Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
APARATAJUL DE DISTRIBUTIE, REGLARE SI AUXILIAR UTILIZAT IN CADRUL SISTEMULUI DE ACTIONARI HIDRAULICE DE LA BORD

APARATAJUL DE DISTRIBUTIE, REGLARE SI AUXILIAR UTILIZAT IN CADRUL SISTEMULUI DE ACTIONARI HIDRAULICE DE LA BORD





APARATAJUL  DE  DISTRIBUTIE,  REGLARE  SI  AUXILIAR  UTILIZAT  IN  CADRUL  SISTEMULUI  DE  ACTIONARI  HIDRAULICE  DE  LA  BORD

Inainte de a ajunge in motorul hidraulic, lichidul purtator al energiei hidrostatice produsa de pompa traverseaza o serie de contacte hidraulice reunite in aparate cu functiuni standard de distributie (distribuitoare si supape de sens), de reglare presiune (supape de presiune) si de reglare debit (supape de debit sau rezistente hidraulice). [14]

6.1. APARATAJUL  DE  DISTRIBUTIE

6.1.1. Definitia distribuitorului hidraulic

            Distribuitoarele hidraulice sunt aparate ce au rolul de a repartiza debitele de lichid pe circuite in conformitate cu ciclul de lucru al hidromotoarelor alimentate. [14]

            Echipamentul de distributie trebuie sa asigure simplitate si siguranta in exploatare, rezistente locale si pierderi prin frecare minime, pierderi de debit reduse, comanda usoara, fara eforturi si deplasari mari, sensibilitate mare la schimbarea regimului de lucru. Totodata el trebuie sa realizeze inversarea sensului linistit, fara socuri, intr-un timp cat mai scurt. [8]

6.1.2. Clasificarea distribuitoarelor hidraulice

Echipamentul de distributie este constituit din urmatoarele elemente:

·       Robinete distribuitoare;

·       Distribuitoare cu bila;

·       Distribuitoare sertar.

6.1.3. Robinete distribuitoare

            Robinetele distribuitoare sunt folosite de obicei pentru inversarea sensului de deplasare al hidromotoarelor sau in schemele hidrostatice de automatizare. Din punct de vedere constructiv robinetele distribuitoare se pot clasifica in:

-        Robinete distribuitoare cu patru cai;

-        Robinete distribuitoare cu opt cai.

Robinetul distribuitor cu patru cai (figura 6.1.a), este compus din plunjerul 1, corpul distribuitorului 2 si maneta 3. Plunjerul prezinta patru degajari circulare, unite doua cate doua prin orificiile a si b, plasate in plane diferite. Pe pozitia A a manetei 3, pompa P refuleaza uleiul in camera  A a hidromotorului MH. Uleiul din camera B se va scurge prin orificiul a in tanc. Se asigura deplasarea intr-un sens a hidromotorului. Rotind maneta 3 de pe pozitia A pe pozitia B, pompa P va refula ulei prin orificiul b in camera B hidromotorului MH. Uleiul din camera A se va scurge prin orificiul a in tanc. Se inverseaza astfel sensul de deplasare al hidromotorului liniar. Aceste robinete sunt folosite de obicei pana la presiuni de 80 120 bar si debite relativ mici.

In cazul in care plunjerul optureaza orificiul pompei P prin pragul dintre doua degajari circulare, atunci asupra lui actioneaza o forta importanta, orientata radial. Ca atare, acest distribuitor in momentul comutatiei nu este echilibrat hidrostatic radial.

Forte importante ce actioneaza asupra plunjerului distribuitorului ingreuneaza comutarea, mareste momentul de actionare, conducand si la cresterea fortei de frecare dintre plunjer si corp cu efecte asupra uzurii acestor elemente.

a)

b)

Figura 6.1. Robinete distribuitoare

Distribuitorul cu opt cai (figura 6.1.b) are aceeasi constructie principala, plunjerul sub forma unui patrat cu laturile tesite distribuind uleiul prin orificiile plasate in corp. Corpul distribuitorului prezinta un numar dublu de orificii pentru pompa P, tancul T si camerele A si B ale hidromotorului. Orificiile cu aceeasi functie, respectiv legate la aceleasi conducte, sunt plasate diametral opus. Astfel, acest distribuitor este perfect echilibrat radial. Forta de actionare a lui este mai redusa, frecarile mai mici si uzurile mai mici. Totodata cu acest distribuitor pot fi comandate simultan doua hidromotoare. [8]

6.1.4. Distribuitoare cu bila (cu scaun)

            Distribuitoarele cu bila au marele avantaj ca asigura o etansare foarte buna. De aceia se indica a fi folositel la presiuni mari si foarte mari (pana la 630 bar). Sub aspect constructiv, insa, ele prezinta inconvenientul necesitatii echilibrarii suplimentare hidrostatice a bilelor, pentru asigurarea comutarii. Distribuitoarele cu bila sunt realizate in doua variante diferentiate din punct de vedere functional:

·       Distribuitoare cu bila tip 3/2:

-      cu o bila;

-      cu doua bile;

·       Distribuitoare cu bila tip 4/2.

Simbolizarea distribuitoarelor sub forma unei fractii ordinare, indica faptul ca numaratorul reprezinta numarul cailor hidraulice racordate la distribuitor si numitorul reprezinta numarul fazelor pe care le realizeaza distribuitorul. [8]

6.1.4.1.  Distribuitoare de tip 3/2 cu o bila

            Distribuitorul tip 3/2 cu o bila (figura 6.2) este construit din bila 1, actionata de catre tija 2 a distribuitorului, pe care se afla pistonul 3. Bila este presata pe scaunul distribuitorului, prin resortul 4. In pozitia din figura, pompa refuleaza ulei in conducta A.

a)

b)

Figura 6.2 Distribuitor 3/2 cu o bila

Deplasand bila 1, prin intermediul tijei 2, pe pozitia din dreapta, uleiul refulat de pompa nu mai patrunde in camera A, in schimb camera A este pusa in legatura cu tancul T. Ca atare, distribuitorul realizeaza doua faze: P – A, A – T. Datorita presiunilor mari din conducta pompei, deplasarea bilei de pe scaunul din stanga pe cel din dreapta s-ar face dificil, in absenta legatuii „c”.

            Pentru diminuarea fortei de actionare, pe tija 2 este plasat pistonul 3. Camera „a” este pusa in legatura cu conducta pompei. Astfel pistonul 3 serveste la ehilibrarea fortelor hidrostatice pe tija 2 a bilei. Forta de apasare a bilei pe scaun estedata numai de resortul 4 nu si de presiunea din sistem, cu toate ca bila se afla in camera in care pompa P refuleaza.

            Simbolizarea distribuitorului este prezentata in figura 6.2.b. Acest distribuitor asigura spatiul A in pozitie normala sub presiune. Inversand insa conducta P cu T se obtine spatiul A in pozitie normala la rezervor.

            In procesul comutarii, respectiv atunci cand bila se pe scaunul stanga trece pe scaunul dreapta, pentru un scurt timp pompa refuleaza la tanc prin spatiul creat in jurul bilei, astfel ca presiunea in sistem se reduce treptat ca apoi camera A sa ramana legata la tanc.

            Prin urmare, pompa P comunicand un timp scurt cu tancul T in momentul comutarii, se asigura reducerea socului de presiuni realizandu-se asa numita „cuplare elastica”. „Cuplarea elastica” este inca unul din marile avantaje ale distribuitoarelor cu bila.

            Distribuitorul tip 3/2 cu o bila, in conditiile presiunilor si debitelor mari de lucru are o functionare mai putin prompta, caci camera „a” suporta perturbatiile presiunii din timpul comutarii. Se prefera in aceasta situatie folosirea distribuitoarelor 3/2 cu doua bile. [8]

6.1.4.2.  Distribuitoare de tip 3/2 cu doua bile

            Acest distribuitor (figura 6.3), se compune din doua bile 1 si 2. Intre aceste bile se afla tija 3.

Comanda distribuitorului se face de la tija de comanda 7. Bilele sunt echilibrate hidrostatic axial de servomotorul cu pistonul 6. In pozitia normala a distribuitorului sub actiunea fortei dezvoltate de resortul 4 prin tachetul 5, bila 2 etanseaza fiind apasata pe scaun. Bila 1 este ridicata de pe scaun, astfel conducta A este in legatura cu tancul T. Actionand tija 7, pentru realizarea comunicarii, bilele 1 si 2 se vor deplasa spre dreapta.

Figura 6.3 Distribuitor 3/2 cu doua bile

            Pentru un scurt timp pompa P comunica cu tancul T reducand socul de presiune din sistem, realizandu-se astfel „comutarea elastica”. Apoi bila 1 etanseaza pe scaunul ei, iar bila 2 se ridica de pe scaun. Se obtine faza a doua a distributiei cand pompa P comunica cu conducta A, conducta T fiind inchisa. Intrucat schema de distributie este aceiasi, simbolizarea acestui distribuitor este aceiai ca a distribuitorului 3/2 cu o bila. [8]

6.1.4.3.  Distribuitor cu bila de tip 4/2

            Ditribuitorul (figura 6.4.) este format din doua etaje I si II, pe fiecare etaj aflandu-se cate o bila 1, respectiv 6. Bila 1 este echilibrata datorita servomotorului cu pistonul 3, prin administrarea uleiului sub presiune din conducta pompei P prin conductele „a” si „b”.

b)

a)

c)

Figura 6.4. Distribuitor cu bila tip 4/2

Pe etajul II, bila 6 este fixata pe scaunul din dreapta, de servomotorul cu pistonul 7 prin tija 8. Diametrul D2 al servomotorului este mai mare decat diametrul D al scaunului bilei 6.

In pozitia normala a distribuitorului (figura 6.4.a), pompa P refuleaza uleiul prin conducta a, etajul I, conducta c in circuitul A. Circuitul B, prin etajul II comunica cu tancul T. Bila 1 se afla pe scaunul din stanga sub actiunea fortei din resortul 2, iar bila 6 se afla pe scaunul dreapta sub actiunea fortei dezvoltata de servomotorul cu pistonul 7.

In faza a doua de distributie prin intermediul tijei 5 se deplaseaza bila 1 pe scaunul din dreapta. Forta necesara deplasari bilei 1 de pe scaunul stanga pe scaunul dreapta este mica, avand valoarea necesara numai comprimarii arcului 2, intrucat etajul I al distribuitorului este echilibrat hidrostatic prin patrunderea uleiului in conducta „b” si actiunea sa asupra pistonului 3.

Prin deplasarea bilei 1pe scaunul dreapta conducta A este pusa in legatura cu tancul T prin etajele I si II ale distribuitorului si conducta „d”. Scazand presiunea in conducta A si presiunea asupra pistonului 7 se reduce. Sub actiunea presiunii din conducta pompei P, bila 6 se va muta de pe scaunul dreapta pe scaunul stanga, asa incat pompa P va refula uleiul in camera B. Se asigura in acest fel comutarea, respectiv trecerea la faza a doua de distributie.

