Univerzitet u Novom SaduTehnički fakultet „Mihajlo Pupin“ Zrenjanin

SEMINARSKI RAD

Predmet: Stručna praksaTema: Hidraulični razvodnici

Mentor: Učenik:prof. dr. Adamović Živoslav

ZrenjaninSeptembar 2009

SADRŽAJ:

1. Uvod

2. Pozitivno preklapanje

3. Negativno preklapanje

4. Nulto preklapanje

5. Otkazi razvodnika

6. Literatura

1. Uvod

Razvodnici se primenjuju za uključenje i isključenje protoka radne tečnosti ka potrošaču, promenu smera kretanja i veličine protoka.Ako je razvodnik “uključen” to znači da izvršni organ (cilindar ili hidromotor), koji je povezan sa razvodnikom, radi ispravno (odrađuje).Princip dejstva klipnog razvodnika je prikazan na slici 1.

sl 1. šema klipnog razvodnika

Razvodnik se satoji od čeličnog ili livenog kućišta 1 i klipa 2. U kućištu su oko uzdužnog otvora ugrađeni (najčešće odliveni) prstenasti kanali koji se pomeranjem upravljačkog klipa uvek spajaju sa jednim priključkom u kućištu. Razdvajanje i povezivanje kanala odvija se sinhrono.Svaki priključak je spojen sa odgovarajućim vodom. Sa P se označava potisna linija, a sa T povratna linija. Na slici su svi protočni otvori prekriveni klipom. Ako se klip pomera udesno, ulje iz linije P po prstenastom kanalu odlazi u vod B i kroz njega do zapremine “sa strane klipa” hidrauličnog cilindra. Istovremeno se spajaju i linije A i T, pa tečnost iz cilindra odlazi u povratni vod.Prema broju mogućih položaja klipa razvodnici se dele na dvopoložajne i tropoložajne. Tropoložajni razvodnik ima srednji položaj i dva položaja priključivanja. Kod razvodnika se primenjuju tri vrste preklapanja:1. pozitivno preklapanje2. negativno prekljapanje3. nulto preklapanje

2. Pozitivno preklapanje

sl 2. Pozitivno preklapanje razvodnika

Pri uključivanju solenoida razvodnika za kretanje klipa udesno, prvo će se zatvoriti veza P – T (jer je X2 > X1) pa kada se klip pomeri udesno za X1 biće veza P – T zatvorena dok će “debljina zatvorenosti” veze P – A biti (X2 – X1). Daljim pomeranjem klipa udesno otvoriće se i veza P – A.Za vreme dok klip prelazi rastojanje X2 – X1 svi kanali su zatvoreni, a pupa daje – “nabija” pritisak, što je nepoželjni efekat, dok je pozitivan efekat da ne dolazi do “mešanja” protoka, tj. da ulje istovremeno iz potisne linije odlazi i u A i B (odnosno T).

3. Negativno preklapanje

sl 3. Negativno preklapanje razvodnika

Klip se kreće udesno. Pošto je X2 > X1 klip zatvara vezu P – T, a otvara liniju P – A, a najvažniji trenutek je kada klip zauzme položaj X2 – X1. Tada će veza P – T biti otvorena za veličinu X1 – X2, dok će to biti trenutak otvaranja veza P – A. Na taj način su za vreme dok klip pri kretanju udesno ne pređe još i dužinu X1 – X2, istovremeno povezane linije P – A i P – T, što je pozitivno izbegavanje hidrauličnog udara ali negativno zbog “deljenja protoka” u linije P – A i P – T.

4. Nulto preklapanje

sl 4. Nulto preklapanje razvodnika

Treba da se primeti da curenje zavisi od S3 (od trećeg stepena zazora između klipa i čahure). Takođe treba napomenuti da se curenje bitno povećava i sa povećavanjem ekscentriteta ε.Isuviše mali zazor između klipa i čahure može dovesti do povećavanja sile trenja. Za obezbeđivanje pouzdanog rada klipnog razvodnika bez zaglavljivanja i sa obezbeđivanjem zadovoljavajuće hermetičnosti minimalni zazor mora biti od 0.004 – 0.01mm.Sile trenja klipnih parova umnogome zavisi od zaprljanosti ulja, pa je za pouzdani rad neophodna pažljiva filtracija ulja. Zbog toga se ivice prstenastih kanala rade sa oštrim ivicama da bi se otklonilo “zarašćivanje” tvrdih čestica u zazoru i omogućilo presecanje nemetralnih delova u zaprljanosti tečnosti.Za pomicanje klipa razvodnika, koji nije radio relativno dugo, nužno je veće opterećenje nego za uobičajno pomeranje. Ova pojava je povezana sa zarastanjem pukotina apsorbovanih molekula na površini delova i pri tome dolazi do lepljenja klipa i čahure. Protiv ovog neželjenog efekta se primenjuje nanošenje oksidnih, sulfidnih i fosfatnih prevlaka na površine čahura i klipa i korišćenjem materijala sa većom tvrdoćom za izradu klipa i čahura. Otpornos prema habanju se povećava hromiranjem radnih površina klipa.Osnovni nedostatak klipnih razvodnika je habanje klipa i čahure u toku rada i odgovarajuće povećanje curenja i pogoršanje karakteristika razvodnika, pa se klipni razvodnici ne primenjuju za precizna pozicioniranja (ili se primenom posebnih hidrauličnih komponenti kompenzuju neki od ovih nedostataka).Obično se elementi za upravljanje razvodnicima postavljaju na bočne strane kućišta 2 razvodnika. Samo kućište se ne menja već se samo menjaju elementi za upravljanje. Kod razvodnika sa ručnim upravljanjem je klip 5 spojen sa ručicom 4 i njeno pomeranje u određenom smeru spaja određene vodove. