Actionari Hidraulice

REGLAREA AUTOMAT A DEBITULUI

UNUI FLUID

CUPRINS

ARGUMENT.................................................................................................2CAPITOLUL I- APARATAJUL HIDRAULIC PENTRU REGLAREA DEBITULUI

1.1. Aparataj hidraulic pentru reglarea debitului.............................................31.2. Rezistenele hidraulice............................................................................51.3. Divizoare de debit rezistive.......................................................................71.4. Debitmetrele.8CAPITOLUL II- APARATAJ HIDRAULIC PENTRU REGLAREA PRESIUNII

2.1. Aparataj hidraulic pentru reglarea presiunii (supape)..112.2. Ventile care influenteaza debitul i presiunea..........................................13CAPITOLUL III- REZERVOARELE DE LICHID

3.1. Rezervoare de lichid.............................................................................153.2. Aparate de masura i control..................................................................16CAPITOLUL IV- SCHEME HIDRAULICE

4.1. Clasificarea circuitelor hidraulice..184.2. Circuite nchise i circuite deschise .......................................................194.3. Circuite pentru reglarea vitezei cu drosel....................................................204.4. Circuite pentru reglarea vitezei cu regulatoare de debit.............................214.5.Circuite dou pompe sau mai multe pompe224.6. Circuite cu acumulatoare..........................................................................244.7. Circuite cu ventile de reducere a presiunii ..254.8.Circuite pneumohidraulice .....................................................................264.9. Circuite hidraulice automate..26CONCLUZII28BIBLIOGRAFIE..29ARGUMENT

Msurarea debitului este legat de curgerea unui fluid. Dac curgerea este constant n funcie de timp, ea se numete curgere laminar, iar dac este variabil n timp este curgere turbulent.

Curgerea este caracterizat prin viteza de curgere sau debitul. Debitul poate fi:

debit volumic Qv dac se definete ca fiind volumul ce trece printro sectiune S a conductei n unitatea de timp:

Qv = V/t = u S [m3/s, m3/h, l/s etc.]

debit masic Qm - reprezentnd masa fluidului ce trece prin seciunea conductei n unitatea de timp:

Qm = m/t = uS = Qv [Kg/s, Kg/h],

unde este densitatea fluidului.

Att la msurarea vitezei, ct i a debitului prezint importan caracteristicile lichidului: caracterul curgerii, vscozitatea, transparena, temperatura, coninutul de impuriti, existenta suspensiilor etc., caracteristici ce stabilesc metoda de msurare.

Msurarea debitului fluidelor se poate realiza ca urmare a modificrii curgerii prin intermediul unui corp fizic sau prin intermediul unor fenomene care sunt influenate de curgere.

Se cunosc dou metode de reglare a debitului:a)reglarea volumica, direct din pompa, utilizand pompe de debit reglabil; metoda are randament ridicat, dar este scumpa, motiv pentru care se aplica la circuitele de putere mare;

b) reglarea rezistiva, utilizata la circuitele de puteri mici alimentate de pompe de debit constant.

CAPITOLUL I

APARATAJUL HIDRAULIC PENTRU REGLAREA DEBITULUI1.1. Aparataj hidraulic pentru reglarea debitului

Reglarea debitului Q n circuitele hidraulice este necesara pentru reglarea vitezei v , care depinde de debit prin relatiile: - pentru rotatie: n = Q/V1 V1 este volumul unitar (cilindreea) al motorului rotativ;

- pentru translaie: v = Q/S, n care S este suprafata activa a pistonului motorului liniar.

Principial, se cunosc dou metode de reglare a debitului;

a)reglarea volumica, direct din pompa, utilizand pompe de debit reglabil; metoda are randament ridicat, dar este scumpa, motiv pentru care se aplica la circuitele de putere mare;

b) reglarea rezistiva, utilizata la circuitele de puteri mici alimentate de pompe de debit constant.

a)Reglarea volumica a debitului se realizeaza n principiu conform schemei urmatoare

P - pompa de debit reglabil;

Sm- Supapa maximala i de siguranta, pentru limitarea presiunii maxime de lucru;

DHS- distribuitor hidraulic cu sertar, pentru inversarea sensului miscarii;

Mh- motor hidraulic.

Debitul Q necesar realizarii vitezei dorite se regleaza din pompa P i acesta intra integral n motor, supapa maximala Sm avand doar rolul limitarii presiunii n caz de suprasarcina (supapa de siguranta).

