste rezistene sunt:

a)Reistena Rp la prelucrare, considerat drept component a forei de achiere dup direcia axei pistonului. Mrimea ei depinde de elmentele regimului de achiere, elemente geometrice ale sculei, forma achiei, apsarea specific de achiere i ali factori.

Fig.10. Fortele pe piston

b)Rezistena Rf, datorit frecrilor mecanice dintre organele sistemului aflate n micare relativ. Ea este provocat n special de frecrile n ghidajele mainii-unelte i de frecrile tijelor de piston n presganituri. Frecarea dintre piston i pereii cilindrului este redus ca urmare a strii permanente de lubrifiere ( ungere contiun), valoarea ei putnd fi considerat aproximativ de 5...8% din frecarea tijei pistonului n presganituri.

11

Frecarea tijei pistonului n preganituri se determin cu relaia:

Rf = x d x h x p x unde:

d = diametrul tijei pistonului n cm

h = lunginea garnituri de etanare n cm

p = presiunea uleiului n cilindru n kgf/cm2

= coeficientul de frecare dintre tija pistnului i presganituri, aproximativ 0,2.

Frecarea n ghidaje se exprim prin funcia: Rf = f ( ,, Gm, Gp, P1, P2) unde:

reprezint coficientul de frecare n ghidaje

= unghiul de n clinare al ghidajului

Gm = greutatea masei

Gp = greutatea piesei

P1 i P2 = componente ale forei de achiere care produc fore de frecare.

c)Rezistena Ra datorit forelor de inerie produse n masele n micare ale sistemului este:

R = x m kgf

unde: este acceleraia pieselor n micare n m/s2 iar m este suma maselor pieselor n micare n kg.

Pistonul se dimensionez ca s aib o lime de aezare suficient a elementelor de etanare, astfel ca s aib o lime de aezare suficient a elementelor de etanare, segmeni sau manete. Diametrul pistonului trebuie s fie mai mic dect al cilindrului, astfel nct s rezulte un joc de:

0.07 mm pentru Di 70 mm

0.10 mm pentru Di = 70...125 mm

0.15 mm pentru Di > 125 mm.

Ovalitatea admis poate fi de maximum 0.02 mm pentru Di 125 mm si cel mult 0.03 mm pentru Di 125 mm.

Ltimea segmentilor se determin n funcie de presiunea pe care trebuie s o exercite segmentul pe pereii cilindrului i care se ia de 0.5...1.3 kgf/cm2.

Scprile de ulei admise pentru un ulei cu vscozitatea de 2.8... 3.2 0E50 i la presiunile de regim p 60 kgf/cm2 sunt date n tabelul 1. La mainile unelte cu sisteme hidraulice cu debite mari se admit scpri pn la 50 cm3/min.

Tabelul 1. Scprile de ulei admise

Diametrul interior

Di al cilindruluimm

Scparea admis

cm3/min sub 70 370...90 5

90...125 11125...165 15

12

2.2. Motoare hidraulice cu rotor

Motoarele hidraulice cu rotor sunt n general identice din punct de vedere constructiv cu pompele volumetrice cu rotor. Majoritatea tipurilor de pompe volumetrice fiind reversibile, cu excepia pompelor hidraulice, se pot transforma n motoare hidraulice introducnd lichid sub presiune n ele.

Debitul pe care l-ar putea livra motorul dac ar funcoina ca pomp este: Qm = q x x n unde:

Qm = debitul primit de motor; n = turatia motorului ; q = debitul specific al motorului = coeficentul de reglare determinat de parametrii constructivi variabili ai motorului

Turaia motorului rezult n = i poate fi reglat prin variaia care o determin. Turaia variaz fig direct proporional cu debitul primit QM ( debitul dat de pomp).

Motoarele hidraulice cu rotor se uitlizeaz n sistemele ale mainilor-unlete ca motoare separate, independente sau conjugate cu pompe, ca de exemplu n construcia variatoarelor hidraulice cu turaie. Motoarele hidraulice cu rotor se clasific analog cu pompele, n motoare hidraulice cu roi dinate, motoare cu palete, motoare cu pistonae radiale i motoare cu pistonae axiale.

2.2.1. Motoare hidraulice cu roi dinate

Modul de funcoinare i construcia motoarelor hidraulice cu roi dinate sunt identice cu ale pompelor cu roi dinate. Se construiesc ca motoare independente, n general cu dou sau mai multe roi dinate fig. 11, una din roi 1 fiiind condus iar cellalte 2 conductoare. Roata condus este solidar cu arborele motor. Uleiul sub presiune este trimis prin conducta A i distribuit n cele trei camere de admisie A1, A2 i A3 ale motorului iar uleiul refulat prin camerele R1, R2 i R3 este colectat de conducta R i trimis n rezevor.

