Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ

MODUL 6 · HIDRAULIČKI IZVRŠNI I UPRAVLJAČKI ELEMENTI

Modul 6 · 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.

  1. Cilindar za tri tlakaU računskom prikazu jedinice 6.1 izračunajte silu izvlačenja, silu uvlačenja i obje brzine cilindra Ø80/50 mm pri 100, 160 i 200 bar, a zatim za cilindre Ø63/40 i Ø100/63 mm pri 160 bar. Predajte tablicu rezultata i dvije rečenice o tome kako promjer utječe na silu, a kako na brzinu.
  2. Simboli cilindaraNacrtajte po ISO 1219 simbole jednoradnog klipnog, plunžernog, teleskopskog, dvoradnog cilindra s jednostranom i obostranom klipnjačom te dvoradnog cilindra s podesivim prigušenjem u oba krajnja položaja. Uz svaki simbol napišite jedan primjer primjene. Predajte list sa simbolima.
  3. Pričvršćenje i izvijanjeZa cilindar HP-1 (klipnjača Ø50 mm, hod 300 mm) usporedite dva načina pričvršćenja: prirubnicom na dnu uz vođeni teret i zglobno na oba kraja. Odredite Eulerov slučaj i slobodnu duljinu izvijanja za oba i obrazložite koji je povoljniji. Predajte skicu i kratko obrazloženje.
  4. Motor za vitloVitlo treba moment oko 400 Nm pri oko 100 min⁻¹. U računskom prikazu jedinice 6.2 odredite potreban radni volumen motora uz protok 22,0 l/min i razliku tlakova 140 bar te predložite vrstu motora. Predajte izračun, izbor vrste i obrazloženje zašto nije odabran brzohodni motor s reduktorom.
  5. Usporedba hidrauličkih motoraIzradite tablicu u kojoj uspoređujete zupčaste, lamelaste, orbitalne, aksijalno-klipne i radijalno-klipne motore po rasponu brzina vrtnje, momentu, tlaku, cijeni i tipičnoj primjeni. Predajte tablicu s najmanje jednim primjerom stroja za svaki motor.
  6. Četiri srednja položajaNacrtajte razvodnik 4/3 sa zatvorenim, optočnim (P→T), plivajućim (A i B prema T) i H srednjim položajem. Za svaki položaj navedite što se događa s cilindrom HP-1 i s crpkom kad je razvodnik u sredini i gdje se takav položaj primjenjuje. Predajte crteže i tablicu.
  7. Pad tlaka u razvodnikuU računskom prikazu jedinice 6.3 izračunajte pad tlaka u razvodniku (kataloški 6 bar pri 30 l/min) pri izvlačenju i pri uvlačenju cilindra HP-1. Objasnite zašto je pad tlaka pri uvlačenju na povratnoj strani veći od onog na dovodu. Predajte rezultate i obrazloženje u tri do pet rečenica.
  8. Tlakovi u krugu HP-1Nacrtajte načelnu shemu preše HP-1 sa sigurnosnim ventilom, redukcijskim ventilom za stezni cilindar (40 bar) i protuteretnim ventilom za okomiti cilindar. Uz svaki ventil upišite namješteni tlak i obrazložite redoslijed namještanja pri puštanju u rad. Predajte shemu i popis koraka.
  9. Toplina preko sigurnosnog ventilaU računskom prikazu jedinice 6.4 izračunajte koliko se brzo zagrijava ulje u spremniku od 63 l kad crpka HP-1 tlači cijeli protok preko sigurnosnog ventila, i to za 100 %, 50 % i 20 % protoka. Predajte tablicu i prijedlog dviju mjera kojima se zagrijavanje smanjuje.
  10. Tri spoja prigušniceU računskom prikazu jedinice 6.5 za otvor 2 mm i pad tlaka 20 bar izračunajte brzinu cilindra, protok kroz sigurnosni ventil i gubitak snage za prigušenje na ulazu, na izlazu i u obilaznom vodu. Predajte tablicu i za svaki spoj po jedan primjer stroja na kojem biste ga upotrijebili.