Pompa furnizeaza direct puterea necesara la motor, astfel nct randamentul actionarii este maxim i cheltuielile de exploatare sunt minime.

Dezavantajul metodei provine din faptul ca pompele de debit reglabil sunt mai scumpe decat cele de debit constant, astfel nct utilizarea lor se justific economic numai la circuitele de putere mare.

n unele aplicatii se pot folosi divizoarele volumice de debit (bazate pe principiile pompelor volumice cu mai multe etaje legate n paralel), utile atunci cnd de la o singura pompa, de regula de debit constant, trebuie alimentate dou motoare simultan.

b)Reglarea rezistiva a debitului.Metoda este foarte raspandita i se aplica la circuitele de puteri mici-mijlocii, care sunt alimentate de pompe de debit constant, i consta n introducerea n circuit a unor rezistente hidraulice urmand principiile semipunilor i al punilor hidraulice. Un astfel de circuit este reprezentat simplificat n figur, i contine:

o pomp de debit constant ( Qo = ct ), rezistentele hidraulice corespunzatoare supapei maximale ( RHV ), motorului hidraulic-RHM o rezistenta reglabila pentru reglarea debitului ( RHR ).

Debitul pompei Qo se mparte n cele dou debite QM i QV n raport invers proportional cu rezistentele celor dou circuite, astfel nct putem scrie relatiile: QO = QM + QV QM / QV = RHV / RHR + RHM .

Pentru o anumita sarcina la motor RHM =ct. i pentru un anumit reglaj al supapei RHV = ct, prin reglarea RHR se obtine reglarea QM, deci a vitezei motorului v = QM / S .

Practic, n vederea reglarii, pot fi utilizate urmatoarele elemente:

- rezistente fixe, atunci cnd reglajul se schimba la intervale mari de timp;

- rezistente reglabile (drosele), cnd reglajul se schimba frecvent;

- divizoare rezisive de debit, utilizate la alimentarea simultana a dou motoare cu vitezele aflate ntr-un raport constant.

Dupa forma i caracteristici rezistentele hidraulice pot fi de dou tipuri:de tip diafragma i tip interstitiu

1.2. Rezistene hidraulice

Rezistente hidraulice reglabile (drosele)

Sunt aparate hidraulice n care lichidul este obligat sa treaca printr-o rezistenta locala, unde datorita vascozitatii apare o cadere de presiune care determina valoarea debitului tranzitat conform relatiei:

Sectiunea de drosare Sdr poate avea diferite forme n functie de care avem diferite tipuri de drosele, reglarea marimii ei realizandu-se prin modificarea cotei h.

Tipuri de drosele Drosel cu crestatura axiala Drosel cu fanta transversala

Drosel cu crestatura circularaDroselele permit reglarea debitului prin reglarea sectiunii de drosare, dar nu asigura stabilizarea acestuia la valoarea reglata n cazul variatiei sarcinii la motor,datorita variatiei caderii de presiune pe drosel cu sarcina.

Regulatoare de debit (sau stabilizatoare de viteza).

Sunt aparate hidraulice pentru reglarea debitului care permit reglarea acestuia i asigura stabilizarea lui la variatiile sarcinii la motor, fiind alctuite dintr-un drosel de reglare i o supapa stabilizatoare a caderii de presiune pe draosel.

Dupa modul de legare a celor dou elemente componente, regulatoarele de debit pot fi:

- cu dou ci, avand n serie cu droselul o supapa normal deschisa (cele mai utilizate);

- cu trei ci, avand n paralel cu droselul o supapa normal nchisa.

Regulatoare de debit cu dou ci

n figura b este prezentata schema funcionala a regulatorului cu dou ci, din care se observa ca supapa regulatoare S este comandata de caderea de presiune pe droseul Dr, astfel nct rezistenta supapei compenseaza variatia rezistentei motorului mentinand astfel constanta caderea de presiune pe drosel, deci i debitul. n figura c este prezentat simbolul conventional simplificat al regularorului de debit cu dou ci, la unele regulatoare droselul funcionand i ca o supapa de sens permitand trecerea libera a lichidului n sens invers.

Regulatoarele de debit cu dou ci pot fi montate n atat pe circuitul de intrare cat i pe cel de ieire din motor.

Regulatoare de debit cu trei ci

Sunt alctuite dintr-un drosel de reglare Dr i o supapa regulatoare S de tip normal nchisa legata n paralel cu droselul, conform figurii alaturate.

