1 / 46

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II.

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 3-4. előadás HIDRAULIKA. SZELEPEK. A hidraulikus berendezésekben a szivattyú és a fogyasztó között az energiaátvitel csővezetékekben történik.

sadah
Download Presentation

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS II. 3-4. előadás HIDRAULIKA

  2. SZELEPEK • A hidraulikus berendezésekben a szivattyú és a fogyasztó között az energiaátvitel csővezetékekben történik. • Ahhoz, hogy a fogyasztó a megfelelő értékeket (erő, forgatónyomaték, fordulatszám, forgásirány) létre tudja hozni, és a berendezésekben ezek tartósan fennmaradjanak az üzemi feltételek mellett, a csővezetékekbe energiavezérlő elemeket, szelepeket kell beépíteni. • A szelepek a hidraulikus rendszerben ellenállást hoznak létre, azaz áramlási veszteséget okoznak.

  3. Szelepek csoportosítása • Feladatuk alapján: • Nyomásirányító szelepek • Útszelepek • Zárószelepek • Áramirányító szelepek • Építési mód alapján: • Ülékes • Tolattyús

  4. Ülékes szelepek • Golyó, kúp vagy tányér alakú zárótestet egy rúgó szorít az ülékre • Valamilyen működtető erő hatására a zárótest elmozdul, a rugó összenyomódik és a szelep nyit vagy zár • Előnye: az ilyen szelepek jól zárnak, a munkanyomás segíti a tömítettséget, szennyeződés érzéketlen • Hátránya: nagyobb működtető erő, maximum 3 út nyitható ill. zárható

  5. Tolattyús szelepek • A ház furatában egy axiálisan mozgatható tolattyú helyezkedik el. • A házba a vezérelni kívánt utak számának megfelelően gyűrűcsatornát esztergálnak, melyek koncentrikusan, vagy excentrikusan helyezkednek el egy furat körül, ezáltal a házban a vezérlődugattyú éleivel együtt működő úgynevezett vezérlőélek alakulnak ki. • Előnye: A tolattyú eltolásakor csak folyadéksúrlódás lép fel, kisebb a működtető erő. • Hátránya:A tolattyút illesztési játékkal kell beépíteni, aminek következménye az állandó résolajáram, szennyeződésérzékeny

  6. Tolattyú túlfedések • A tolattyús szelepek átváltási viselkedését a tolattyú túlfedése határozza meg. • Megkülönböztetünk: • Pozitív túlfedést, ahol a tolattyú vezérlő élének szélessége nagyobb, mint a vezérelt csatornáé • Negatív túlfedést, ahol a tolattyú vezérlő élének szélessége kisebb, mint a vezérelt csatornáé • Nulla túlfedést, ahol a tolattyú vezérlő élének szélessége megegyezik a vezérelt csatornáéval

  7. Tolattyú túlfedések • Pozítiv túlfedés: • Átváltáskor rövid ideig az összes csatlakozás egymástól el van választva • A nyomás nem omlik össze • A keletkezett nyomáscsúcsok miatt átváltási ütések keletkeznek, kemény átváltás • Negatív túlfedés: • Átváltáskor rövid ideig az összes csatlakozás egymással össze van kötve • A nyomás rövid ideig leesik (a teher süllyedhet) • Lágy átváltás • Nulla túlfedés: • Él az élen • Gyors átváltás rövid kapcsolási utak

  8. Csatlakozások jelölései • Kapcsolási rajzokon valamint az elemeken a csatlakozásokat egymástól meg kell különböztetnünk. A csatlakozások jelölésére a P,T,A,B,L betűket használjuk. P: nyomóág T: Tartályág A, B: Munkavezetékek L: Résolaj elvezetés • A szelepeknek különböző működési helyzetei vannak. Azoknál a csatlakozásoknál amelyek adott helyzetben egymással összevannak kötve a betűjelek között kötőjellel jelöljük, a zárt állapot esetén a betűket vesszővel választjuk el egymástól. pl: P-A,T azt jelenti P és A egymással össze van nyitva , a T le van zárva