La unele constuctii de distribuitoare de acest tip, in locul bilelor pot fi folosite punjere 9, asa cum se arata in figura 6.4.b. Simbolizarea distribuitorului este prezentata in figura 6.4.c.

Avand in vedere avantajelor distribuitoarelor cu bila, acestea sunt recomandate la presiuni mari si foarte mari de actionare, si la debite de lucru ale instalatiilor hidraulice cu valori mari si foarte mari. [8]

6.1.5. Distribuitoare cu sertar (sertare distribuitoare)

            Sertarele distribuitoare reprezinta unele dintre distribuitoarele cele mai raspandite in sistemele de actionare hidrostatica.

                    Principalele avantaje ale acestor distribuitoare sunt:

ό          Forma constructiva si tehnologica simpla;

ό          Echilibrare foarte buna a presiunii pe directie axiala si circumferentiala;

ό          Darorita echilibrarii presiunii, au un randament de cuplare mare, respectiv forta de actionare pentru realizarea comutarii este redusa;

ό          Asigura o mare multitudine de functii de comanda.

Sertatele distribuitoare au insa si unele dezavantaje dintre care principalul dezavantaj il constituie etansarea mai redusa, mai ales la presiuni mari si vascozitati mici ale agentului motor. Acest aspect este datorat jocului functional existent intre plunjer si corpul sertarasului. Din acest motiv, respectiv datorita pierderilor volumice prin ajustajul format de plunjer si corpul sertarasului. Din acest motiv, respectiv datorita pierderilor volumice prin ajustajul format de plunjer si corpul sertarasului, aceste distribuitoare nu se recomanda a fi utilizate la presiuni mai mari ca 350 bar.

Sertarasele distribuitoare, numite si distribuitoare cu piston sunt construite deci, dintr-un plunjer (piston cu umeri), corpul sertarasului si sistemul de comanda.

2 canale

3 canale

4 canale

5 canale

8 canale

Figura 6.5.

6.1.5. 1. Clasificarea distribuitoarelor hidraulice cu sertar

Distribuitoarele hidraulice se pot diferentia functie de: [14]

Ψ     Numarul de canale al distribuitoarelor de tip sertar cilindric, (figura 6.5):

-        cu doua canale;

-        cu trei canale;

-        cu patru canale;

-        cu opt canale.

Distribuitoarele standard, pornind de la criterii de eficienta a fabricatiei, se produc aproape exclusiv in cinci canale.

Ψ     Schema hidraulica de distributie:

-        cu doua pozitii de lucru;

-        cu trei pozitii de lucru;

-        cu cinci pozitii de lucru.

Ψ     Natura comenzii de comutare:

-        manuala;

-        hidraulica;

-        pneumatica;

-        electrica (cu electromagnet de curent continuu sau alternativ);

-        electrohidraulica.

Ψ     Numarul de unitati (sectiuni) de distributie asociate:

-        distribuitoare individuale;

-        distribuitoare multiple in constructie:

-        monobloc;

-        baterie, prin asocierea directa a sectiunilor;

-        baterie, prin asocierea sectiunilor cu ajutorul unor placi de baza unificate.

Ψ     Constructia organului mobil:

-        distribuitoare cu sertar de translatie (este cea mai raspandita constructie);

-        distribuitoare cu supape;

-        distribuitoare cu robinet de rotatie.

In figura 6.6.a este prezentat un distribuitor cu trei pozitii numit uneori si distribuitor cu plunjer cu doi umeri.

Pompa P poate refula uleiul in camera C1 sau in camera C2, functie de pozitia plunjerului in corpul distribuitorului.

Figura 6.6

Camera inactiva, in care nu refuleaza pompa, este legata de rezervor prin conductele R1 si R2. Prin urmare, distribuitorul prezinta trei camere (pozitii): a, b si c. Acest distribuitor are insa un dezavantaj si anume camerele b si c sufera in timpul comutarii perturbatiile de presiune din camerele C1 si C2.

De asemenea, forta aplicata tijei punjerului, forta de comanda este afectata de variatiile de presiune de pe capetele plunjerului din camerele b si c.

Pentru evitarea acestui dezavantaj sunt construite distribuitoare cu cinci camere. [8]

6.1.5. 2. Pozitii de comutare

            In figura 6.7 sunt prezentate cateva solutii constructive de distribuitoare cu sertar.

            Distribuitoarele 4/3 din figura 6.7 sunt cel mai des intalnite distribuitoare.

a)

b)

c)

d)

e)

Figura 6.7. Exemple de distribuitoare hidraulice

6.1.5. 3. Centrarea sertarelor distribuitoare

            La distribuitoarele cu trei pozitii este necesar ca pozitia din mijloc sa fie precisa si stabila in corpul distribuitoarului. Centrarea sertarelor distribuitoare reprezinta asigurarea unei pozitii centrale  sigure a plunjerului pe mijlocul sertarului distribuitor.

            Din punct de vedere constructiv, centrarea poate fi realizata cu arc sau hidraulic. La unele constructii, actionate manual centrarea poate fi facuta cu un mecanism exterior, care sa asigure indexarea tijei sertarului distribuitor, conform cu pozitiile lor de functionare.

Centrarea cu arcuri

            Aceasta consta in plasarea pe capetele plunjerului, a saibelor 3 si 4 sustinute de catre arcurile 1 respectiv 2, ca in figura 6.8.

Figura 6.8.

Figura 6.9.

            Cele doua saibe au rolul de a asigura pozitia de mijloc a plunjerului sertarului distribuitor. Deplasarea acestuia pe pozitia stanga sau dreapta este realizata hidraulic alimentand cu presiune camerele estreme ale sertarului distribuitor prin conductele de comanda x si y.

            Din punct de vedere constructiv, este necesar ca lungimea plunjerului intre umerii extremi sa fie egala cu lungimea corpului sertarului intre camerele laterale. [8]

Centrarea hidraulica

            Centrarea hidraulica (figura 6.9) consta in plasarea de o parte si de alta a plunjerului, in camerele laterale, a doua taibe hidraulice 1 si 2. Acestea au rolul unor pistoane care, sub actiunea presiunii agentului motor, trimis prin conductele x si y, sa asigure pozitia de mijloc a plunjerului.

            Suprafata activa a saibelor 1 si 2, supusa presiunii, fiind mai mare decat suprafata plunjerului din aceste camere, se va asigura, sub actiunea fortelor hidrostatice, echilibrul, respectiv centrarea plunjerului, chiar daca valorile presiunilor din cele doua camere K1 si K2 nu sunt riguros aceleasi.

            In cazul in care sunt prevazute si resorturile 3 si 4, sertarul distribuitor poate asigura o centrare combinata, hidraulica si/sau cu arc.

            Saibele hidraulice 1 pot drena uleiul scapat prin neetanseitati, prin degajarea b, care apoi, printr-un orificiu, ajunge in degajarea circulara a, de unde este scurs prin conducta D spre rezervor.

6.1.5. 4. Pozitii de trecere

            Plunjerul sertarului distribuitor, inchide sau deschide degajarile practicate in corpul sertarului.

            In functie de modul in care se inchid sau se deschid de catre umerii plunjerului, degajarile din corp, exista sertare cu acoperire pozitiva, negativa sau nula.

            In cazul sertarelor cu acoperire pozitiva (figura 6.10.a) cota x1 este mai mica decat cota x2.

a)

Figura 6.10

            Ca atare, intai se inchide conducta R a rezervorului si apoi se deschide conducta A. Daca initial, sistemul hidraulic era fara presiune intrucat conducta pompei refula uleiul la rezervorul R, in timpul comutarii, dupa ce plunjerul a parcurs distanta x1, presiunea creste pana in momentul deschiderii camerei A. Pompa P va realiza un varf de presiune la comutare, marimea acestuia depinzand timpul de comutare si de debitu pompei.

            Socul de presiune ce apare la comutare, in anumite cazuri poate fi daunator. Camera A nu comunica cu rezervorul intrucat cota x2 este mai mare decat cota x1. Daca organul de lucru ar fi in pozitie verticala el nu va potea sa cada sub greutatea proprie deoarece camera este fie obturata, fie legata la circuitul de refulare al pompei.

            Deci, acoperirea pozitiva prezinta dezavantajul socului de presiune la comutare, in schimb, da posibilitatea sa se asigure fiabilitatea organelor de lucru.

            Acoperirea negativa (figura 6.10.b), se asigura atunci cand cota x1 este mai mare decat cota x2. Ca atare la comutare, pentru un scurt timp, toate conductele P, T si A sunt in legatura. Astfel, camera A va fi pusa sub presiune treptat, presiunea crescand de la valoarea zero – presiunea rezervorului – la valoarea presiunii de refulare a pompei.

            Se asigura astfel o cuplare moale, fara socuri de presiune. Camera A insa, nu trebuie sa fie racordata la un motor hidraulic care ar deplasa un organ de lucru pe verticala, pentru ca nu se asigura protectia privind caderea sub greutatea proprie a acestuia. Uneori pentru sarcini mari de actionare, in cazul acoperirii negative, pot aparea miscari nedorite la hidromotor.

            La unele simboluri ale sertarelor distribuitoare, prin linii punctate, in pozitia fazei de mijloc, se arata pozitia de trecere (figura 6.10.a si b).

            Acoperirea nula este realizata pentru x1 = x2. Ea este folosita de obicei la servodistribuitoare, ca de exemplu, la distribuitoarele sistemelor de copiere hidraulica. [8]

6.1.5. 5. Franarea comutarii

            Majoritate sertarelor distribuitoare sunt realizate in varianta cu acoperire pozitiva. In felul acesta se reduc pierderile de debit ca urmare a scaparii uleiului prin jocul dintre sertar si corp.

Circuitele A si B se deschid brusc, iar pompa P refuleaza uleiul la presiune maxima in aceste circuite. Prin urmare, apar socuri importante de presiune cu efecte dinamice nedorite asupra actionarii. Solutii pentru diminuarea socurilor de presiune in timpul comutarii sunt prezentate in figura 6.11 .a prin depresurizarea pompei la trecerea prin pozitie neutra, sau prin modificari constructive aduse muchiilor sertarelor (figura 6.11. b, c si d).



b)

c)

a)

d)

Figura 6.11.

            Muchiile sertarului distribuitor pot fi realizate in varianta usor conica, cu racordare sau cu crestatura, astfel incat, prin deplasarea plunjerului se deschid fantele corespunzatoare trecerii uleiului spre circuitele A si B treptat, debitul administrat acestor circuite creste continuu, iar varful de presiune se reduce.

            O alta solutie (figura 6.12), consta in plasarea unei rezistente hidraulice 1, ce leaga camerele a si b din extremitatea plunjerului.

            La deplasarea acestuia, uleiul din una din camere este obligat sa treaca prin diuza (jiclorul) 1 al rezistentei hidraulice, limitand in felul acesta debitul scurs dintr-o camera in alta, micsorand astfel viteza de deplasare a plunjerului in timpul comutarii.