Prin cel de al treilea orificiu supapa deverseaza permanent o cantitate de lichid la rezervor, astfel nct randamentul regulatoarelor cu trei ci este mai redus decat al celor cu dou ci.

Regulatorul cu trei ci se poate monta numai pe circuitul de intrare n motor, iar pentru a funciona corect, el trebuie alimentat la debit constant (conditie mai greu de ndeplinit), avand n consecinta o utilizare mai redusa .

Figura c prezinta simbolurile conventionale ale regulatoarelor cu trei ci.1.3. Divizoare de debit rezistive

Sunt aparate hidraulice realizate pe baza teoriei punilor utilizate la mprirea unui debit n dou debite care trebuie sa fie mentinute ntr-un raport constant, independent de variatiile de presiune .

n principiu ele sunt alctuite din dou regulatoare de debit cuplate ntre ele, devenind astfel interdependente. Divizor de debit pe circuitele de refulare

Divizor de debit pe circuitele de intrare Q = Qs + Qd1.4. DebitmetreleFuncionarea debitmetrelor cu strangulare se bazeaz pe legea lui Bernoulli privind curgerea lichidelor

Principiul de funcionare a debitmetrelor cu strangulare fix rezult din figura anterioar. Prin conducta de seciune A1 circul un fluid cu viteza u1; conducta este prevzut cu o strangulare de arie A2, n care viteza fluidului este u2.

Cele mai rspndite tipuri de dispozitive de strangulare sunt diafragma, duza i tubul Venturi

Diferena de presiune p1 p2, numit i cdere de presiune rezidual, este maxim pentru diafragme i minim pentru tuburile Venturi, ns ultimele perturb mai puin procesul de curgere.

Toate traductoarele folosite la debitmetrele cu strangulare variabil sunt construite astfel nct pstreaz constant cderea de presiune prin intermediul unui plonjor ce se poate deplasa n interiorul fluidului. 0 variant a acestui tip de traductor o reprezint rotametrul.

Rotametrele sunt aparate utilizate pentru msurarea debitului lichidelor i gazelor pe baza deplasrii unui plutitor n interiorul unui tub tronconic gradat, dispus vertical cu seciunea mic jos, prin care circul fluidul de msurat. Rotametrul este un debitmetru cu diferena constant de presiune i plutitor rotativ. Se utilizeaz mult n medicin, laboratoare, industria alimentar, dar n special n industria petrochimici oriunde trebuie controlate continuu debitele de lichide sau qaze.

Componentele rotametrulul sunt tubul tronconic i plutitorul (flotorul, imersorul). Plonjorul este plasat ntrun tub de form conic prin care circul fluidul al crui debit se msoar. Asupra lui va aciona, n afara greutii G i a forei arhimedice Fa, o for dinamic ascensional Fas care este proporional cu ptratul vitezei de curgere u.

Contoarele sunt debitmetre utilizate pentru msurarea volumului de lichid.Contoarele pentru ap potabil se numesc apometre i pot fi:

contoare volumetrice;

contoare de vitez.Contoarele volumetrice msoar direct debitele de ap prin umplerea i golirea succesiv a unor compartimente ale aparatului de capacitate determinat. Dispozitivul de nregistrare a aparatului indic volumul de ap dup fiecare faz de umplere i golire.

Contoarele de vitez:

Se utilizeaz pentru nevoile casnice i msoar volumul de ap ce trece prin aparat, funcie de viteza apei.

Citirea apometrelor: apometrul din prima figur nregistreaz consumul de ap, care se citete pe ecran. Apometrul din figura a doua indic consumul de ap, iar citirea se face nsumnd indicaiile de pe ecran.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Contoare de vitez (apometre)

CAPITOLUL II

APARATAJ HIDRAULIC PENTRU REGLAREA PRESIUNII2.1. Aparataj hidraulic pentru reglarea presiunii (supape)

Supapele sunt aparate hidraulice utilizate n scopul controlului presiunii n circuitele hidraulice.

Clasificare

Dupa functia specifica ndeplinita, ele pot fi clasificate n urmatoarele grupe principale:

supape pentru limitarea presiunii (de siguranta); supape de reducere a prsiunii; supape de comutatie; etc.

Dupa poziia normala, pot fi : - normal nchise; normal deschise.