  9. NYOMÁSIRÁNYÍTÓ SZELEPEK • A nyomásirányító szelepek feladata, hogy a hidraulikus berendezésekben vagy annak egy részében a nyomást egy előre meghatározott módon befolyásolják • Funkciójuk szerint lehetnek: • Nyomáshatároló szelep • Nyomáscsökkentő szelep • Nyomáskülönbség állandósító szelep

  10. Nyomáshatároló • a rendszer maximális nyomását korlátozza • ülékes vagy tolattyús felépítésűek • nyugalmi helyzetben zárt állapotú, egy nyomórugó egy tömítő elemet a bemeneti csatlakozóhoz nyom, vagy egy tolattyút tol a tartálycsatlakozó nyílásához

  11. Nyomáshatároló • A bemeneti nyomás (p) a szelep mozgó elemének felületére hat és létre hozza az F = p * A erőt. • A rugóerőt állítani lehet. • Ha nő az erő a rugóerő ellenében, amelyet a bemeneti nyomás hoz létre, akkor a szelep nyitni kezd. Ekkor az átáramló folyadékmennyiség egy része a tartályba folyik. Ha a bemenő nyomás tovább nő, akkor a szelep oly mértékig nyit, hogy a szivattyú teljes szállítási mennyisége a tartályba folyik.

  12. Nyomáshatároló • Nyomáshatároló szelepeket alkalmaznak elsősorban: • Biztonsági szelepként • Követő szelepként • Ezenkívül alkalmazzák: • Ellentartó szelepként • Fékező szelepként • Nyomáslekapcsoló szelepként • Előfeszítő szelepként

  13. Hidraulikus tápegység • Szűrő • Szivattyú • Meghajtó motor • Nyomáshatároló • Nyomásmérő óra • Szintjelző • Tartály

  14. ELLENÁLLÁS (ELLENTARTÓ) SZELEP

  15. Nyomáscsökkentő • A bemenő nyomást redukálja egy előre megadott kimeneti nyomásra. • Akkor alkalmazzák ha egy berendezésben különböző nyomások szükségesek • Nyugalmi helyzetben a szelep nyitva van.

  16. Nyomáscsökkentő 2 utas • Az A –nál uralkodó kimeneti nyomás a vezérlőágon keresztül a tolattyú felületére hat, és ott F=p*A erő ébred amit a beállított rugóerő kiegyenlít. • Amikor az A kimeneten a nyomás megnő az F erő nagyobb lesz mint a rugóerő a tolattyú elmozdul a szelep zárni kezd, addig míg az erőegyensúly be nem áll • Ekkor az átáramlási keresztmetszet csökken, ez nyomáscsökkenést okoz. • Az A kimeneten a nyomás további növekedése a szelep teljes elzárásához vezethet.

  17. Nyomáscsökkentő 2 utas • A kimeneti nyomás beállított érték fölé emelkedését megakadályozhatjuk egy a kimenethez beépítetett nyomáshatárolóval

  18. Nyomáscsökkentő 3 utas • Nyomásnövekedés megakadályozható a 3 utas nyomáscsökkentő szelep alkalmazásával

  19. Nyomáskülönbség állandósító • A hidraulikus rendszer két pontja (P és A) között tart fenn állandó nyomáskülönbséget függetlenül a térfogatáram változásától és a pontokon mért nyomások értékétől. • Alkalmazása: főleg más irányító elemek szerkezeti részeként

  20. ÚTSZELEPEK • Olyan hidraulikus elemek, amelyek a hidraulikus berendezésben a folyadék útját megváltoztatják, nyitják vagy zárják. • Így vezérelhető a munkavégző elem mozgásiránya és megállítása.