Figura 6.12

Figura 6.13

            Camerele a si b se deschid progresiv si varfurile de presiune se reduc. Timpul de cuplare este stabilit in acest caz de diametrul interior al orificiului 1. Comanda sertarului se face mecanic sau electric din exteriorul acstuia. [8]

6.1.5. 6. Forte dinamice de comutare

            In timpul comutarii, uleiul este obligat sa treaca prin fanta creata intre umaru plunjerului si degajarea din corpul sertarului.

            Fortele dinamice, ca urmare a curgerii agentului motor, apar in zona creata intre umarul plunjerului si degajarea din corp atunci cand debitul de ulei este laminat prin aceasta (figura 6.13). Forta dinamica se manifesta sub unghiul ε in raport cu axa plunjerului.

Aceasta forta poate fi calculata din legea variatiei impusului:

in care: V – volumul de ulei;

            m – masa agentului motor;

            ρ – densitatea agentului motor;

            v – viteza de curgere.

            Forta axiala, ca rezultanta a fortelor dinamice, aplicata in lungul axei plunjerului are expresia:

unde: ε – unghiul fortei dinamice in raport cu axa plunjerului.

            Relatia (6.1) se mai poate scrie:

unde:   Q – debitul agentului motor;

            S – suprafata de trecere.

Deci:

            La sertarele distribuitoare, unhgiul ε este cuprins, de obicei, intre 21o – 69o. Din relatia (6.4) se observa ca forta axiala ca urmare a curgerii agentului motor prin sertarul distribuitor, este proportionala atat cu debitul ce trece prin sertar, cat si cu viteza de variatie a debitului.

            In figura 6.14 se prezinta variatia fortei axiale, debitului si caderii de presiune in functie de deschiderea x a sertarului distribuitor.

Figura 6.14

Figura 6.15

Figura 6.16

            Se observa ca pentru deschideri mici, debitul are o valoare relativ redusa, valoare ca creste apoi brusc cu cresterea deschiderii fantei sertarului. In final, debitul se stabilizeaza la o anumita valoare.

            Forta axiala ce actioneaza asupra plunjerului are o valoare maxima la o anumita deschidere, dupa care aceasta se micsoreaza. In conditiile in care deschiderea degajarii din corp este maxima, respectiv muchia plunjerului se afla la capatul degajarii din corpul sertarului, atunci fortele dinamice devin perpendiculare pe axa sertarului, iar forta axiala este nula.

            Caderea de presiune pe fanta sertarului distribuitor are o valoare maxima atunci cand deschiderea sertarului este nula si atinge o valoare limita constanta pentru deschiderea maxima a sertarului. De obicei, sertarele se proiecteaza astfel incat caderea de presiune pe ele sa nu depaseasca 1,5 – 2 bar.

            Viteza de curgere a uleiului prin sertar se ia de obicei, mai mare decat viteza de curgere prin conducte. Se ajunge astfel la viteze de curgere de ordinul a 4 – 6 m/s, valori care sunt de 2 – 2,5 ori mai mari decat vitezele de curgere prin conductele schemelor hidraulice.

            O solutie (figura 6.15), pentru diminuarea fortei dinamice la axul plunjerului o constituie realizarea unei racordari intre umerii plunjerelor sertarelor distribuitoare. Astfel, fortele dinamice Fd1, Fd2 se proiecteaza pe axa sertarului sub forma fortelor Fa1, Fa2. Aceste forte tind sa se echilibreze, reducand astfel forta rezultanta dinamica la axa sertarului.

Alta solutie (figura 6.16) prevede un umar al sertarului cu suprafata conica interioara, astfel incat sa creeze un unghi apropiat de 80o – 90o in procesul curgerii agentului motor prin degajarea dintre plunjer si corpul sertarului. Forta dinamica in acest fel, se proiecteaza cu o valoare redusa pe axa plunjerului, diminuand forta necesara actionarii acestuia.

De marimea fortei dinamice, in lungul axei plunjerului, trebuie sa se tina seama la stabilirea, proiectarea si alegerea mecanismelor de actionare, ale plunjerului, pentru realizarea comutarii. [8]

6.1.5. 7. Pilotarea distribuitoarelor cu sertar

            Din paragraful anterior s-a concluzionat ca distribuitoarele ce functioneaza la debite mari de actionare au forte dinamice axiale de comutare care actioneaza asupra plunjerului la valori mari. In aceste conditii plunjerul nu mai poate fi comutat, deplasat stanga – dreapta, cu ajutorul unor mecanisme clasice exterioare, cu maneta sau eectromagneti. Este necesara deplasarea plunjerului in vederea comutarii prin sistem hidraulic de comutare. De aceea, distribuitoarele in general sunt construite cu comanda hidraulica. Aceasta se realizeaza prin intermediul unui alt distribuitor si poarta denumirea de pilotare. Distribuitorul comandat este distribuitorul principal. Distribuitorul care comanda distribuitorul principal se numeste distribuitor pilot. In cazul in care sertarele distribuitoare sunt actionate manual, pilotarea acestora se introduce de obicei de la deschideri nominale ale sertarului mai mari.

            Pilotarea sertarelor distribuitoare poate fi realizata in doua variante:

·                 autopilotare;

·                 pilotare exterioara.

Autopilotarea se realizeaza atunci cand sertarul pilot si sertarul principal aunt alimentate de la aceeasi sursa de presiune, respectiv de la pompa actionarii hidrostatice a sistemului.

Pilotarea exterioara se realizeaza atunci cand sertarul pilot este alimentat de la o alta sursa de presiune decat sertarul principal.

In figura 6.17.a se prezinta un sertar distribuitor autopilotat, cu franarea comutarii, centrare cu arc a plunjerului sertarului principal si acoperire pozitiva la pilot. Se observa ca pompa P refuleaza ulei atat pentru sertarul principal S, cat si pentru sertarul pilot SP, motiv pentru care se realizeaza autopilotarea. Sertarul pilot va comanda hidraulic sertarul principal. La deplasarea plunjerului sertarului pilot spre dreapta, uleiul sub presiune va patrunde prin droselul D2 si va ajunge in spatiul din dreapta plunjerului sertarului principal, il va obliga pe acesta sa se deplaseze spre stanga, astfel ca uleiul din capatul opus al plunjerului este refulat prin droselul D1, apoi prin sertarul pilot SP la rezervorul R. Se va asigura comutarea in conditiile in care pompa refuleaza uleiul in circuitul A, iar uleiul din circuitul B este scurs la rezervor.

a)

b)

Figura 6.17

Operatia este inversa pentru deplasarea plunjerului sertarului pilot spre stanga. In aceasta faza uleiul refulat de la pompa va trece prin sertarul pilot spre droselul D1, in camera din stanga a sertarului principal. Plunjerul sertarului principal se va deplasa spre dreapta, uleiul din capatul din dreapta al acestuia se va scurge prin droselul D2, sertarul pilot SP la rezervor. Se va realiza comutarea prin care pompa P va refula uleiul in conducta B iar conducta A va fi pusa in legatura cu rezervorul. Droselele D1 si D2 pe post de rezistente hidraulice reglabile, au drept scop sa asigure franarea comutarii, respectiv sa realizeze o deplasare a plunjerului sertarului principal, pentru ca pompa sa refuleze ulei cu debite crescatoare spre camerele A si B evitand socurile de presiune la comutare.

Se observa in aceasta figura ca plunjerul sertarului principal este cuplat cu arcuri. Sertarul pilot este realizat in varianta cu acoperire pozitiva, respectiv pe pozitia de mijloc, uleiul refulat de pompa nu poate patrunde spre sertarul principal. Se asigura astfel faza de stop general. Prezentarea simbolica a acestui sertar distribuitor este prezentata in figura 5.18.b.

a)

b)

Figura 6.18

In figura 6.18.a, se prezinta un sertar distribuitor cu pilotare exterioara, cu franare a comutarii, centrare hidraulica a plunjerului sertarului principal si acoperire negativa la pilot.

Sursa de presiune P ce alimenteata sertarul pilot SP in pozitia de mijloc a plunjerului acestuia, refuleaza uleiul spre camerele sertarului distribuitorului principal S. Acesta avand centrarea hidraulica, se asigura pozitia de mijloc a plunjerului sertarului principal. Se realizeaza astfel faza de stop general. Ueliul refulat de pompa P nu este distribuit spre nici una din conductele A sau B. Se observa deci faptul ca, in conditiile in care sertarul principal are centrare hidraulica, sertarul pilot trebuie sa fie cu acoperire negativa pentru a-i asigura acestuia alimentarea sub presiune permanenta a saibelor hidraulice din capete, respectiv pentru a-i realiza pozitia de mijloc. In cazul precedent, din figura 5.18, cand plunjerul sertarului principal era centrat cu arcuri, sertarul pilot trebuia sa aiba acoperire pozitiva pentru ca centrarea cu arcuri presupune lipsa presiunii pe capetele plunjerului sertarului principal la faza de mijloc.

Daca plunjerul sertarului pilot SP este deplasat spre dreapta, atunci pompa P` va refula uleiul numai prin droselul D2 in camera din dreapta a sertarului principal S. Plunjerul acestuia se va deplasa spre stanga refuland uleiul din camera extrema stanga prin droselul D1 si sertarul pilot SP la rezervor. Se asigura astfel comutarea prin care pompa P va refula uleiul in camera B, iar uleiul din camera A se va scurge la rezervor. Prezentarea simbolica a acestui distribuitor pilotat este data in figura 6.18.b. [8]

6.1.5. 8. Comanda distribuitoarelor cu sertar

            Comanda acestor distribuitoare poate fi realizata in varianta manuala, hidraulica, pneumatica, electromagnetica sau electrohidraulica. Prin comanda intelegem posibilitatea de a realiza deplasarea plunjerului sertarului distribuitor pe pozitiile dorite, astfel incat sa se asigure distributia uleiului intre camerele sertarului distribuitor.

            Comanda manuala a sertarelor distribuitoare se poate realiza in doua variante:

·       Comanda manuala fara indexare;

·       Comanda manuala cu indexare.

Comanda manuala fara indexare reprezinta comanda sertarului distribuitor, respectiv deplasarea plunjerului fara a-i asigura o pozitie stabila dupa efectuarea comenzii.

Comanda cu indexare se efectueaza in conditiile in care plunjerului trebuie sa i se asigure pozitii stabile dupa comutare, pozitii corespunzatoare fazelor de lucru ale sertarului distribuitor.

In figura 6.19 se prezinta un mecanism de comanda manuala a unui sertar distribuitor fara indexare. Parghia 1 ce se poate roti in jurul articulatiei sferice a, deplaseaza prin intermediul extremitatii ei b, patina 3. De aceasta este legata tija 4, care deplaseaza plunjerul 5 al sertarului distribuitor. Un burduf 6 asigura protectia, fata de agentii din mediul inconjurator, articulatiei sferice a manetei 1. Se observa ca plunjerul sertarului distribuitor este deplasat stanga – dreapta fara a-i putea asigura o pozitie stabila dupa efectuarea deplasarii. Asemenea sertare se folosesc atunci cand operatorul le deserveste permanent, respectiv cand acesta le comanda continuu, tinand permanent mana pe maneta 1.