Dupa modul de comanda, acesta poate fi interna sau externa, directa sau pilotata. (la puteri mari). Supape pentru limitarea presiunii. Principiul constructiv i funcional este redat n figura alturat, n care:

1 corpul supapei, prevazut cu orificii de racordare de un anumit Dn;2 scaunul supapei, putand avea diferite forme:a- tronconic fara ghidare; b- tronconic cu ghidare (pentru evitarea vibratiilor transversale); c- sferic; d- plan;

3- element de nchidere-deschidere a sectiunii de trecere a lichidului;

4- arc de compresiune (constant sau reglabil);

5- capac de nchidere.

Supapele de limitare a presiunii sunt supape normal nchise, cu comanda interna directa (a), sau cu comanda pilotata (b i n figura).

O supapa pilotata se compune din supapa principala, de Dn mare, i o supapa pilot, de Dn mic, care comanda hidraulic supapa principala, cu urmatoarele avantaje fata de comanda directa:

arc principal de dimensiuni reduse;

reglare usoara i comoda; gabarit redus;

dinamica superioara.

Supapele de limitare a presiunii se monteaza ntotdeauna imediat dupa ponpele volumice

pentru protectia acestora i a ntregului circuit.

Supape de reducere a presiunii. Se utilizeaz n scopul alimentarii dintr-un circuit principal de presiune variabila a unui circuit secundar la presiune constanta .

Ele sunt supape normal deschise, cu comanda directa sau pilotata realizata din circuitul de ieire, cu drenare dx externa.

Supape de comutatie. Se utilizeaz n scopul comutarii circuitelor la o comanda externa, ndeplinind functii de comanda, ca i dstribuitoarele hidraulice.

Dupa tipul comutarii, pot fi :

- supape de conectare; sunt supape normal nchise care la o comanda externa conecteaza circuitele;

- supape de deconectare; sunt supape normal deschise care la o comanda exterioara deconecteaza circuitele.

Ambele tipuri pot fi cu comanda directa (a), sau cu comanda pilotata (b); cu sau fara supapa de sens.

Comanda externa se aplica la orificiul pc.

Supapele de comutatie sunt frecvent utilizate ca supape de succesiune a fazelor unui ciclu de lucru automat.2.2. Ventile care influenteaza debitul i presiuneaSunt aparate hidraulice evoluate care cumuleaza functia de comanda cu cea de reglare.

n principiu ele sunt distribuitoare cu comanda pilotata electrohidraulica, comanda primara fiind realizata cu electromagneti proportionali ( care dezvolta o forta proportionala cu curentul de comanda )- diferentiali (care lucreaza n opozitie ), permitand astfel reglarea continua a pozitiei sertarului i deci reglarea continua a debitului.

Ele poarta denumirea de distribuitoare proportionale sau de servovalve electrohidraulice .

Simbol conventional servovalva Servovalva electrohidraulica

Aparatajul auxiliar

Cuprinde alte grupe de aparate hidraulice necesare realizarii instalatiei:

-rezervoare de lichid; -aparataj de filtrare; - elemente de racordare i legatura; - schimbatoare de caldura; etc.CAPITOLUL III

REZERVOARELE DE LICHID

3.1. Rezervoare de lichid

Au rolul stocarii cantitatii de lichid necesare bunei funcionari a instalatiei i asigura mentinerea temperaturii lichidului n limitele admise.

Dupa presiunea lichidului din rezervor, acestea pot fi:

- rezervoare deschise, n care lichidul se afla la presiunea atmosferica;

- rezervoare nchise, sub presiune, sau acumulatoare hidraulice.

Rezervoarele deschise sunt alctuite din urmatoarele elemente componente:

1- corpul rezervorului ( carcasa exterioara), prevazut cu pereti interiori 2 de compartimentare i picioare de distantare a fundului rezervorului 3 fata de

pardoseala n vederea circularii aerului de racire;

4- capac superior de nchidere;

5- capac de vizitare, prevazut cu gura de umplere 6,indicatorul de nivel 7 i busonul de aerisire 8;

9- capac de golire i curatare;

10- grupul de pompare ( motor electric i pompa);

11- conducta de retur a lichidului n rezervor;

12- gura de golire; 13- filtre de absorbtie (sorb).