  21. Útszelepek ábrázolása • Minden egyes helyzet egy – egy négyzetben van ábrázolva. • Az irányok, az átfolyási utak jelölése nyíllal történik. • A zárt csatlakozások jelölése keresztirányú vonalkával. • A résolaj csatlakozások ábrázolása szaggatott vonallal, és jelölésük is különbözik a vezérlő csatlakozásokétól. (L). • Az útváltók megjelölése a munkaági csatlakozó nyílások száma (a vezérlő csatlakozásokat nem számítva) és a működési helyzetek száma szerint történik: Csatlakozások száma/működési helyzetek száma Pl.: 4/2 –es útszelep: A szelepnek 4 munkaági csatlakozása és 2 működési helyzete van

  22. Útszelepek ábrázolása

  23. Útszelepek típusai • A csatlakozások és működési helyzetek száma alapján: • 2/2–es útszelep • 3/2–es útszelep • 4/2–es útszelep • 5/2–es útszelep • 4/3–as útszelep

  24. Útszelepek típusai

  25. Útszelepek típusai

  26. 2/2-es útszelep • A 2/2-es útszelepnek egy munkacsatlakozója (A) és egy nyomóági (P) csatlakozója van. A térfogatáramot az áramlási út zárásával, vagy nyitásával lehet vezérelni. • Az ábrázolt szelepeknek a következő működési helyzetei vannak: • alaphelyzet: P az A felé zárt • működtetett helyzet: átfolyás P-től A felé • Alkalmazási lehetőségek: • Egyszeres működésű munkahenger vezérlése • Motor vezérlése egy irányban • Egyéb szelepek kiiktatása illetve visszakapcsolása

  27. 3/2-es útszelep • A 3/2-es útszelepnek egy munkacsatlakozója (A), egy nyomóági csatlakozója (P) és egy tartálycsatlakozója (T) van. • A szelep a térfogatáramot a következő módon vezérli: • nyugalmi helyzet: P zárt és A a T felé nyitva; • működtetett helyzet: T felé az átfolyás zárt, átfolyás P – től A felé. • Alkamazása: • egyszeres működésű munkahenger vezérlése • megkerülő ág létrehozása

  28. 4/2-es útszelep • A 4/2 – es útszelepeknek két munkacsatlakozója (A, B), egy nyomóági (P) és egy tartálycsatlakozója (T) van: • Működése: • nyugalmi helyzet: P-től B felé és A–tól T felé nyitott; • működtetett helyzet: P-től A felé és B-től T felé nyitott. • Alkalmazása: • Kettősműködésű munkahenger vezérlése • Bal és jobb forgásirányú motorok vezérlése • Két hidraulikus kör vezérlése

  29. Útszelepek közbenső helyzete • A szelepek kiválasztásánál jelentősége van az úgynevezett közbenső helyzetnek. • A közbenső helyzet nem tényleges működési helyzet, ezért ábrázolása szaggatott vonallal történik. • A szelep a közbenső helyzet alapján lehet: • pozitív átkapcsolási túlfedéses • negatív átkapcsolási túlfedéses • A közbenső helyzet ábrázolása csak részletes jelkép használata esetén szükséges. 4/2-es szelep pozitív átkapcsolási túlfedéssel 4/2-es szelep negatív átkapcsolási túlfedéssel

  30. Egyéb útszelepek alkalmzása • 5/2 szelep: • két munkacsatlakozója (A, B), egy nyomóági (P) és két tartálycsatlakozója (T, R) van • Alkalmazása: 4/2-es szelep helyett • 4/3 szelep: • Ugyanazok a csatlakozóágai mint a 4/2-es szelepnek csak itt van egy harmadik működési helyzet( lásd jelképi jelöléseknél) • Alkalmazása: kettősműködésű munkahengerek és motorok vezérlésére

  31. ZÁRÓSZELEPEK • A zárószelepek a folyadék átfolyását az egyik irányban lezárják a másik irányban pedig szabad áramlást biztosítanak. • A lezárásnak résolajmentesnek kell lennie, ezért ezek a szelepek kizárólag ülékes kivitelben készülnek. • Megkülönböztetünk: • Visszacsapó szelepeket (rugós vagy rugó nélküli) • Vezérelt visszacsapó szelepeket • Váltószelepek

  32. Zárószelepek típusai

  33. Rugó terhelésű visszacsapó szelep • A zárókúpra a p1 nyomás hat, ez a kúpot felemeli az ülékről, az átfolyás szabad lesz, • Ha a szelep nem rugóterhelésű akkor csak a p2 ellennyomást kell győzni. • Ha a szelep rugóterhelésű, a p2 ellennyomás mellett a rugóerő is hat a zárókúpra, • Az átfolyás akkor jön létre, ha a p1nyomás nagyobb, mint a p2 (a rugóerőből) származó nyomás.

