MODUL 5 · OSNOVE HIDRAULIKE I DOBIVANJE HIDRAULIČKE ENERGIJE
Modul 5 · završno
Aktivnosti za samostalno učenje
Zadaci prate redoslijed nastavnih jedinica modula. Za većinu su dovoljni olovka, papir i računski prikazi iz jedinica; zajednički primjeri su naprava SL-3 za savijanje lima i hidraulička preša HP-1.
Aktivnosti za samostalno učenje
Zadaci su poredani redom nastavnih jedinica. Ondje gdje se spominje računski prikaz, rješenje se provjerava u pripadnoj jedinici.
- Hidraulika oko nasPronađite pet strojeva ili uređaja s hidrauličkim pogonom (u pogonu, na gradilištu, u vozilu, u radionici). Predajte tablicu s kolonama: stroj, što hidraulika pokreće, procijenjena sila ili moment, zašto nije odabran pneumatski ili električni pogon.
- Ista sila, različiti tlakoviU računskom prikazu jedinice 5.1 odredite promjer cilindra za silu 80,4 kN pri 100, 160 i 250 bar te pri 6 bar pneumatskog tlaka. Predajte tablicu promjera i dvije rečenice o tome što rezultat znači za masu i dimenzije stroja.
- Blok-shema preše HP-1Nacrtajte blok-shemu hidrauličkog sustava preše HP-1: pogonski motor, crpka, sigurnosni ventil, upravljački dio, cilindar, spremnik i vodovi. Uz svaki blok upišite pripadajuću veličinu (snaga, protok, tlak, sila). Predajte skicu na jednoj stranici.
- Oznaka uljaObjasnite svaki dio oznaka HLP 46 i HVLP 32 te navedite za kakve su uvjete rada prikladne. Predajte kratko obrazloženje (do pola stranice) i odgovor na pitanje koje biste ulje odabrali za stroj koji radi na otvorenom zimi i ljeti.
- Stlačivost ulja u prešiU računskom prikazu jedinice 5.2 izračunajte smanjenje volumena i dodatni hod klipa za zatvoreni volumen ulja od 1, 2 i 4 l pri porastu tlaka od 160 bar. Predajte tablicu i objasnite zašto se dugi vodovi i crijeva nepovoljno odražavaju na krutost preše.
- Kod čistoće ISO 4406Protumačite kodove čistoće 21/19/16 i 17/15/12: što znači svaki broj i koliko je puta više čestica u prvom uzorku. Predajte odgovor s postupkom i ocjenu koji je kod prihvatljiv za sustav s klipnom crpkom.
- Hidraulički prijenosnik sileNa mali klip promjera 20 mm djeluje sila 500 N. Izračunajte silu na velikom klipu promjera 80 mm i put velikog klipa ako mali klip prijeđe 160 mm. Predajte postupak i objašnjenje zašto se rad ne povećava.
- Promjeri vodova preše HP-1U računskom prikazu jedinice 5.3 odredite unutarnji promjer usisnog, povratnog i tlačnog voda za 22,0 l/min uz preporučene brzine strujanja (npr. 1, 2 i 4 m/s). Predajte tablicu s promjerima, Reynoldsovim brojevima i vrstom strujanja.
- Brzine cilindra iz protokaIz jednadžbe kontinuiteta provjerite brzinu izvlačenja (73 mm/s) i uvlačenja (120 mm/s) cilindra Ø80/50 mm pri 22,0 l/min. Predajte postupak i vrijeme punog hoda od 300 mm u oba smjera.
- Karakteristika zupčaste crpkeU računskom prikazu jedinice 5.4 izračunajte stvarni protok i snagu pogona za volumetrijski stupanj djelovanja 0,98; 0,95 i 0,90 pri 160 bar. Predajte tablicu i skicu karakteristike Q–p s ucrtanim točkama.
- Izbor elektromotoraCrpka radnog volumena 25 cm³/okr radi pri 1450 min⁻¹, ηv = 0,94 i ukupnom stupnju djelovanja 0,82 do tlaka 200 bar. Izračunajte stvarni protok i snagu pogona te odaberite motor iz niza 5,5 / 7,5 / 11 / 15 / 18,5 kW. Predajte postupak i izbor s obrazloženjem.
- Crpka za tihi alatni strojZa alatni stroj u radionici s tlakom 120 bar i protokom 30 l/min usporedite zupčastu crpku s vanjskim ozubljenjem, zupčastu s unutarnjim ozubljenjem i lamelastu crpku. Predajte tablicu (tlak, buka, cijena, osjetljivost na nečistoću) i obrazložen izbor.