Volumul rezervorului se calculeaza n functie de cantitatea de caldura disipata n instalatia hidraulica, astfel nct sa sa asigure un timp de stationare a lichidului n rezervor suficient de mare pentru racire prin radiatie directa catre mediul nconjurator:

reprezinta puterea pierduta n sistem ( functie de puterea pompei, de randamentul pompei i al motorului, de pierderile de presiune i cele pe elementele de reglare.

3.2. Aparate de masura i controlServesc la masurarea parametrilor principali ai mediului hidraulic: - temperatura, - presiunea, i - debitul.

n instalatiile de cercetare se masoara n plus i alte marimi precum: deplasarea, viteza, cuplul sau forta, turatia,etc.

Temperatura a) b)

Influenteaza parametrii funcionali ai instalatiei prin vascozitate i prin dilatare termica.

Se masoara cu termometre (a), cu traductoare de temperatura (care afisaza digital valoarea masurata), sau utilizand instalatii de termostatare prevazute cu schimbatoare de caldura (b).

Presiunea c)

d)e)

Este o marime foarte importanta care determina forta dezvoltata de motor i randamentul instalatiei.

Se masoara cu manometre care se conecteaza succesiv n diferitele puncte de masurare cu ajutorul unor distribuitoare speciale (c), cu relee de presiune (d) care emit un semnal electric la atingerea unei anumite valori a presiunii, sau cu traductoare de presiune (e).

Debitul

Este necesar sa fie masurat pentru determinarea vitezei, dar mai ales la instalatiile de testare sau la cele de cercetare.

Pot fi cu turbina axiala (f), cu turbina tangentiala sau de tip volumice cele mai precise. f)CAPITOLUL IV

SCHEME HIDRAULICE4.1. Clasificarea circuitelor hidraulice

Instalatia hidraulica se reprezinta grafic prin schema hidraulica, utilizand n acest scop simboluri conventionale.

Clasificarea circuitelor hidraulice se poate face dupa mai multe criterii:1. dupa modul de circulatie a lichidului: circuite deschise (cu rezervor), circuite nchise ( fara rezervor);

2. dupa marimea reglata: circuite pentru reglarea vitezei (debitului), pentru reglarea fortei (presiunii), combinate;3. dupa complexitate: circuite simple (cu o pompa i un motor), circuite complexe (cu mai multe motoare);

4. dupa destinatie: pentru miscarea principala, pentru miscari de avans, pentru miscari auxiliare;5. dupa natura miscarii: pentru miscarea de rotatie, pentru translaie;6. dupa modul de comanda : cu comanda manuala, cu comanda automata, de reglare automata;

7. dupa natura fluidelor utilizate: circuite pur hidrauluce circuite pneumohidraulice

Caracterizare generala.

Circuitele pentru miscarea principala sunt n general de putere mare, astfel nct, pentru randamente ridicate i costuri reduse, se recomanda alimentarea lor de la pompe de debit reglabil sau reversibil prin care se realizeaza i reglarea vitezei i a sensului miscarii. Actionarile hidraulice se folosesc mai putin la realizarea miscarii principale de rotatie i mai frecvent la realizarea miscarii principale de translaie pentru puteri mari.

Circuitele pentru miscarile de avans sunt n general de mica putere i cel mai frecvent necesita realizarea unei miscari de translaie pe curse medii, cu viteze reduse i precizie ridicata. Pentru reducera costurilor,se utilizeaz mai ales motoare hudraulice liniare alimentate de la pompe de debit constant, reglarea vitezei realizandu-se prin metoda rezistiva.

La viteze de avans liniare foarte mici i precizie foarte ridicata se recomanda utilizarea motoarelor rotative impreuna cu mecanisme surub-piulita pentru transformarea naturii miscarii.

Circuitele pentru miscarile auxiliare sunt n general pentru miscarea de translaie, pe curse scurte, i necesita puteri mici , fiind alimentate de regula din circuitele principale sau de avans.4.2. Circuite nchise i circuite deschise

Se caracterizeaza prin aceea ca nu au rezervor de lichid, lichidul refulat de pompa intra n motor, iar cel refulat din motor este direct absorbit de pompa i reintrodus n circuit, astfel ca instalatia are gabarit i cost minim.

Pentru randament maxim i ncalzire minima a lichidului se utilizeaz masini hidraulice de debit reglabil, prin care se realizeaza i reglarea vitezei i inversarea sensului miscarii.