In figura 6.20 se prezinta mecanismul de actionare manuala a unui sertar distribuitor cu indexare. Maneta 1 articulata prin brida 3 de corpul sertarului, deplaseaza prin tija 4 plunjerul 2 al sertarului distribuitor. Pe capatul opus al plunjerului se afla discul 6, pe care sunt prevazute o serie de canale circulare, in care intra bila indexoare 5, presata de un arc.

Ca atare, la deplasarea manetei pe pozitia stanga, mijloc sau dreapta, plunjerul va avea o pozitie stabia determinata de indexarea prin bila 5, respectiv de pozitionarea bilei in unul dintre canalele circulare ale discului 6. Uleiul scapat prin neetanseitati in mecanismul de indexare se scurge prin conducta de drenaj a la conducta rezervorului de ulei.

In figura 6.21 este prezentat un distribuitor hidraulic cu comanda manuala si supapa de sens.

Figura 6.19

Figura 6.20

Comanda hidraulica a sertarului distribuitor consta in trimiterea agentului motor sub presiune in camerele din extremitatile plunjerului in scopul deplasarii acestuia pe pozitiile corespunzatoare comutarii.

            Comanda hidraulica poate fi:

·       Interna, caz in care poarta denumirea de pilotare si s-a tratat in paragraful anterior;

·       Externa, cand sertarul distribuitor este comandat in functie de alt circuit hidraulic din schema de actionare a instalatiei.

Figura 6.21

Figura 6.22

Comanda hidraulica a unui sertar distribuitor poate fi realizata unilateral sau bilateral. Cand comanda se realizeaza unilateral, atunci uleiul patrunde sub presiune doar in una din camerele extreme de comanda ale plunjerului sertarului. Revenirea plunjerului in pozitia initiala se realizeaza cu ajutorul unui arc plasat in camera opusa, in conditiile in care se depresurizeaza camera de comanda. Comanda bilaterala se asigura atunci cand uleiul sub presiune patrunde succesiv in camerele extreme ale plunjerului.

Figura 6.23

In figura 6.22 este prezentat un distribuitor hidraulic cu comanda mecanica prin rola.

Comanda pneumatica a sertarelor distribuitoare este similara cu cea hidraulica, numai ca agentul motor, care realizeaza deplasarea plunjerului sertarului, este aerul comprimat. In figura 6.23 este prezentat un servomotor pneumatic pentru comanda plunjerului 4 al sertarului distribuitor. Cilindrul pneumatic 1 gazduieste pistonul 2 asupra caruia actioneaza aerul comprimat. Acesta, prin tija 3, comanda plunjerul sertarului distribuitor.

Cea mai raspandita metoda de comanda a sertarelor distribuitoare o constituie comanda electromagnetica. Aceasta comanda asigura o frecventa mare a comutarilor, asigura posibilitatea automatizarii electronice a circuitelor de functionare a schemelor hidraulice precum si o deservire usoara si comoda a instalatiei.

Comanda electromagnetica consta in plasarea unilaterala sau bilaterala a unor electromagneti care actioneaza asupra plunjerului sertarelor distribuitoare, de obicei prin impingere. Daca aceasta comanda este unilaterala, atunci in unul din capetele sertarului, respectiv ale plunjerului acestuia, se plaseaza un electromagnet care, excitat, va deplasa plunjerul impingandu-l, iar in celalalt capat al plunjerului se dispune un arc care ca readuce plunjerul in pozitia initiala. In cazul comenzii electromagnetice bilaterale, in ambele capete ale sertarului distribuitor se plaseaza cate un electromagnet, care va impinge plunjerul sertarului distribuitor functie de alimentarea acestora. In schema electrica trebuie prevazuta interblocarea comenzii electromagnetilor, respectiv cand unul dintre electromagneti este actionat, celalalt sa nu poata fi actionat accdidental sau de un alt organ de comanda.

Comanda cu electromagneti a sertarelor distribuitoare se poate face in mai multe moduri.

Dupa tipul alimentarii electromagnetilor distingem:

·       Comanda cu electromagneti de curent continuu;

·       Comanda cu electromagneti de curent alternativ.

Comanda cu electromagneti de curent continuu se caracterizeaza printr-o fiabilitate mare. Nu sunt pusi in pericol electromagnetii atunci cand cursa plunejrului nu se efectueaza complet. Comanda in curent continuu permite o frecventa a comutarilor foarte mare. In schimb, aceasta comanda necesita in schema electrica existenta unui sistem de alimentare adecvat, evantual prin transformator si redresor pentru curentul de actionare.

Comanda cu electromagneti de curent alternativ este mai comoda, facandu-se fara necesitatea redresarii curentului. Electromagnetii de curent alternativ au timp scurt de cuplare. Ei insa se supraancalzesc si exista pericolul deteriorarii lor, daca cursa miezului mobil, respectiv a plunjerului, ne este completa. De obicei comanda in curent alternativ nu se foloseste in instalatiile cu cuplari foarte frecvente.

Electromagnetii folositi la comanda sertarelor distribuitoare pot fi alimentati la tensiuni de 220 V, 48 V sau 24 V curent alternativ sau continuu.

Dupa mediul de cuplare, respectiv dupa mediul in care se afla miezul electromagnetului ce actioneaza plunjerul, distingem:

·       Electromagneti cu cuplare in aer, in care miezul electromagnetului se afla in aer, fiind etansat in raport cu plunjerul sertarului distribuitor;

·       Electromagneti cu baie de ueli (figura 6.24). La acestia endusul functioneaza in ulei, asigurandu-se astfel conditia corespunzatoare de eliminare a caldurii din bobinaj si totale a electromagnetului. Totodata se micsoreaza uzura elementelor mobile si se amortizeaza socurile la capat de cursa.

Figura 6.24

            Electromagnetii in baie de ulei se utilizeaza cand instalatiile functioneaza in aer liber sau in conditii tropicale umede.

            Tolele 1 ale electromagnetului gazduiesc bobinajul 2. Miezul 3 al electromagnetului este deplasat sub actiunea fluxului magnetic actionand asupra plunjerului sertarului distribuitor. Uneori acesti electromagneti sunt prevazuti cu butoane 4 pe capetele acestora, prin care, manual, se poate deplasa miezul electromagnetului pentru a verifica daca sertarul distribuitor functioneaza normal in conditiile comenzii manuale. Proba manuala se face mai ales atunci cand se realizeaza instalarea sertarulul in schema hidraulica. [8]

6.2. APARATAJUL  DE  REGLARE

6.2.1. Aparatajul de reglare a presiunii

            Elementele echipamentului de reglare a presiunii poarta denumirea de supape (valvule sau ventile). Supapele sunt elemente de comparare a nivelelor de presiune din sistem, asigurand mentinerea constanta sau reglarea la anumite valori impuse a presiunii de actionare sau comanda din schema hidraulica.

            Din punct de vedere functional distingem doua mari categorii de supape:

·       Supape de blocare;

·       Supape de presiune.

6.2.1.1. Supape de blocare

            Supapele de blocare mai poarta denumirea de supape de sens unic, antiretur, de retinere sau unidirectionale.

            Aceste supape asigura transmiterea debitului, intr-o singura directie, pe conductele pe care se monteaza.

            Sub aspect constructiv, supapele de blocare se intalnesc in varianta cu scaun. Pe scaun poate presa o bila sau un taler conic.

            Din punct de vedere functional, supapele de blocare se clasifica in urmatoarele catrgorii:

·       Supapa simpla de blocare;

·       Supapa de blocare cu comanda hidraulica de deblocare;

·       Supapa dubla de blocare;

·       Supapa de umplere

6.2.1.1.1. Supape simple de blocare

            Aceste supape mai poarta denumirea de supape de traseu. Ele se monteaza pe conducte, asigurand trecerea unisens a debitului prin acea conducta. Sub aspect constructiv, ele pot fi realizaze in variantele cu arc sau fara arc.

            Supapele de blocare simple, fara arc, se monteaza in instalatiile hidraulice in pozitie verticala.

cu arc

fara arc

Figura 6.25

In figura 6.25 este prezentata o supapa simpla de blocare, cu bila 1 presata pe scaunul supapei de resortul 2, sprijinit in discul 3, cu ajutorul inelului de siguranta 4. Agentul motor poate circula doar in sensul in care bila 1 este ridicata de pe scaunul ei. In sens contrar, dinspre arc spre scaunul supapei, agentul nu poate circula. Se dau in aceasta figura si simbolurile supapei simple de blocare.

            De obicei, supapele de traseu se deschid la presiuni de 53 bar, functie de forta din arc (de dimensiunile arcului si pretensionarea acestuia).

            Supapele de traseu au o foarte larga utilizare. Se prezinta in continuare cateva din principalele utilizari ale acestor supape:

·       In combinatie cu rezistentele hidraulice (drosele) asigura scurtcircuitarea acestora, realizand functia de by-pass. Pot fi scurtcircuitate de asemenea distribuitoarele sau filtrele cand sunt colmatate;

·       In combinatie cu alte elemente ale schemei hidraulice asigura automatizarea circuitului de lucru;

·       Asigura protectia pompelor contra dezamorsarii.

6.2.1.1.2. Supape de blocare cu comanda hidraulica la deblocare

            Aceste supape permit in mod curent trecerea agentului motor intr-un singur sens. In sens contrar, supapa nu permite trecerea agentului motor fiind blocata.

            Totusi, supapa se poate debloca asigurand trecerea agentului motor si in sens contrar. In acest scop se foloseste un servomotor hidraulic inglobat.

            Supapa (figura 6.26) este formata din supapa principala 1 supapa de deschidere 2 si servomotorul hidraulic 3. Uleiul poate circula liber in sensul dinspre conducta A spre conducta B prin ridicarea bilei 1 de pe scaunul ei, in sens contrar fortei din resprtul interior. In sensul de la conducta B la conducta A, in mod normal agentul motor nu poate circula. Supapa se poate debloca, pentru asigurarea circuitului B – A prin administrarea in conducta X a uleiului de comanda ce actioneaza asupra sistemului servomotorului hidraulic 3. Acesta impinge mai intai tija supapei de deschidere 2, prin care se realizeaza scaderea varfului de presiune la deschidere, apoi deplaseaza supapa principala 1 de pe scaunul ei realizand circulatia in sens contrar, deci deblocand supapa. Supapa de deschidere 2 presata in interiorul supapei principale 1, atenueaza socul hidraulic la deschiderea supapei principale 1, atenueaza socul hidraulic la deschiderea supapei in sens contrar, respectiv la blocare.

Figura 6.26

Supapa de blocare cu comanda hidraulica de blocare are deci racordate trei conducte A, B pentru circuitul principal si conducta de comanda X.

Din figura 6.26 se poate analiza echilibrul fortelor la aceasta supapa. Se remarca faptul ca, pentru deblocare si este necesar ca presiunea de comanda, trimisa prin conducta X, sa fie mai mare decat presiunea circuitului hidraulic din conducta A. In caz contrar, supapa nu se deblocheaza.