- Kut kose ploče i radni volumenU računskom prikazu jedinice 5.5 mijenjajte kut kose ploče od 0° do 20° u koracima od 2,5° uz ostale vrijednosti nepromijenjene. Predajte tablicu i dijagram radnog volumena u ovisnosti o kutu te kut pri kojem crpka daje 22,0 l/min.
- Karakteristika regulatora snageRegulator snage aksijalne crpke namješten je na 5,88 kW hidrauličke snage. Izračunajte najveći dopušteni protok pri 50, 100, 160 i 250 bar i nacrtajte krivulju Q–p. Predajte tablicu, dijagram i objašnjenje zašto je krivulja hiperbola.
- Izbor crpke za tri strojaOdaberite vrstu crpke za: ispitni uređaj za cijevi pri 600 bar i 2 l/min, prešu s dugim držanjem sile pri 300 bar i poljoprivrednu prikolicu s kiperom. Predajte tablicu s odabranom crpkom, izvedbom (stalni ili promjenjivi volumen, vrsta regulatora) i obrazloženjem.
- Volumen spremnikaZa crpke protoka 10, 22, 40 i 63 l/min odredite volumen spremnika po pravilu 3 do 5 × Q/min i odaberite spremnik iz niza 25, 40, 63, 100, 160, 250 l. Predajte tablicu i obrazložite kada biste išli na donju, a kada na gornju granicu.
- Toplinska bilanca agregata HP-1U računskom prikazu jedinice 5.6 izračunajte toplinski gubitak i potrebnu snagu hladnjaka za udio držanja kroz sigurnosni ventil od 0, 10, 20 i 30 % pri 160 bar te pri srednjem tlaku 60 bar. Predajte tablicu i zaključak treba li preša hladnjak.
- Kontrolna lista za puštanje u radSastavite kontrolnu listu za prvo puštanje agregata HP-1 u rad: čistoća, punjenje ulja, rasterećenje, smjer vrtnje, odzračivanje, podešavanje sigurnosnog ventila, ispiranje. Predajte listu s najmanje deset stavki, svaku s kolonom za potpis i napomenu.
- Predtlak i korisni volumenU računskom prikazu jedinice 5.7 izračunajte korisni volumen akumulatora od 4 l za predtlak 70, 80 i 90 bar (p1 = 100 bar, p2 = 160 bar), izotermno i adijabatski. Predajte tablicu i obrazložite zašto se za pohranu energije bira p0 ≈ 0,9 · p1.
- Akumulator za brzi prilazCilindar HP-1 treba u 1,5 s izvući 300 mm, a crpka daje 22,0 l/min. Izračunajte koliko ulja mora dati akumulator i koliki nazivni volumen treba pri p0 = 90 bar, p1 = 100 bar i p2 = 160 bar uz adijabatsku promjenu. Predajte postupak i odabrani akumulator.
- Radna uputa za rad s akumulatoromNapišite radnu uputu za održavatelje u najmanje osam koraka: kako se sustav s akumulatorom sigurno rasterećuje prije zahvata i kako se provjerava i nadopunjuje predtlak dušika. Predajte uputu s označenim upozorenjima.
Vježbe uz modul
Uz modul idu 2 vježbe, ukupno 4 h. Poveznica Uz jedinicu vodi na gradivo koje treba proći prije vježbe. Cijeli praktikum područja obuhvaća 40 vježbi i 79 sati; popis je na stranici Vježbe.
| Vježba | Naslov, sadržaj i pripadna jedinica | Trajanje |
|---|---|---|
| V28 | Proračun hidrauličkog sustavaIz zahtjeva za prešu — sila, hod i brzina — korak po korak izračunavaju se promjer cilindra, protok i crpka, snaga pogonskog motora, spremnik i promjeri vodova. Rezultati se na kraju provjeravaju mjerenjem vremena hoda na hidrauličkoj vježbenoj ploči.Uz jedinicu 5.3, 6.1 | 2 h |
| V29 | Karakteristika hidrauličke crpkeNa ispitnom krugu snima se karakteristika zupčaste crpke: protok u ovisnosti o tlaku, od gotovo neopterećenog rada do 160 bar. Iz izmjerenih vrijednosti izračunavaju se volumetrijski stupanj djelovanja, propuštanje i ukupni stupanj djelovanja agregata.Uz jedinicu 5.4 | 2 h |