Univerza v Ljubljani (UL) / Fakulteta za strojništvo (FS) Laboratorij za fluidno tehniko (LFT) http://lab.fs.uni-lj.si/lft/index.htm RR / 3. letnik HIDRAVLIKA IN PNEVMATIKA (HiP) (1.) OSNOVNI PODATKI O PREDMETU, PREDNOSTI/SLABOSTI HIDRAVLIKE, PRIMERI UPORABE, LFT Predavatelj: doc. dr. Franc Majdič 1
Osnovni podatki o predmetu HiP Nosilec hidravličnega dela predmeta (Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika) Predavanja in vaje: tel.: (01) 47 71 411 e-mail: franc.majdic@fs.uni-lj.si kabinet: 411 ---------------------------------------------------------------------------------------- Obvestila: http://lab.fs.uni-lj.si/lft/ Geslo-za-odpiranje-datotek pdf.: LFTRR Pogonsko-krmilna hidravlika / hidrodinamika hidrostatika Predavanja: 15 ur (niso obvezna, vendar zelo priporočeno!) redno bo evidentirana prisotnost 15.3., 28.3., 4.4., 11.4. in 18.4.2018 Računske vaje (obvezne: 6 krat po dve šolski uri v dveh skupinah): Ervin Strmčnik (ervin.strmcnik@fs.uni-lj.si, int. tel.: 413, kabinet 413 ) Priprave na laboratorijske vaje 3 x srede (14.3.; 28.3. in 11.4.) 7:40 8:00 Laboratorijske vaje (obvezne: 6 x 2 šolske) Rok Jelovčan (rok.jelovcan@fs.uni-lj.si, int.tel.: 115, laboratorij LFT: P17D) 6 poročil (na koncu TEST sredi maja) Literatura: Skripta Pogonsko-krmilna hidravlika 2 NA RAZPOLAGO SO TEME ZAKLJUČNIH in MAGISTRSKIH NALOG po dogovoru
Osnovni podatki o predmetu HiP-RRP IZPITNI RED: (Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika) 1. KOLOKVIJSKO: datum? Kolokvij: računsko in teorija, pozitivno nad 55 % Ocena posameznega dela najmanj 5, vendar mora biti potem drugi del najmanj za oceno 7 Obisk in pozitivna ocena laboratorijskih vaj na koncu vseh vaj kratek test Čas pisanja kolokvija: računski del: 45 minut in teoretični del: 15 minut Če je pozitivno samo en del kolokvija se ta prizna samo na prvem naslednjem izpitnem roku Po dogovoru: USTNI ZAGOVOR 2. IZPITNO Oba pisna dela (teoretični in računski) pozitivna, ocena obeh (nad 6), obisk in pozitivna ocena testa laboratorijskih vaj, eventualni zagovor Čas pisanja izpita: računski del: 60 minut in teoretični del: 20 minut Če je pozitivno samo en del izpita se ta prizna samo na prvem naslednjem izpitnem roku Po dogovoru: USTNI ZAGOVOR Struktura ocene pri delu predmeta predmeta HiP, ki ga vodi doc.dr. Franc Majdič: 3 Ocena izpita = 0,5 * RAČ + 0,5 * TEOR / Ocena vaj = 0,60 * RAČ + 0,4 * LV
CILJ PREDMETA Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika Cilji Cilj predmeta je, da študenti osvojijo osnovna znanja na področju konvencionalne hidravlike ter sistemov, vključno s teoretičnimi osnovami za preračun, projektiranje in vzdrževanje v praktični uporabi sistemov pogonsko-krmilne hidravlike. Kompetence: Razumevanje osnov sistemov PKH, projektno-konstrukcijskih izvedb in delovanja pomembnejših oziroma najširše uporabljanih H konvencionalnih ter pridobitev osnovnih znanj za projektiranje krmilij in sistemov PKH s temi sestavinami v praksi. Študent dobi osnovna znanja za konstruiranje sestavin in modulov ter projektiranje in vzdrževanje sistemov PKH. 4
VSEBINA PREDAVANJ HIP Osnove hidravlike in konvencionalna hidravlika Uvod: vsebina, namen predmeta, fizikalne osnove, pojem hidrostatike, prednosti in slabosti naprav, uporabnost v praksi, kompetence Hidravlične kapljevine: vrste, lastnosti, vpliv na okolje in kriteriji za uporabo, čistoča in standardi Lastnosti elementov in sestavin PKH: reže, sile, oblike in konture elementov, sile nanje, obraba; navedeni parametri v delujočih sestavinah v sistemih PKH tesnila in tesnjenje Hidravlične sestavine: izvedbe, namembnost oz. delitev, delovanje, lastnosti in karakteristike, kriteriji za uporabo, hidravlične pogonske in izvršilne sestavine: črpalke, hidravlični motorji (HSE) s konst. iztisnino in valji krmilje ventili; namembnost, delitev po funkciji, kontaktu, velikosti, način vgradnje hidravlične konvencionalne krmilne sestavine (ventili): (po funkciji: potni, protipovratni, tlačni in tokovni ventili); kriteriji za izbiro ventilov projekti in vzdrževanje pasivne in pomožne sestavine: tokovodniki, rezervoarji, filtri, hidravlični akumulatorji, zaznavala, merilniki, ipd. Osnove krmiljenih črpalk in hidravličnih motorjev (HM): Razlogi za uporabo teh sestavin Nekaj najenostavnejših krmilij črpalk in HM Osnove projektiranja in vzdrževanja sistemov PKH 5 Stanje tehnike na področju vodne hidravlike Trendi razvoja hidravlike na svetovnem nivoju