Un astfel de circuit, care permite reglarea turatiei n ambele sensuri, este prezentat n figura i este alcatuit din urmatoarele elemente:

PDR - pompa de alimentare de debit reglabil i reversibil;

MHR motor hidraulic dublu sens de antrenare;

PDC pompa de debit constant pentru compensarea pierderilor volumice din circuitul principal;

VM1 i VM2 ventile de siguranta pentru limitarea valorii maxime a presiunii pe cele dou ramuri ale circuitului;

VS1 i VS2 ventile de sens pentru compensarea pierderilor volumice alternativ pe cele dou circuite;VM3 supapa maximala pentru circuitul de compensare;

RC radiator de caldura pentru racirea lichidului;

D distribuitor pentru cuplarea automata a celor dou circuite la circuitul de racire prin RC;

F filtru, montat pe circuitul de compensare a pierderilor.

Pentru utilizarea la capacitate maxima a PDR i a MHR, ele sunt de acelasi tip (din aceeasi grupa).Aceste circuite mai poarta denumirea i de variatoare hidrostatice de turatie.

Sunt prevazute cu rezervor care stocheaza o cantitate de lichid de cateva ori mai mare decat cea necesara umplerii instalatiei, astfel nct lichidul stationeaza un timp n rezervor nainte de a fi reintrodus n circuit, realizandu-se racirea naturala a acestuia.

Sunt cele mai raspandite tipuri de circuite pentru puteri mici-mijlocii.

4.3. Circuite pentru reglarea vitezei cu drosel

Cele mai simple circuite de acest tip sunt cele pentru deplasare stanga-dreapta cu reglaj dependent al vitezelor, reprezentate n figurile (c)- cu drosel pe ieire, i (d)- cu drosel pe intrare

n figurile (a) i (b) sunt prezentate dou circuite pentru deplasare stanga-dreapta cu viteze reglabile independent prin intermediul dou drosele decuplate de supape de sensPDC- pompa de debit constant; VM- ventil maximal; D- distribuitor cu sertar pentru pornirea-oprirea miscarii i inversarea sensului;

Dr1, Dr2- drosele pentru reglarea debitului; VS1, VS2- ventile de sens de decuplare a droselelor; MHL- motor hidraulic liniar.

Montarea droselului pe circuitul de ieire din motor, figurile (a) i (c), i cat mai aproape de acesta este favorabila realizarii unei stabilitati mai bune a vitezei reglate la variatiile sarcinii la motor, contrapresiunea pe circuitul de refulare realizata de drosel reprezentand o reactie negativa la tendinta de rupere a coloanei de lichid, mai ales n cazul unor sarcini negative.

Reglarea vitezelor prin drosele este o metoda simpla i ieftina, dar care nu asigura stabilizarea vitezei la variatiile sarcinii la motor, fiind recomandata la curcuitele care nu necesita o precizie ridicata de reglare a vitezei.4.4. Circuite pentru reglarea vitezei cu regulatoare de debit

Sunt mai performante privind stabilitatea vitezei dar mai scumpe decat cele cu drosel, fiind recomandate la realizarea vitezelor mici (de avans) de precizie ridicata. a) b)

n figura (a) este prezentata o schema pentru deplasare cu viteza reglabila spre dreapta i ntoarcere rapid, cu regulatorul RD montat pe intrarea n motor. n figura (b) este prezentata o schema pentru realizarea ciclului de lucru: apropiere rapid (AR) ( la dreapta) avans tehnologic (AT) retragere rapid (RR), cu regulator de debit montat pe conducta de ieire din motor.

n faza de apropiere rapid regulatorul este decuplat cu ajutorul distribuitorului D2, iar la retragere rapid de catre ventilul de sens VS legat n paralel.c)

n figura (c) sunt prezentate dou variante de circuite pentru realizarea ciclului: apropiere rapid (AR) avans tehnologic 1, (AT1) avans tehnologic 2, (AT2) retragere rapid (RR).

La ambele variante, AT1 se realizeaza cu regulatoarele nseriate iar AT2 numai cu regulatorul RD1.

La schemele din figurile (a) i (b) distribuitorul D pe poziia centrala asigura realizarea fazei de stop i descarcarea libera a pompei la rezervor, consumul de energie electrica fiind astfel minim. La schema din figura (c) n faza de stop pompa refuleaza la rezervor prin ventilul maximal VM , deci la presiunea maxima, consumand energie inutil.

Utilizarea unui astfel de distribuitor se justific numai daca n faza de stop mai trebuie alimentat un alt circuit care necesit presiune.