  11. Brzina i temperatura uljaObjasnite zašto se brzina cilindra namještena prigušnim ventilom s iglom mijenja kad se ulje zagrije s 20 na 50 °C, a kod temperaturno kompenziranog regulatora protoka gotovo ne mijenja. Predajte objašnjenje u pet do osam rečenica s jednom skicom karakteristike Q–Δp.
  12. Shema s prigušno-nepovratnim ventilomNacrtajte shemu kruga HP-1 s razvodnikom 4/3 i prigušno-nepovratnim ventilom koji prigušuje izvlačenje na izlazu, a uvlačenje ostavlja slobodnim. Označite smjer slobodnog protoka nepovratnog ventila i mjesto na koje biste postavili manometar zbog pojačanja tlaka. Predajte shemu.
  13. Omjer deblokiranjaU računskom prikazu jedinice 6.6 izračunajte potreban upravljački tlak i tlak u zatvorenom prostoru za obješeni stol mase 1500 i 3000 kg uz omjere deblokiranja 1 : 3, 1 : 5 i 1 : 10, s upravljačkim tlakom iz drugog voda cilindra. Predajte tablicu i preporuku koji omjer odabrati.
  14. Držanje tereta bez klizanjaZa obješeni stol HP-1 (48 bar u prostoru klipnjače) procijenite spuštanje u jednom satu ako razvodnik propušta 3, 5 i 10 cm³/min. Zatim nacrtajte rješenje s deblokirajućim nepovratnim ventilom i odgovarajućim srednjim položajem razvodnika. Predajte izračun i shemu.
  15. Vodovi preše HP-1U računskom prikazu jedinice 6.7 odredite nazivne promjere tlačnog, usisnog i povratnog voda HP-1, uzimajući za povratni vod protok pri uvlačenju. Provjerite brzinu u čeličnoj cijevi 15 × 2 mm za tlačni vod. Predajte tablicu s protokom, odabranim DN-om i stvarnom brzinom.
  16. Pregled crijevaNa stroju u radionici ili na fotografiji hidrauličkog stroja pregledajte crijeva po pravilima iz jedinice 6.7: rezerva duljine, polumjer savijanja uz priključak, uvijanje, trenje, datum izrade. Predajte kontrolni popis s ocjenom svake stavke i prijedlogom popravka za svaki nedostatak.
  17. β-vrijednost dvaju uložakaIspred dvaju filtarskih uložaka izmjereno je po 48 000 čestica od 10 µm i većih u 100 ml. Iza prvog uloška izmjereno je 240, a iza drugog 4 800 čestica. Izračunajte β10 i učinkovitost obaju uložaka i obrazložite koji biste ugradili u povratni vod HP-1. Predajte izračun i odluku.
  18. Ciklus s brzim primicanjemU računskom prikazu jedinice 6.8 izračunajte trajanje ciklusa HP-1 bez diferencijalnog spoja i s njim, ako je prazni hod 200, 250 i 280 mm od ukupnih 300 mm. Uvlačenje neka je uvijek normalno. Predajte tablicu i postotak skraćenja ciklusa te navedite tlak do kojeg diferencijalni spoj smije raditi.
  19. Krutost uklještenog klipaZa cilindar HP-1 s dvostrukim deblokirajućim ventilom izračunajte krutost stupaca ulja c = K · (AK²/V1 + AR²/V2) za položaje klipa 50, 150 i 250 mm, uz 50 cm³ ulja u vodovima sa svake strane i K = 1400 N/mm². Predajte tablicu i pomak klipnjače pod dodatnom silom od 10 kN.
  20. Izbor načina sinkronizacijePodizna platforma ima dva cilindra na razmaku 2 m, hod 800 mm i dopuštenu razliku položaja 2 mm. Usporedite mehaničku vezu, zupčasti razdjelnik protoka, serijski spoj i proporcionalnu tehniku te odaberite rješenje. Predajte tablicu usporedbe i obrazloženje izbora s procjenom pogreške.
  21. Završna shema prešeNacrtajte cjelovitu hidrauličku shemu preše HP-1 s okomitim cilindrom: agregat s filtrima, sigurnosni ventil, razvodnik 4/3, diferencijalni spoj za brzo primicanje, prigušenje radnog hoda i deblokirajući nepovratni ventil za držanje stola. Predajte shemu s popisom elemenata i namještenih vrijednosti.