VSEBINA PREDAVANJ HIP Struktura predavanj 6 14.03.2018 28.03.2018 04.04.2018 11.04.2018 18.04.2018
KRATKA ZGODOVINA RAZVOJA HIDRAVLIKE. strari vek antika 1588 Agostino Ramelli : prikazal načela delovanja hidravličnih črpalk, ~ 1600 Johannes Kepler: izdelal tehnično dokumentacijo za zobniško črpalko, 1650 Pascal: Pascalov zakon, 1795 Joseph Bramach: patentiral praktično izvedbo hidravlične preše, vodna hidr. ~ 1900 ZDA, Williams in Janneys: konstrukcija prve aksialne batne črpalke z nagibno ploščo in 9 bati tlak ~ 40 bar. 1925 Harry Vickers: prva krilna (lamelna) črpalka, 1932 Thoma: prva aksialna batna črpalka z nagibnim bobnom, od leta 1940 naprej tlaki do 350 bar, 1940 Mercier: hidravlični akumulator z mehom. 1941... 1945 intenziven razvoj hidravlike predvsem v ZDA po letu 1950 intenziven razvoj hidravlike v zahodni Evropi, predvsem v Nemčiji (1953 Rextoth, 1949 Prva Petoletka Trstenik-Srbija) --------------------------------------------------------- Nemčije je na področju Fluidne tehnike v svetovnem vrhu Zelo pomembni simpoziji / mednarodne konference IFK: Aachen / Dresden (na 2 leti) 7
UVOD POMEMBNE PREDNOSTI HIDRAVLIKE Enostavna gradnja z»normiranimi«gradniki (sestavnimi deli). Lokacijska neodvisnost večine sestavin. Velika gostota moči (npr.: hidravlični motor : električni motor). Dobra dinamična odzivnost sestavin zaradi majhnih mas glede na moč. Enostavno spreminjanje vrtilnega v translatorno (premočrtno) gibanje in obratno. Enostavno spreminjanje smeri. Brezstopenjsko spreminjanje prestavnih razmerij (hitrosti,...). Enostavno varovanje proti preobremenitvi. Enostaven nadzor parametrov predvsem tlaka. Dobre možnosti avtomatiziranja delovnih gibov. 8
UVOD POMEMBNE SLABOSTI HIDRAVLIKE Slab izkoristek v primerjavi z mehanskimi pogoni (najmanj 95%). Razlika (»histereza«) med dovodom in odvodom (npr. na hidravličnem motorju) zaradi notranjih izgub (»lekaže«) in stisljivosti hidravlične tekočine (kapljevine). Visoki proizvodnji stroški zaradi zahtev po točnosti hidravličnih elementov / sestavin; to se odraža v sorazmerno zelo visoki ceni hidravličnih sestavin, kar še potencirano velja za sestavine v letalstvu. Nevarnost onesnaževanja okolja (hidravlične kapljevine na bazi mineralnih olj in sintetične kapljevine). 9
UVOD PRIMERI HIDRAVLIČNIH STROJEV IN NAPRAV 10
Primer hidravličnih naprav železarska linija 11
Primer hidravličnih naprav železarska linija 12
Primer hidravličnih naprav železarska linija 13
Primer hidravličnih naprav valjarska stroj 14
Primer hidravličnih naprav valjarski stroj 15
Primer hidravličnih naprav: Valjalska linija v tekstilni industriji NASTAVITEV DEBELINE VALJANJA Meje agregata 16.0 3.0 2 kw PREDNAPETJE ZGORNJEGA VALJA HV1: O100 / 56 x 56 10 m HV4: O100 / 56 x 56 44.1 44.2 45.1 45.2 19.1 19.2 75 kn 75 kn 20.1 20.2 O1 mm 18.1 p=5 bar M n=1450 vrt./min P = 4kW 10 m p=180 bar p= 30 bar q nc 3 = 11cm /vrt. HV3: O100 / 70 x 150 HV4: O100 / 70 x 150 15.0 2.0 14.0 4.0 p = 2 bar M1 M4 11.1 11.2 8.0 10 m M2 M5 10.0 7.0 1.0 100 l q vc O1 mm 17.1 17.2 9.0 18.2 3 = 4,32cm /vrt. 13.0 12.0 40.2 38.1 a 33.1 A P 40.1 5.0 O1,2 mm B T 48.1 150 kn 48.2 36.1 b 47.1 46.1 46.2 p = 3 bar a A P B T 150 kn 39.1 40.3 39.2 O1,2 mm 32.1 32.2 voda M3 6.0 36.2 37.1 37.2 35.1 35.2 34.1 40.4 38.2 33.2 34.2 KAPILARA b 47.2 16
Primer hidrostatičnih pogonov 17
Primer hidrostatičnih pogonov 18
Univerzalno vodno hidravlično preizkuševališče Laboratorij za pogonsko-krmilno hidravliko (LPKH) 19
Vodni proporcionalni 4/3 potni drsniški ventil Laboratorij za pogonsko-krmilno hidravliko (LPKH) Nov vodni ventil Primerljiv oljni ventil 20
HVALA ZA POZORNOST IN VELIKO LEPIH TRENUTKOV TER NOVEGA ZNANJA PRI PREDMETU HIDRAVLIKA IN PNEVMATIKA!!! 21