Ca atare forta dezvoltata pe suprafata S1 de presiune din conducta X, FX, trebuie sa invinga fortele din restul supapei. Pentru asigurarea deblocarii trebuie ca:

Exprimand fortele prin presiunile si suprafetele pe care aceasta actioneaza, rezulta:

Aceasta supapa prezinta dezavantajul ca presiunea de comanda, din conducta X, trebuie sa fie mai mare decat presiunea din circuitul hidraulic, respectiv din conducta A.

Figura 6.27

            De obicei, supapa se foloseste atunci cand conducta A este racordata la rezervor, deci presiunea din aceasta conducta, pA = 0.

            Principalul dezavantaj al supapei prezentate il constituie valoarea ridicata a presiunei de comanda. Pentru evitarea acestui dezavantaj se construiesc supape hidraulice de blocare cu comanda hidraulica de deblocare de tipul celei din figura 6.28.



Figura 6.28

            Aici, tija de comanda a servomotorului hidraulic este etansata in raport cu conducta A, asigurandu-se drenajul la rezervor a camerei inactive a servomotorului hidraulic prin conducta R. Ca atare, expresia fortelor ce actioneaza asupra supapei se poate scrie:

Daca este indeplinita conditia (6.8), conducta de comanda X a servomotorului de deblocare poate fi legata la conducta A a circuitului hidraulic. [8]

6.2.1.1.3. Supape dubla de blocare

            Supapele duble de blocare asigura circulatia agentului motor, prin doua conducte in ambele sensuri, dar impiedica circulatia lui cand conductele nu sunt alimentate sub presiune. Ele pot asigura si regla debitul in cele doua sensuri de curgere.

            In figura 6.29 se prezinta o astfel de supapa, formata din supapele de sens unic S1 si S2, care pot fi deblocate de servomotorul hidraulic central SM. Rezistentele hidraulice, de tipul diuzelor D1 si D2, pot asigura reglarea debitului in cele doua sensuri de curgere a uleiului. Se pot folosi ambele rezistente hidraulice sau numai una dintre ele, plasata in unul din capetele supapei de blocare.

Figura 6.29

            Aceste supape au, de obicei, drept scop impiedicarea deplasarii pistonului, unui hidromotor, sub actiunea unor forte exterioare necontrolate.

6.2.1.1.4. Supape de umplere

            Aceste supape folosesc la umplerea sau golirea cilindrilor hidraulici, in conditiile in care acestia suporta deplasari rapide. Se evita astfel folosirea unor pompe de debit mare si foarte mare necesare operatiilor de umplere a cilindrilor hidraulici de dimensiuni mari.

            In figura 6.30 este prezentata constructia unei supape de umplere. Cand presiunea in cilindrul A scade sub presiunea atmosferica, talerul 2 al supapei coboara de pe scaunul 1 asigurand untrarea uleiului din rezervorul R in circuitul A. Se asigura astfel umplerea naturala a circuitului A. Daca presiunea din circuitul A este mai mare sau egala cu presiunea din rezervorul R supapa de umplere este inchisa. Resortul 3 mentine talerul 2 presat pe scaunul supapei. Si in aceste conditii supapa se poate deschide daca este alimentata prin conducta X servomotorul 4. Acesta prin tija lui, in contra fortei resortului 5 coboara talerul 2. In acest fel circuitul A este racordat la rezervorul R.

Figura 6.30

6.2.1.2. Supape de presiune

            Supapele de presiune sunt destinate asigurarii presiunii inalte in anumite circuite hidraulice.

            Din punct de vedere functional supapele de presiune se impart in urmatoarele categorii:

·       Supape de limitare a presiunii;

·       Supape de cuplare – decuplare;

·       Supape de reducere a presiunii.

Supapele de limitare a presiunii, asigura protectia schemei hidraulice fata de suprapresiuni. Acest tip de supapa se intalneste in doua variante:

·       Supapa de deversare;

·       Supapa de siguranta.

Supapele de deversare (figura 6.31), se monteaza in paralel cu pompele cu debit constant. Pompa P absoarbe uleiul din rezervorul R si il refuleaza spre motorul hidraulica.

In cazul cand motorul hidraulic necesita un debit mai mic decat debitul refulat de pompa (QMH < QP) atunci diferenta dintre debitul pompei si debitul necesar motorului hidraulic, care constituie debitul QS, este deversat permanent prin supapa de deversare SD la rezervorul R.

Ca atare, supapa de deversarefunctioneaza permanent normal deschisa, ea deversand in rezervor diferenta dintre debitul constant al pompei QP si debitul variabil necesar motorului hidraulic QM, corespunzator gamei vitezelor de deplasare ale organului de lucru.

Figura 6.31

Figura 6.32

            Supapa de siguranta se monteaza de obicei in paralel cu pompele cu debit variabil (figura 6.32). Pompa P cu debit variabil va administra un debit corespunzator necesitatilor motorului hidraulic. Ca atare, in conditiile in care motorul hidraulic ajunge la capat de cursa sau intra in suprasarcina, depasindu-se in sistem presiunea nominala, supapa de siguranta SS se deschide si deverseaza la rezervor tot debitul pompei.

            Ca atare, supapa de siguranta fie ca este inchisa si nu deverseaza ulei in rezervor, fie, atunci cand este deschisa, deverseaza in rezervor tot debitul pompei.

            Din punct de vedere al comenzii, supapele de presiune se clasifica in:

·       Supape cu comanda directa;

·       Supape cu comanda pilotata.

Sub aspect constructiv, supapele de presiune se realizeaza in urmatoarele variante:

·       Supape cu bila;

·       Supape cu taler;

·       Supape cu plunjer.

6.2.1.2.1. Supape de limitare a presiunii

Supape de limitare a presiunii nepilotate

            Supapele de limitare a presiunii nepilotate se construiesc in varianta cu taler sau cu punjer. In figura 6.33 este prezentata o supapa de limitare a presiunii cu taler.

            Talerul 1 de forma conica este presat de resortul 4, pe scaunul 5. Forta de presare a talerului este reglata de surubul 3, actionat de rozeta 6. Uleiul sub presiune refulat de pompa P este trimis sub taler. Daca forta, ca rezultanta a presiunii agentului motor, depaseste forta din resortul 4, talerul 1 se ridica, iar pompa deverseaza uleiul in rezervorul R.

Figura 6.33

Figura 6.34

            Solidar cu rezervorul 1 se afla pistonul 2 cu rol de amortizare a oscilatiilor talerului. Stiftul 7 limiteaza cursa talerului.

            In conditiile in care presiunea, ce trebuie sa fie reglata de supapa, are o anumita valoare, atunci se pot proiecta arcuri 4 corespunzatoare acestei presiuni. Se pot monta uneori si doua arcuri in paralel.

            Aceste supape se caracterizeaza printr-o foarte buna etanseitate, din acest motiv ele functioneaza la presiuni foarte mari, pana la 630 bar si debite refulate, de pana la 330 l/min.

            In figura 6.34 este prezentata o supapa de limitare a presiunii nepilotata cu plunjer. Supapa este compusa din plunjerul 1, presat de arcul 2, tarat prin surubul 3. Pompa P refuleaza uleiul spre supapa, precum si in camera a, de sub plunjer.

            Daca presiunea refulata de pompa depaseste presiunea nominala atunci sub actiunea fortei din camera a arcul 2 este comprimat, respectiv plunjerul 1 se ridica, deschizand fereastra f, corespunzator circulatiei uleiului de la pompa P la rezervorul R.

            Conducta d asigura drenaju camerei b, de deasupra plunjerului, la rezervor.

            Spre deosebire de supapele cu taler, supapele cu plunjer pot regla presiunea intr-o gama mai redusa. Presiunea maxima de reglare este de 320 bar.

            Imposibilitatea reglarii la presiuni mai mari este dictata de jocul existent si de jocul produs prin deformatia elastica intre plunjer si corpul supapei, joc ce creaza pierderi de debit si ca urmare o functionare defectuasa a supapei.

Supape de limitare a presiunii pilotate

            Aceste supape sunt folosite in cazul cand se vehiculeaza debite mari si foarte mari prin circuitul hidraulic.

            Datorita debitelor mari vehiculate, deschiderile nominale, respectiv suprafetele de lucru ale supapei ajung la valori mari. Sub actiunea presiunii agentului motor, fortele create pe suprafete mari sunt de valori insemnate si ca atare resoartele din interiorul supapei, care vor tata presiunea de deschidere, nu mai pot fi dimensionate la fortele de cpmprimare atat de mari.

            In figura 6.35 este prezentat principiul de lucru a unei supape de limitare a presiunii pilotate. Supapa este formata din supapa de pilotare I si supapa principala II. Uleiul este refulat de pompa P si ajunge in camerele a si b ale supapei principale II. Ca atare plunjerul 4 al supapei se afla in pozitia de jos datorita fortei suplimentare a resortului 5. Cand presiunea in sistem depaseste valoarea nominala, atunci, presiunea materializata si in camera b, actioneaza asupra talerului 1 al supapei de pilotare, care este ridicat in contra fortei din resortul 2 si camera b este pusa in legatura cu rezervorul R.

Ca urmare, presiunea in camera b scade brusc. Ea este mentinuta la aceasta valoare datorita rezistentei hidraulice, care diminueaza debitul trimis de pompa in camera b. Plunjerul 4 se dezechilibreaza prin faptul ca forta din camera a depaseste forta din camera b si forta din resortul 5. Plunjerul se ridica si permite comunicatia directa a conductei pompei P cu rezervorul R.

Prin urmare, deschiderea supapei principale II este conditionata de deschiderea supapei pilotate I. Valoarea presiunii la care se regleaza supapa se stabileste cu ajutorul surubului 3 care tareaza resortul 2 ce preseaza talerul 1 pe scaunul supapei de pilotare.

Figura 6.35

            In figura 6.36 este prezentata constructia principala a supapei de limitare a presiunii pilotate cu scaun conic. Uleiul refulat de pompa prin conducta P actioneaza asupra plunjerului 6, atat de la partea inferioara cat si de la partea superioara prin conducta b, astfel incat plunjerul sta presat pe scaunul supapei atat datorita resortului 7, cat si datorita marimii diferite a fortelor de presiune.

Figura 6.36

Figura 6.37

In acelasi timp uleiul sub presiune, la presiunea de refulare a pompei, actioneaza si asupra talerului 1, al supapei de pilotare I. Cand presiunea din sistem depaseste o anumita valoare, talerul 1 este ridicat de pe scaunul lui, in sens contrar fortei dezvoltate de arcul 2. Camera b este pusa in legatura cu conducta c, prin urmare racordata la rezervorul R. Astfel, datorita scaderii presiunii din camera b de deasupra plunjerului 6, acestasub actiunea presiunii pompei se ridica, facand legatura directa intre conducta pompei si rezervor. Deci, supapa de pilotare I comanda deschiderea supapei principale II. Reglarea presiunii la care se deschide supapa se realizeaza cu ajutorul surubului 3 ce comprima mai mult sau mai putin resortul 2, respectiv, ce preseaza talerul 1 pe scaunul supapei de pilotare. Surubul de reglare a presiunii 3 este blocat de piulita 4 si protejat de scutul 5. Diuzele 9 si 10, pe post de rezistente hidraulice, diminueaza efectul presiunii dinamice din supapa. Diuza 10 evita micsorarea oscilatiilor plunjerului 6 ca urmare a variatiilor de presiune, sau a pulsatiilor de debit din sistem. Ea are rolul unui amortizor hidraulic. Supapa este prevazuta si cu un filtru 11.