4.5.Circuite dou pompe sau mai multe pompeCircuite cu dou pompe a)

b)

Se folosesc atunci cnd un motor trebuie sa realizeze mai multe viteze care difera mult ntre ele, n scopul asigurarii unui randament ridicat al actionarii.

n figura (b) este prezentata o schema pentru realizarea ciclului de lucru tipic: (AR) - (AT) (RR), pentru care n figura (a) sunt date diagramele debitului i presiunii pe faze: faza (AR) - necesita debitul QAR mare la presiunea pAR mica; faza (AT) - debitul QAT mic la presiunea pAT mare; faza (RR) debitul QRR > QAR la presiunea pRR mica.

Daca alimentarea se face de la o singur pompa de debit constant, aceasta ar trebui sa fie o pomp de presiunea maxima pAT i debitul maxim QRR , deci scumpa, care nu ar fi utilizata eficient n nici una din faze, obtinand un randament energetic redus.

Solutia consta n utilizarea a dou pompe:P1 de debit mare i presiune mica, activa numai la deplasarile rapide, P2 de debit mic i presiune mare corespunzator cerintelor fazei tehnologice.

La aceasta schema, pentru deplasarile rapide debitele celor dou pompe se nsumeaza automat prin deschiderea supapei VS, iar n faza tehnologica pompeaza n circuit numai pompa P1, presiunea mare delucru blocnd ventilul VS i comandand deschiderea ventilului de deversare VD,astfel ca pompa P1 refuleaza liber la rezervor. Prin inserarea n punctul a din circuit a circuitului alaturat, n faza tehnologica se poate regla viteza prin regulatorul de debit RD, surplusul de debit de la pompa P2 fiind deversat la rezervor prin supapa maximala VM.Circuite cu mai multe pompe

Se utilizeaz atunci cnd trebuie realizate mai multe viteze constante, care pot fi obtinute prin nsumarea combinativa a debitelor mai multor pompe de debit constant, fara utilizarea unor aparate de reglare continua a debitului.

n figura alturat se prezint o schema cu trei pompe care permite realizarea a sapte viteze avand valorile ntr-o serie aritmetica cu ratia Q . Debitele pompelor se stabilesc n sistem binar astfel: QP1 =Q ; QP2 = 2 Q ; QP3 = 4 Q , prin combinarea carora se pot obtine debitele: Q1 = QP1 = Q ; Q2 = QP2 =2Q; Q3 = QP1 + QP2 = 3Q ; Q4 = QP3 = 4Q ; Q5 = QP1+ QP3 = 5Q; Q6 = QP2 + QP3 = 6Q ; Q7 = QP1 + QP2 + QP3 = 7Q.

Pompele active se selecteaza prin comanda distribuitoarelor D1, D2, D3, iarsepararea de circuit a pompelor inactive se realizeaza automat prin supapele de sens VS1, VS2, VS3.

4.6. Circuite cu acumulatoare

Se folosesc pentru asigurarea unor debite instantanee mari n anumite faze ale cicluluide lucru, pentru mentinerea presiunii la oprirea accidentala a pompei, sau pentru amortizarea pulsatiilor debitului.

Schema din dreapta serveste la actionarea unei prese care necesita mentinerea pentru un anumit timp a fortei de presare, dupa coborarea culisorului.4.7. Circuite cu ventile de reducere a presiunii

Se utilizeaz atunci cnd dou motoare lucrand la presiuni diferite sunt alimentate de la o singura pompa i trebuie asigurata independenta vitezelor fata de sarcinile rezistente care variaza.

Motorul MHL1 lucreaza la presiunea p1 limitata de ventilul maximal VM, iar motorul MHL2 la presiunea p2 < p1, p2 = ct. obtinuta din p1 cu ajutorul ventilului dereducere VR. Prin aceasta se reduc costurile fata de varianta de alimentare cu dou pompe.

4.8.Circuite pneumohidraulice

Nu sunt dotate cu grup hidraulic de pompare, sursa de energie fiind aerul comprimat din reteaua sectiei de productie.

Actionarea pur pneumatica nu se utilizeaz la realizarea miscarilor de avans precise, deoarece datorita compresibilitatii aerului apar variatii ale vitezei de deplasare la variatiile sarcinii la motor.