Fig.11.Motor hidraulic cu 4 roti

2.2.2. Motoare hidraulice cu palete

Modul de funcionare i construcia motoarelor cu palete asemntoare cu ale pompelor cu palete. Deosebirera apare numai la dimesiuni. Motoarele funcioneaz n general la aceeai putere cu turaii mai mici dect pompele, astfel c dimesiunile motoarelor i suprafeele de

13

etan sunt mai mari. Motoarele hidraulice cu palete sunt folosite n construcia variatoarelor hidraulice de turaii.

a) Debitul necesar n motor (fig.12) se determin n mod analog ca la pompele cu palete, cu relaia:

Qm=2 x 10-6x x e x n x (2 xb x R+ 4 x l x d) 1/min

dimesiunile geometrice ale motorului fiind exprimate n mm. La determinarea debitului s-au neglijat pierderile datorit spaiului ocupat de palete i uleiul rmas n canelurile paletelor rotorului. Debibutul necesar n motor poate fi variat prin modificarea excentrictii e.

Fig.12. Motor hidraulic cu rotor, cu palete

b) Turaia motoarelor cu palete poate fi reglat prin relaia debitului Qm necesar n motor i prin variaia excentriciti e a motorului : = f(QM, e).

Variaia turaiei motorului cu palete se poate obine prin reglarea debitului pompei, prin

reglarea poziiei relative dintre statorul i rotorul motorului i prin reglare conjugat, acionnd

concomitent asupra debitului livrat de pomp i asupra excentricitii motorului.

Pentru o valoare a excentricitii e dat, cuplul motor rezult din aciunea presiunii uleiului

asupra paletelor. Suprafaa efectiv pe care acionez presiunea uleiului variaz n cursul unei rotaii

complete a motorului, deci forele F1 i F2 care dau momentele M1 i M2 n raport cu punctul Q2,

variaz i ele.

2. 2.3. Motoare cu pistonae radiale

Motoarele hidraulice cu pistonae radiale au construcie asemntoare cu aceea a pompelor

cu pistonae radiale. Ele sunt folosite n construcia variatoarelor hidraulice de turaii.

14

a) Debitul necesar n motor se determin n acelai mod ca i debitul unei pompe cu pistonae radiale

QM = 10-6 x x e x zp x n 1/min unde: dp = diametrul unui pistona n mm

e = excentricitatea rotorului fa de stator n mm

zp = numrul pistonaelor

n = turaia motorului n rot/min.

Debitul necesar n motor poate fi variat prin variaia excentriciti e a motorului.

b) Turaia poate fi reglat prin variaia debitului necesar n motor i prin variaia excentriciti motorului: n = f ( Qm, e)

Variaia turaiei poate obine similar ca la motoarele cu palete, prin reglarea debitului

pompei, prin reglarea poziiei relative a rotorului fa de stator i prin reglare conjugat, acionnd

concomtent asupra debitului livrat de pomp i asupra excentricitiii motorulului.

2.2.4. Motoare cu pistonae axiale

Motoarele cu pistonae axiale se construiesc ca motoare independente datorit gabaritului

lor redus i ca motoare pentru variatoarele hidraulice de turaie.

Un motor independent cu pistonae axiale avnd reglarea turaiei numai prin debitulu

pompei este aratat n fig. 13. Legtura dintre blocul cilindrilor 1 i discul 2 este invariabil la o

nclinre de 450, antrenarea fiind asigurat de un angrenaj conic z1/z2, n locul cuplajului cardanic de

la pompele cu pistonae axiale cu bloc nclinabil. Bieletele 3 se leag cu discul 2 prin axele 4, care

se reazem n rulmenii 5 i 6. Blocul cilindrilor 1 se rotete pe pivotul 7 care servete i ca

distribuitor, avnd un numr de canale 8 pentru conducerea uleiului spre cilindri i napoi.

Descrcarea distribuitorului de solicitrile unilaterale provocate de uleiul sub presiune se obine

prin conducerea lui n orficiile 9 legate cu canalele de distribuie 8.

Construcia motorului este simpl, lipsind legtura cardanic destul de complicat.

15

Fig.13. Motor cu pistonase axiale, cu inclinare invariabila

La sistemul de motor independent fig.14 cu disc nclinat, uleiul este condus prin canalul de

admisie 1 i distribuitorul 2 la blocul cilindrilor 3. Uleiul sub presiune deplaseaz pistonaele 4,

care se reazm prin capetele lor n form de ciuperc 5 pe discul nclinat 6. Prin rezemarea

pistonaelor pe discul nclinat se dezvolt un cuplu motor care provoac rotirea blocului cilindrilor

i deci a arborelui motor 7. Evacuarea uleiului din cilindrii dup efectuarea lucrului mecanic se face

prin canalul 8. Blocul cilindrilor 3 poate fi nvrtit manual cu roata de comand 9.

Motooarele cu pistonae axiale se construiesc n general ca uniti de mrimi foarte variate,

cu puteri de 3..70 CP i turaii de 1000...1500 rot/min.

Fig.14. Motor cu pistonase axiale, cu disc inclinat

Turaia motorului poate fi variat prin variia debitului necesar n motor i a unghiului de

nclinare al motorului: Nm = f (QM, sin ).

16

Variaia turaei se poate obine prin reglarea debitului pompei, prin nclinare relativ a

blocului cu cilindri fa de dic ( la motoarele cu legtur cardanic) i prin reglare conjugat,

actionnd concomitent asupra debitului livrat de pomp i a nclinri dintre blocul i discul

motorului.

17