In scopul cresterii performantelor energetice ale sistemului hidraulic se poate utiliza varianta de supapa prezentata in figura 6.37. Aceasta supapa prezinta in plus distribuitorul D care face legatura intre camera b a supapei si conducta c, respectiv rezervorul R. Astfel ca, pe pozitia din dreapta a distribuitorului D, camera b este scoasa de sub presiune, iar plunjerul 6 se ridica de pe scaunul supapei, conducta pompei P comuicand cu rezervorul R. Distribuitorul D are drept scop, deci, sa scurtcircuiteze supapa de pilotare I. Se asigura astfel mentinerea supapei principale II in stare deschisa. Supapa din figura 6.37 este utilizata pentru marirea randametului energetic al instalatiei hidraulice. Daca supapa este deschisa presiunea refulata de pompa scade foarte mult astfel incat pompa debiteaza ulei, teoretic, fara presiune micsorand puterea de antrenare a pompei. Supapa se mai utilizeaza si in cazul in care pompele actionarii hidraulice trebuiesc pornite fara sarcina, fara presiune. Dupa ce acestea au fost pornite distribuitorul D trece pe pozitia inchis asigurand functionarea normala a supapei. Supapa mai poate fi folosita si in fazele inactive ale schemei hidraulice, cand nu este necesara administrarea unui debit pentru realizarea deplasarii organelor de lucru, distribuitorul D, actionat de obicei electromagnetic, realizeaza descarcarea presiunii din sistem, astfel ca energia consumata pentru antrenarea pompei se reduce substantial. [8]

6.2.1.2.2. Supape de cuplare – decuplare

            Supapele de cuplare – decupalre sunt similare din punct de vedere al principiului de functionare cu supapele de limitare a presiunii, insa supapele de cuplare – decuplare nu fac legatura dintre conducta pompei si conducta rezervorului, diminuand presiunea in sistemul hidraulic, ci sunt subordonate unui circuit hidraulic in care atunci cand se atinge presiunea de regim, se comanda alimentarea unui alt circuit hidraulic.

            Deasemenea aceste supape pot fi nepilotate sau pilotate.

Supape de cuplare – decuplare nepilotate

            La supapa de cuplare – decuplare din figura 6.38 circuitul A este pus sub presiune. Aceasta conditie este indeplinita doar atunci cand aceasta presiune depaseste valoarea nominala, ca atare, initial orificiile A si B sunt decuplate. Ele vor fi cuplate numai atunci cand presiunea din circuitul A depaseste valoarea impusa.

Figura 6.38

Figura 6.39

            Ueliul sub presiune din conducta A patrunde prin orificiile a si b in camera c actionand asupra pistonului plunjer 1. Uleiul din camera c actioneaza totodata si asupra pistonului principal 2. Cand presiunea refulata de pompa prin conducta A depaseste valoarea nominala, atunci sub actiunea fortei de presiune, creata in camera c, pistonul principal 2 se deplaseaza in sens contrar fortei din resortul 3, facand legatura dintre camer A si camera B.

            Reglarea presiunii impuse, la care se realizeaza cuplarea camerelor A si B, se efectueaza cu ajutorul surubului de tarare 4. Acesta comprima mai mult sau mai putin resortul 3. Diuza 5 evita efectul presiunii dinamice a agentului motor la patrunderea lui in camera c a supapei. Uleiul scapat prin neetanseitati in camera extrema d, este drenat la conducta rezervorului R1. De asemenea, la conducta rezervorului R2 se dreneaza si spatiul arcului 3.

            In cazul presiunilor reduse de functionare ale supapei, pistonul plunjer 1 se scoate din supapa, astfe incat uleiul refulat prin camera A patrunde prin orificiile a si b in camera d a supapei. El actioneaza cu intreaga presiune pe toata suprafata camerei d. In acest caz conducta rezervorului R1 este obturata.

            De obicei aceste supape pot fi prevazute si cu supapele de sens unic 6. Acestea din urma au drept scop sa asigure returul uleiului din conducta B in conducta A.

Supape de cuplare – decuplare

            Constructia reala a supapelor de cuplare – decuplare da posibilitatea functionarii acestora atat in varianta nepilotata cat si in varianta pilotata.

            In figura 6.39 este prezentata constructia principala a supapelor de cuplare – decuplare care pot functiona fie pilotate fie nepilotate.

Functionarea in regim nepilotat a acestei supape este urmatoarea.

Uleiul sub presiune din conducta A poate patrunde prin orificiul e si diuza 6, in camera d, de deasupra supapei 4. Se asigura astfel echilibrul supapei 4 pe scaunul acestuia. Totodata uleiul din conducta A poate patrunde prin conducta a, actionand asupra plunjerului 1, in sens contrar fortei din resortul 2, tarat de catre surubul 3.

            Cand presiunea din conducta A a depasit valoarea nominala, atunci aceasta creaza o forta ce deplaseaza plunjerul 1, in sens contrar fortei din resortul 2, deschizand legatura dintre conducta c si conducta b. Astfel, camera d se pune in legatura prin conducta c, conducta b, cu camera B. Presiunea din camera d se va reduce, iar supapa 4 se va ridica de pe scaunul ei. Se asigura cuplarea hidraulica a camerelor A si B. Prin diuza 6 se asigua diferenta de presiune intre conducta A si camera d, diferenta necesara mentinerii deschise a supapei 4. Conducta f asigura drenajul la rezervorul R, al spatiului arcului 2.

Pentru functionarea supapei descrisa in figura 6.39 in regim de pilotare, se obtureaza conducta a in dreptul sectiunii S si alimentarea acestei conducte se realizeaza de la o conducta de pilotare x. Ca atare, atunci cand se trimite ulei sub presiune prin conducta x, plunjerul 1 de deplaseaza spre dreapta asigurand legatura camerei d, de deasupra supapei 4, prin conductele c si b, cu conducta B. Se realizeaza astfe ridicarea supapei 4 si asigurarea cuplarii intre camera A si B. Ca atare, cuplarea se realizeaza atunci cand conducta x (conducta de comanda, conducta de pilotare) realizeaza trimiterea uleiului sub presiune, asupra plunjerului 1. Cand conducta x nu este alimentata sub presiune atunci camerele A si B sunt decuplate.

Supapa de cuplare – decuplare pilotata poate avea in schema hidraulica mai multe functiuni: [8]

·       Supapa de blocare. Atunci cand conducta B coincide cu conducta rezervorului R, se realizeaza functia de blocare a trecerii uleiului de la conducta A la conducta T. Ca atare, supapa poate functiona pe post de supapa de sens unic;

·       Supapa de succesiune. Este cazul prezentat anterior, cand in functie de presiunea din camera A se asigura succesiunea comenzii dintre camera A si camera B. Functie de presiune se realizeaza cuplarea – decupalrea dintre cele doua camere, respectiv succesiunea actionarii a doua organe de lucru, mai intai cel comandat prin conducta A si apoi cel comandat prin conducta B;

·       Supapa de ocolire. In acest caz supapa functioneaza in regim de pilotare. Supapa asigura de fapt scurtcircuitarea, sau ocolirea, unor elemente hidraulice in conditiile in care uleiul trece din camera A in camera B a supapei, fara a mai fi necesar sa treaca prin elementul ocolit.

6.2.1.2.3. Supape de reducere a presiunii

            Acest tip de supapa are drept scop reducerea presiunii la o vaoare mai mica decat cea din sistem si mentinerea ei constanta indiferent de fluctuatia presiunii principale.

            Presiunea din circuitul secundar, de valoare redusa, este de obicei folosita pentru operatii auxiliare in schema hidraulica, sau in schema de functionare a instalatiei, ca de exemplu pentru alimentarea circuitelor de comanda sau ungere.

Supape de reducere a presiunii nepilotate

            Supapa de reducere nepilotata (figura 6.40) are drept scop sa asigure in circuitul A o presiune mai micadecat in circuitul P si sa mentina constanta aceasta valoare impusa a presiunii. Astfel, supapa functioneaza normal – deschisa. Pompa P refuleaza uleiul prin fanta f si conducta c in camera a a supapei. Plunjerul 1 se va deplasa spre dreapta, in sens contrar fortei din resortul 2. Se va asigura astfel o fanta f corespunzatoare laminarii uleiului, respectiv asigurarii unei caderi de presiune corespunzatoare, astfel incat in conducta A sa se realizeze presiunea impusa. Ca atare, conducta c si camera a asigura circuitul de reactie al sistemului de reglare automata al supapei. Functie de presiunea din circuitul A se autoregleaza fanta f, pentru mentinerea constanta a presiunii din acest circuit.

            Aceasta supapa poate indeplini si alte functii. Spre exemplu, la cresterea excesiva a presiunii din circuitul sceundar, alimentat de conducta A, plunjerul 1 se deplaseaza spre dreapta facand legatura dintre conducta A si conducta rezervorului R1. Acest lucru se poate intampla cand actioneaza o forta exterioara in sensul maririi presiunii din circuitul secundar. Pentru protectia acestui circuit, respectiv pentru limitarea presiunii in circuitul A, acesta se scurtcircuiteaza la rezervor.

            O alta functie consta in aceea ca daca circuitul A nu preia lichid, respectiv nu este necesara operatia de comanda sau de ungere in schema hidraulica, atunci presiunea creeata de pompa P in camera a va duce la inchiderea fantei f. Ca atare, arcul 2 se regleaza astfel incat, daca consumatorul alimentat de circuitul A nu preia pichid, supapa sa se inchidi, respectiv fanta f sa fie anulata.

Figura 6.40

Figura 6.41

Supapa de reducere a presiunii pilotata

            In figura 6.41 se prezinta o supapa de reducere a presiunii pilotata, folosita de obicei la debite mari si foarte mari de cuplare intre camerele A si B.

            La inceputul functionarii supapei, aceasta este normal deschisa, respectiv agentul motor din camera A patrunde in circuitul secundar prin orificiile a ale plunjerului 1, recordar la conducta B. Uleiul din conducta B poate circula prin diuza 4 si conducta b actionand asupra supapei de pilotare 2. Presiunea necesara in circuitul B, se regleaza cu supapa de pilotare 2, tarand corespunzator arcul 3, cu ajutorul surubului 6. Supapa de pilotare 2 functioneaza normal deschisa, asemeni fantei f din figura 6.40. Ca atare, presiunea din camera a, de deasupra plunjerului 1 al supapei, se va micsora asigurand astfel ridicarea supapei 1 si inchiderea partiala a orificiilor a. Pe aceste orificii se realizeaza o cadere de presiune intre conducta A si conducta B asigurand astfel, in circuitul secundar al conductei B, presiunea necesara.