Pentru uniformizarea miscarii actionarea pneumatica se combina cu un circuit hidraulic de reglare. Transferul energiei de la aerul comprimat la lichid se poate face n diferite moduri, n motor sau prin rezervoare nchise pneumohidrauluice.

n figura este prezentata o schema simpla cu transferul energiei prin motor n timpul deplasarilor spre dreapta, i prin rezervor la deplasarea la stanga.

Reglarea vitezei de avans la dreapta se face printr-un drosel sau un regulator Dr. Deoarece presiunea utila a aerului comprimat este pama n 10 [barr], actionarile pneumohidraulice cu transferul direct al presiunii (fara amplificatoare de presiune) se utilizeaz la puteri de actionare mici, sub 1 [KW].4.9. Circuite hidraulice automate

Structura tip a unui sistem de reglare automat este redat n figura alturat:

PA este procesul automatizat;i-marimea de intrare de referinta (programabila); e- marimea de ieire (reglata); C-element comparator(sumator); r- marimea de reactie; Xe = i r - eroarea de reglare; R- regulatorul; Xc- marimea de comanda; Xm-marimea de executie; Z- marimea perturbatoare; EI-element de identificare (traductorul de reactie) prin care este supravegheata continuu marimea de ieire e.

Cele mai raspandite sisteme automate hidraulice sunt cele de urmarire, la care marimea de ieire trebuie sa urmareasca cu fidelitate marimea de intrare . Astfel de sisteme sunt dispozitivele hidraulice de copiat , ca sisteme de reglare cu bucla de reactie unitara (fara traductor).

Dupa numrul axelor de urmarire, ele pot fi: dispozitive de copiat dupa o axa sau dupa dou axe (pentru copierea curbelor plane) i dupa trei axe (pentru copierea suprafetelor spatiale .

n figura alturat este prezentat un dispozitiv de copiere dupa o axa nclinata pentru strunjire, care se compune din:

S- sablon,care materializeaza marimea de intrare; P- palpator; SU- sertar de urmarire; MHC- motor hidraulic de copiere; R- rezistenta hidraulica; VM- ventil maximal; D-drosel; PDC- pompa de debit constant; P- piesa de prelucrat; Vt = ct.- viteza de transport; Vc-viteza de copiere; - unghiul de inclinare a axei de copiere.

CONCLUZII

Prin instalatie hidraulica se ntelege o reuniune de masini i aparate hidraulice interconectate n scopul realizarii unor sarcini de actionare.

O instalatie hidraulica contine mai multe circuite hidraulice, fiecare circuit ndeplinind o sarcina simpla specifica.

Reglarea debitului Q n circuitele hidraulice este necesara pentru reglarea vitezei v.Debitmetrele electromagnetice msoar viteza de deplasare a fluidelor

bune conductoare de electricitate, principiul lor de funcionare bazndu-se pe legea induciei.

Debitmetru electromagnetic masoar debite i volume conductoare de curent electric. Aceste debitmetre nu conin piese mecanice n micare, astfel lichidul nu va lovi nici o obstrucie n timp ce curge. Aceasta permite evitarea posibilelor daune provocate de elemente solide n lichid. Partea intern a senzorului de msurare este izolat electric. Lichidul prelucrat nu este niciodat n contact cu materialul senzorului sau cu materialul flanei (aceasta permite msurarea oricarui tip de lichid compatibil cu garnitura intern). Posibilitatea de instalare n aproape fiecare poziie mpreun cu pierderea de presiune extrem de joas, face utilizarea acestui model potrivit pentru cele mai diverse sectoare: chimic, hrtie, industria alimentar i hidraulic.BIBLIOGRAFIE

1. Acionri hidraulice, curs

2. Avram Mihai: Acionri hidraulice i pneumatice, Echipamente i sisteme clasice i mecatronice, Ed. Universitar, Bucureti, 2005

3. Dick Doina, .a.: Mecatronic, Manual pentru clasa a XI-a, Ed. Delta Publishing House, Bucureti, 2004

4. Dick Doina, .a.: Mecatronic, ndrumar pentru laborator clasa a XI-a,Ed. Delta Publishing House, Bucureti, 2005

5. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanic prin achiere- C., Pico, O., Pruteanu, .a., Editura Universitas, Chiinu, 1992, vol. I EMBED Equation.3

Contoare volumetrice

Rotametrul

Dispozitive de strangulare

a) Diafragmb) Duzc) Tub Venturi

Debitmetrul cu strangulare

(strangulare fix sau variabil)

PAGE 2

_1425662046.unknown