Vježbe uz modul

Uz modul idu 8 vježbi, ukupno 16 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.

VježbaNaslov, sadržaj i pripadna jedinicaTrajanje
V30Karakteristika sigurnosnog ventilaSigurnosni ventil ne drži tlak savršeno stalnim: počinje otvarati ispod namještene vrijednosti, a tlak raste s protokom koji kroz njega prolazi. U vježbi se snima karakteristika p–Q izravno upravljanog sigurnosnog ventila pri rastućem i padajućem protoku.Uz jedinicu 6.42 h
V31Hidrauličko upravljanje jednoradnim cilindromJednoradni hidraulički cilindar diže teret tlakom ulja, a spušta se pod djelovanjem tereta. U vježbi spajate krug s ručnim razvodnikom 3/2, mjerite tlak dizanja i vrijeme hoda te provjeravate zašto takav krug ne može zadržati teret u međupoložaju.Uz jedinicu 6.1, 6.32 h
V32Upravljanje dvoradnim cilindrom razvodnikom 4/2Dvoradni cilindar gibaju tlak ulja u oba smjera, a smjer određuje razvodnik 4/2. U vježbi mjerite tlakove u oba voda cilindra, vremena izvlačenja i uvlačenja te provjeravate kako omjer površina klipa određuje brzine i sile.Uz jedinicu 6.32 h
V33Deblokirajući nepovratni ventil i razvodnik 4/3Klipni razvodnik uvijek pomalo propušta, pa teret obješen o cilindar polako pada. U vježbi spajate razvodnik 4/3 s optočnim srednjim položajem i deblokirajući nepovratni ventil, mjerite tlak držanja i tlak deblokiranja te provjeravate zašto izbor srednjeg položaja odlučuje o pouzdanosti držanja.Uz jedinicu 6.3, 6.62 h
V34Diferencijalno upravljanjeKad se ulje iz prstenaste strane cilindra vraća na klipnu stranu umjesto u spremnik, klipnjača se izvlači znatno brže, ali manjom silom. U vježbi spajate diferencijalni spoj s preklopnim razvodnikom, mjerite brzine i tlakove u oba načina rada i računate koliko se takta uštedi brzim primicanjem.Uz jedinicu 6.82 h
V35Hidraulička sinkronizacijaDva cilindra spojena paralelno na istu crpku ne gibaju se zajedno ako su nejednako opterećeni — ulje uvijek ide putem manjeg otpora. U vježbi to najprije izmjerite, a zatim cilindre sinkronizirate zupčastim djeliteljem protoka i uspoređujete s drugim načinima sinkronizacije.Uz jedinicu 6.82 h
V36Hidraulički uklješten klipKlip je hidraulički uklješten kad je s obje strane oslonjen na stupac ulja koji ne može otjecati slobodno — u mirovanju zbog zatvorenih nepovratnih ventila, u gibanju zbog prigušenja izlaznog toka. U vježbi uspoređujete gibanje s vučnim i tlačnim teretom, mjerite povišenje tlaka na izlaznoj strani i krutost cilindra u zaustavljenom položaju.Uz jedinicu 6.82 h
V37Proslijedno tlačno upravljanje s dva cilindraRedoslijedni (proslijedni) ventil propušta ulje drugom cilindru tek kad tlak ispred njega dosegne namještenu vrijednost. U vježbi jednim razvodnikom upravljate redoslijedom stezanje – utiskivanje – povrat – otpuštanje, namještate dva redoslijedna ventila i provjeravate koliko se na tlačno upravljanje smije osloniti.Uz jedinicu 6.42 h