            Aceasta supapa se autoregleaza, se autopiloteaza mentinand intr-un circuit B o presiune de iesire constanta. [8]

6.2.2. Aparatajul de reglare a debitului

6.2.2.1. Reglarea debitului

           

            Echipamentul de reglare a debitului este destinat reglarii vitezei sau turatiei motoarelor hidraulice, reglare realizata prin modificarea debitului administrat acestora.

            Reglarea debitului, in schemele hidraulice, se poate face in doua moduri:

·       Reglare volumica;

·       Reglare rezistiva.

Reglarea volumica este aceia in care se administreaza motorului hidraulic un debit de agent motor modificat prin pompa instalatiei hidraulice. La aceasta reglare, pompa este de tipul celor cu debit variabil. Debitul refulat de catre pompa coincide cu debitul administrat hidromotorului, volumele de ulei refulate de pompa fiind capacitate direct de hidromotor. De aici provine notiunea de reglare volumica. La acest tip de reglare se asigura un randament energetic foarte bun, pentru ca pompa este racordata volumic cu hidromotorul. Randamentul creste, in continuare, in conditiile in care pompa este prevazuta si cu regulator de putere. La asemenea structura de reglare, in cadrul grupului de pompare, sunt prevazute supape de siguranta montate in paralel cu pompa, supape ce se mentin normal inchise si se deschid numai in caz de suprapresiune.

Reglarea rezistiva consta in montarea in circuitul de alimentare al hidromotorului a unei rezistente hidraulice reglabile numita drosel. Acesta are ca scop laminarea debitului de agent motor, fractionandu-l si administrandu-l la valoarea impusa hidromotorului. La aceasta reglare, de obicei, pompa instalatiei hidraulice este cu debit constant. Ea este insotita de o supapa de deversare ce se mentine normal deschisa, deversand la rezervor diferenta dintre debitul pompei si debitul furnizat hidromotorului, reglat prin drosel. Sub aspect energetic, reglarea rezistiva functioneaza cu un randament mai scazut, deoarece indiferent de viteza organului de lucru, pompa instalatiei hidraulice consuma o cantitate de energie teoretic constanta, in conditiile in care debitul ei se mentine constant.

Reglarea rezistiva a debitului are la baza lege lui Bernoulli:

la care s-au considerat presiunile de pozitie egale in cele doua sectiuni. In baza ecuatiei de continuitate a curgerii:

in care S1 este sectiunea conductei pe care se monteaza droselul (figura 6.42), iar S este sectiunea de droselare. Rezulta deci:

Figura 6.42

Inlocuind (6.11) in (6.9) se obtine:

Facand notatiile:

       - coeficientul de debit ;

             - constanta functie de tipul agentului motor;



   - caderea de presiune pe drosel

Relatia (6.14) devine:

si poarta denumirea de ecuatia de debit a droselului.

            Se observa teoretic ca debitul reglat prin drosel variaza liniar cu marimea suprafetei de droselare.

            Tinand seama de curgerea reala prin drosel si de frecarea vascoasa, coeficientul de debit se coreleaza, rezultand ecuatia de debit a droselului:

sau

in care:            CV – coeficientul caracteristic de viteza datorita fortelor de frecare vascoasa si variatiei de viteza in zona de droselare;

                        CC – coeficientul de corectie a vanei de lichid care se determina experimental pentru fiecare tip de drosel.

            Reglarea rezistiva asigura o sensibilitate mai mare in ce priveste reglarea vitezei de deplasare a organului de lucru in raport cu reglarea volumica. Sensibilitatea reglarii vitezei si stabilitatea acesteia pot fi imbunatatite atasand droselului un regulator de viteza. Totodata, reglarea rezistiva da posibilitatea ajustarii ei la variatia parametrilor agentului motor (vascozitate, temperatura etc.).

6.2.2.2. Constructia droselelor

            Din punct de vedere constructiv si al pozitiei de montare in schema hidraulica, droselele sunt de doua categorii:

·       Drosele de traseu;

·       Drosele de panou.

Droselele de traseu se monteaza direct pe conductele schemei hidraulice. Ele pot fi cu sau fara supapa de sens (figura 6.43).

Figura 6.43

Figura 6.44

            La cele fara supapa de sens, debitul este droselat in ambele sensuri de circulatie A – a – b – c – B sau B – c – b – a – A. Prin infiletarea sau desfiletarea mansonului 2 atasat pe corpul 1 prin inelele 3, 4 si 5, se modifica marimea fantei b, fapt care duce la variatia debitului.

            In figura 6.44 se prezinta un drosel de traseu cu supapa de sens. Droselul este format dintr-un corp si un manson infiletat pe exteriorul corpului si etansat fata de acesta cu inele la fel ca-n situatai anterioara. In interiorul corpului este prevazuta supapa 1 presata pe scaunul ei de resortul 2 sprijinit pe saiba 3.

            Circulatia agentului motor  in sensul de la A la B se face prin trecerea acestuia prin orificiile a` ale supapei 1, orificiile a`` ale corpului, fanta b si apoi, prin orificiile c, acesta ajunge spre utilizator. Mansonul droselului, infiletandu-se pe corp, realizeaza deplasarea axiala a acestuia, modificand fanta de curgere a ueliului, b si, corespunzator modificand sectiunea de curgere, deci debitul uleiului trimis spre utilizator. Circulatia agentului motor in sensul de la B la A, se face liber pentru intreg debitul, prin deplasarea supapei 1 in sens contrar fortei din resortul 2.

            Droselul de traseu functioneaza la presiuni mai mici de 200 bar, datorita etansari mai dificile intre manson si corp. Sensibilitatea reglarii vitezei e relativ mica, fanta b a droselului avand o lungime mai mare decat circumferinta corpului. Deplasarile axiale foarte mici ale mansonului au ca efect reglari de valori mari ale debitului.

Droselele de panou sunt montate pe panoul de comanda al instalatiei hidraulice. Spre deosebire de droselele de traseu, droselele de panou asigura o reglare mai sensibila a debitului ce  trece prin conducte pe care acestea sunt montate.

            De obicei, droselele de panou sunt insotite de supape de sens unic. Principiul de lucru consta in laminarea debitului de agent motor ca urmare a modificarii sectiunii de curgere.

            Droselele de panou, in functie de forma sectiunii de laminare, pot fi cu sectiune circulara, dreptunghiulara sau inelara.

            In figura 6.45 se prezinta un drosel de panou cu sectiune circulara. Plunjerul 1 al droselului se poate deplasa in interiorul corpului 2, cu ajutorul rozetei 3. Prin infiletarea rozetei in corp, plunjerul este deplasata axial.

Figura 6.45

Figura 6.46

            In plunjer este practicata sectiunea de laminare de forma circulara, cu o proeminenta superioara a. Aceasta sectiune este obturata partial de bucsa 4, presata pe scaunul inferior de resortul 5. Astfel, muchia superioara a bucsei 4 controleaza fanta a, respectiv, la deplasarea axiala a plunjerului 1, aceasta muchie inchide, mai mult sau mai putin, sectiunea de curgere. Laminarea agentului motor se realizeaza la trecerea acestuia din conducta A in conducta B. La schimbarea sensului de curgere, de la B la A, bucsa 4, pe post de supapa de sens unic, se ridica de pe scaunul ei in sens contrar fortei din resortul 5, dand posibilitatea vehicularii agentului motor fara limitarea debitului.

            In figura 6.46 se prezinta droselul de panou cu fanta dreptunghiulara, compus din plunjerul 1 ce se poate roti in interiorul cilindrului 2. Plunjerul are ca suprafata de capat, o suprafata elicoidala, muchia acestei suprafete controland fanta a, de forma dreptunghiulara, plasata in peretele cilindrului 2. Rotirea plunjerului se realizeaza cu rozeta 4, blocata prin cheia 5. Circulatia agentului motor in ambele sensuri este controlata de drosel. Acesta da posibiliatea ajustarii debitului in functie de vascozitatea agentului motor, respectiv de temperatura lui. Pentru ca indicatiile de pe rozeta 4 sa fie reale, indiferent de vascozitatea agentului motor, cilindrul 2 poate fi ridicat sau coborat in corpul droselului cu ajutorul surubului 3. Acest surub este  obligat sa se sprijine pe suprafata plana de asezare a corpului. Ca atare, desfiletandu-l din cilindrul 2 si fixand droselul pe suprafata de asezare a corpului, cilindrul 2 are tendinta de a urca in corp, micsorand fanta de curgere. Acest reglaj este utilizat in cazul uleiurilor mai vascoase decat acela pentru care a fost gradata rozeta 4. La unele constructii, fanta de laminare din cilindrul 2, poate fi si de forma triunghiulara. Forma dreptunghiulara, insa, are marele avantaj al asigurarii proportionalitatii debit – unghi, respectiv dintre debit care trece prin drosel si unghiul de rotire a rozetei de reglare 4.

6.3. APARATAJUL  AUXILIAR

6.3.1. Acumulatoare hidro-pneumatice

            Sunt aparate destinate inmagazinarii unei energii hidrostatice – pe o durata de timp mai mica sau mai mare – dupa transformarea acesteia intr-o energie pneumostatica. Lichidul sub presiune din instalatia hidraulica (de obicei ulei minera) comprima – in faza pasiva, de incarcare – gazul din acumulator (de obicei azot), care, la randul sau, se destinde – in faza activa, de descarcare – evacuand lichidul inmagazinat intre cele doua faze. Procesul de acumulare – descarcare se bazeaza pe inalta compresibilitate a mediului gazos.

            Acumulatoarele hidro-pneumatice au utilizari diverse, care la grupeaza in: [14]

·       Generatoare de energie hidrostatica – destinate acumuarii intr-un timp relativ lung a unei energii relativ mici, in scopul restituirii intr-un timp scurt a unei energii relativ mari, pentru:

o      generarea de debite momentan mari (evitand instalarea unor pompe supradimensionate);

o      mentinerea in functiune a instalatiei pe o perioada de securitate, dupa defectarea sursei principale (pompa);

o      asigurarea partiala sau integrala a energiei de demarare (la vehicule mari, de ex.), mentinerea unei presiuni constante la stationarea motorului alimentat, dupa eliberarea pompei;

·       Amortizare de pulsatii ale debitului pompelor – pentru uniformizarea acestuia;

·       Amortizare de socuri hidraulice sau mecanice – prin absorbirea energiilor in exces.

6.3.1.1. Descrierea solutiilor constructive

            Criteriul principal de clasificare este cel care le diferentiaza in acumulatoare cu si fara separarea mediului lichid de mediul gazos.

Acumulatoarele cu contact direct lichid-gaz au avantajul de a lucra practic fara inertie si fara uzura. Ele se folosesc totusi rar, din cauza pierderii sistematice de gaz, antrenat de circulatia lichidului. Limitarea acestui inconvenient costisitor prin folosirea aerului ca mediu elastic este posibila numai la presiuni scazute, dincolo de care cresterea temperaturii aerului provoaca pericol de explozie prin efectul Diesel.