  34. ÁRAMLÁSIRÁNYÍTÓ SZELEPEK • Az áramlásirányító szelepeket azért alkalmazzák, hogy egy henger sebességét, vagy egy motor fordulatszámát csökkenteni lehessen. Mivel mind a sebesség, mind a fordulatszám a térfogatáramtól függ, ezért ezt kell csökkenteni. • Az áramirányító szelepben az átfolyási keresztmetszet csökkentése a szelep előtt nyomásnövekedést okoz. Ez a nyomás kinyitja a nyomáshatároló szelepet, és így létre jön a térfogatáram megosztása. • A felesleges térfogatáram nyomáshatárolón keresztüli elvezetése nagy energiaveszteséggel jár. • Az energiaveszteség csökkenthető, ha változtatható munkatérfogatú szivattyúkat alkalmazunk, ekkor a nyomásnövekedés a szivattyú állítóegységére hat.

  35. Áramlásirányító szelepek típusai

  36. Fojtó és blende FOJTÓ • A fojtási hossz nagyobb mint a fojtási keresztmetszet • Súrlódásból származó nyomásesés nagyobb • Viszkozitás függő • Alkalmazása: meghatározott értékű nyomásesés esetén BLENDE • A fojtási hossz kisebb mint a fojtási keresztmetszet • Súrlódásból származó nyomásesés kicsi • Viszkozitás független • Alkalmazása: hőmérséklet és viszkozitás függetlenség esetén pl.: átfolyásmérők • Átfolyási ellenállást hoznak létre, amely az átfolyási keresztmetszettől, a keresztmetszet alakjától valamint a munkafolyadék viszkozitásától függ.

  37. Fojtó-visszacsapó szelep • a fojtószelep és a visszacsapó szelep kombinációja • a fojtás csak az egyik irányban hatásos • az ellentétes irányban a teljes keresztmetszet nyitott

  38. Fojtó-visszacsapó szelep • A folyadékáram az A – B átfolyási irányban fojtott. A fojtószelephez hasonlóan az áramlás megosztása jön létre. A munkavégző elemre jutó térfogatáram csökken, és ennek megfelelően csökken a sebesség is. • Az ellenkező irányban B – A nincs fojtás, mivel a visszacsapó szelep záró eleme a szelepülékről felemelkedik, és így a teljes átfolyási keresztmetszetet szabaddá teszi. • A fojtó-visszacsapó szelep fojtása állítható, így a sebesség szabályozható

  39. Áramállandósító szelep • Az áramállandósító szelepbe egy– beállítófojtó és egy nyomáskülönbség állandósító szelep van beépítve. • A nyomáskülönbség állandósító a beállítófojtó be- és kimenete között a nyomásesést állandó értéken tartja, így az átfolyás mennyisége a terhelésváltozástól független. • Az áramállandósító a határoló szeleppel együtt hozza létre a folyadékáram megosztását.

  40. Áramállandósító szelep • A szelep nyugalmi állásban nyitott. • A fojtó előtt p1 bemenő nyomás jön létre. • A fojtónál a Δp nyomásesés keletkezik, azaz: p2 < p1. • A nyomáskülönbség állandósítón az F1 erőt a p1 nyomás hozza létre, az F2 erőt a p2 nyomás és a rugóerő biztosítja. • A rugó hozza létre a konstans nyomáskülönbséget. • Ha a fogyasztó terhelésnövekedése a szelep kimenetére jut, akkor a nyomáskülönbség állandósító annyival csökkenti az ellenállást, amennyivel a terhelés nőtt.

  41. Köszönöm a figyelmet!

  42. ELLENÁLLÁS (ELLENTARTÓ) SZELEP

More Related