Acumulatoare hidro-pneumatice cu element de separare sunt de doua tipuri principale:

·       Cu piston;

·       Cu camera de cauciuc.

Acumulatoarele cu piston (figura 6.47.a) sunt robuste, pot functiona cu presiuni inalte (320 bar si uneori mai mult) dar au inertii, frecari si uzuri mai mari decat cele cu camera de cauciuc. Pistonul 1, din metal usor, avand garnitura 2 stransa progresiv, prin intermediul arcului 3, pe masura cresterii presiunii (a micsorarii volumului de gaz) – separa camera A de lichid, de camera B umpluta cu gaz (prin intermediul supapei 4, de la priza de gaz 5, dupa montarea acesteia in locul pieselor de inchidere 6.

Acumulatoarele cu membrane (figura 6.47.b) separa camera A de lichid de camera B de gaz prin menbrana 1 executata dintr-un cauciuc sintetic special fixata in butelia 2, realizata prin sudarea a doua calote. Scaunul 3 evita uzarea membranei prin patrunderea in orificiul de lichid. Umplerea cu gaz se face prin orificiul superior, dupa scoaterea piesei 4. Aceste acumulatoare se fabrica de obicei pentru capacitati mici (pana la 2 l) si presiuni pana la 210 bar. Au o functionare practic lipsita de inertie.

Acumulatoarele cu balon  (figura 6.47.c) utilizeaza o camera de cauciuc 1 in locul membranei din cazul precedent. Pentru a evita distorsionarea camerei, care conduce la uzuri mai rapide se utilizeaza in ultima vreme, camere cu trese metalice care impiedica deformarea pe inaltime a cauciucului. Se fabrica pentru capacitati de pana la 50 l si presiuni pana la 320 bar. Au de asemenea o functionare lipsita de inertie.

a)

b)

c)

Figura 6.47.

            Gazul utilizat este de obicei azotul care evita aparitia efectului Diesel si a coroziunii la suprafetele fin prelucrate. Folosirea aerului trebuie facuta cu prudenta, iar cea a oxigenului este categoric interzisa.

6.3.1.2. Descrierea solutiilor de instalare hidraulica

            Acumulatorul – generator de debite momentan mari, pozitia 1 din figura 6.48.a) este incarcat, la fazele pasive, de pompa 2, prin intermediul aparatelor 3, 4 si 5, dupa care, la fazele active, el se descarca prin aparatele 5, 6 pentru a trimite debite sporite in cilindrul de actionare 7.

            Acumulatorul – economizor de energie pozitia 1 din figura 6.48.b), mentine o presiune aproximativ constanta in cilindrul 2, deschizand totodata supapa de presiune 3 care descarca liber, la rezervor, debitul pompei 4; de indata ce presiunea din acumulator scade sub valoarea corespunzatoare arcuui supapei 3, aceasta se inchide, iar pompa 4 se recupleaza la acumulatorul 1 pe care-l incarca, dupa care pompa este din nou deconectata automat.

            Acumulatorul – furnizor al energiei de demarare pozitia 1 din figura 6.48.c), poate fi incarcat de pompa manuala 2 sau de electropompa 3 dupa care actioneaza hidromotorul 4 de actionare a demarorului 5 la simpla comutare a distribuitorului 6.

            Acumulatorul – amortizor al pulsatiilor debitului pompei, pozitia 1 din figura 6.48.d), se conecteaza in imediata vecinatate a acestuia; droselul 2 transforma pulsatiile de debit in pulsatii de presiune care activeaza acumulatorul.

            Acumulatorul – amortizor al socurilor hidraulice de pe o conducta A – B se conecteaza ca-n exemplul din figura 6.48.e), iar acumulatorul – avertizor al  socurilor mecanice ce se transforma in socuri hidraulice pe conducta A` – B`, se monteaza ca in exemplul din figura 6.48.f). [14]

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Figura 6.48.

6.3.2. Filtre

            Contaminantii cei mai intalniti, sintetizati in tabelul urmator, sunt fie agenti mecanici, proveniti din mediul ambiant sau din interiorul componentelor sistemului, fie agenti chimici, proveniti din degradarea uleiului prin reactii chimice cauzate de apa, aer, caldura sau presiune si care produc acizi si mal. Degradarea uleiului limitatza si durata de viata. In cursul exploatarii instalatiilor, ponderea particulelor fine de contaminanti dintr-un esantion de ulei creste continuu, datorita procesului de filtrare.

            Pentru a avea o imagine sugestiva a marimii particulelor care impurifica lichidul si pe care dispozitivele de filtrare au sarcina de a le retine, iata dimensiunile unor micro-corpuri obisnuite: bacterii – 2 ΅m; globule rosii - 8 ΅m; globule albe – 25 ΅m; fum – 50 ΅m; polen – 60 ΅m; ceata industriala – 90 ΅m; sare de bucatarie – 100 ΅m. Sub marimea de 40 ΅m, particulele sunt invizibile cu ochiul liber. [14]

Contaminantul

Caracterul

Sursa contaminantului

Derivate acide

Coroziv

Descompunerea uleiului sau contaminarea cu apa fluidelor cu fosfati

Mal

Obturant

Descompunerea uleiului

Apa

Emulsie

Existent in fluidul nou, sau introdus prin defectarea sistemului

Aer

Solubil

Efectul lui poate fi stapanit prin aditivi anti-spumanti

Insolubil

Exces de aer prin purjare improprie sau absorbtie de aer

Alte uleiuri

Miscibile

Utilizare de lichide necorespunzatoare pentru completarea volumului din rezervor

Grasimi

Miscibile sau nemiscibile

De la punctele de lubrifiere

Tunder

Insolubil, gripant

De la tevi necuratate bine inainte de montare

Particule metalice

Insolubile, gripante

Datorita prelucrarii metalice sau oxidarii

Particule de vopsea

Insolubile, gripante

Vopseaua din rezervor veche sau incompatibila cu uleiul

Particule abrazive

Abrazive, gripante

Praf din aer (rezervoarele in general nu sunt capsulate)

Particule de elastomeri

Gripante

Garnituri ciupite sau distruse

Nisip

Abraziv, gripant

Nisip de turnare sau de la umplerea conductelor la indoire

Particule adezive

Gripant

Adezive folosite in imbinari

Tesaturi

Gripant

Materiale de intrtinere gresit utilizate

6.3.2.1. Descrierea solutiilor constructive

            Principalul criteriu de clasificare a filtrelor il constituie caracterul actiunii care determina retinerea corpurilor impurificate. [14]

a)     Filtre cu actiune mecanica

·       Cu sita – finete uzuala 60 200 ΅m, folosite indeosebi ca sorburi montate pe aspiratia pompelor;

·       Cu spalt inter-lamelar – finete 16 250 ΅m, folosite (din ce in ce mai putin) pentru filtrarea circuitelor de inalta presiune;

·       Cu hartie impregnata (figura 6.49.a) – finete 10 25 ΅m, folosite indeosebi ca filtre montate pe circuitul general de evacuare a uleiului din instalatie in rezervor. Pentru marirea suprafetei de filtrare si a rezistentei mecanice, cartusul filtrant 1 se executa de obicei din hartie gofrata;

·       Cu metal sinterizat (figura 6.49.b) – finete 2 10 ΅m, folosite ca filtre de evacuare dar, mai ales de presiune; cartusul filtrant 1 se executa sub forma de discuri suprapuse, expunand astfel o mare suprafata de filtrare.

·       Cu impletitura din materiale sintetice, cu fibre de sticla s.a.

b)     Filtre cu actiune magnetica (figura 6.49.c) – pentru retinerea particulelor metalice de orice marime; cartusul filtrant este de fapt un magnet permanent 1, precedat de o caja 2 de otel, in spalturile careia sunt retinute particulele atrase de magnet. Se monteaza de obicei pe circuitul de evacuare.

c)     Filtre cu actiune electrostatica (figura 6.49.d) – pentru retinerea particulelor de orice marime, electrizate in zona 1 de intrare in filtru si retinute dupa aceea pe placile ceramice 4 la trecerea lichidului prin campul electrostatic format de electrozii 2 si 3. Se utilizeaza montat pe circuitul de evacuare.

d)     Filtre cu actiune centrifugala (figura 6.49.e) – separarea compusilor grei de masa lichidului se datoreaza fortei centrifuge provocate de rotirea cartusului filtrant.

e)     Filtre cu actiune mixta – de exemplu sita + hartie, sau hartie + magnet.

a)

b)

c)

d)

e)

Figura 6.49

6.3.2.2. Descrierea solutiilor de instalare hidraulica

            In practica se pot intalni urmatoarele variante de instalare a filtrelor pe instalatiile hidraulice: [14]

·       Pe conducta de asipratie in pompa (figura 6.50.a) – filtre-sorb (de obicei site), de finete 100 200 ΅m, pentru protejarea pompei, cu Δp cat mai scazut pentru a evita cavitarea pompei;

·       Pe conducta de presiune dintre pompa-motor (figura 6.50.b) – filtre de presiune (de obicei site sau filtre cu lamele si, mai ales, din metal sinterizat), cu finete de 2 10 ΅m, pentru protejarea aparatelor hidraulice de precizie (regulatoare de viteza, servo-valvule); sunt scumpe si au gabarit relativ mare;

·       Pe conducta de evacuare din motor (figura 6.50.c) – filtre de retur (de obicei site cu filtre din hartie) cu finete de 10 40 ΅m – solutia de filtrare cea mai utilizata;

·       Pe conducta de evacuare din supapa de siguranta (figura 6.50.d) – filtre de retur care purifica un debit partial de lichid, cel trecut prin supapa.

·       Pe un circuit special de filtrare (figura 6.50.e) – filtre de retur montate in serie cu o pompa ce recircula permanent lichidul din rezervor, in scopul purificarii lui:

·       Filtre cu supape de ocolire (figura 6.50.f) – colmatarea filtrului 1, marirea caderii de presiune care ar putea deteriora filtrul este impiedicata prin deschiderea, la un moment dat, a supapei de ocolire 2. Deoarece din acest moment filtrul este scos din functiune, iar instalatia ramane in continuare neprotejata, dispozitivul 3 de indicare a colmatarii avertizeaza (de obicei optic) pe operator ca trebuie sa intervina pentru curatirea sau schimbarea elementului filtrant.

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Figura 6.50








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2018 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Tansformarea izocora (V=ct)
CALCULUL DE PREDIMENSIONARE AL ELECTROFILTRULUI IN VARIANTA INAINTE SI DUPA REABILITARE
STATICA FIRELOR
METODE DE ANALIZA A SUPRAFETEI MATERIALELOR
STUDIU TEORETIC SI EXPERIMENTAL AL LUBRIFICATIEI CONTACTELOR ECONFORME IN MEDII POROASE
PROIECTAREA CONDUCTEI DE TRANSPORT DE LA DEPOZITUL CENTRAL LA RAFINARIE
Transmisii hidrodinamice (THD)
Cicluri teoretice cu gaz perfect




Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu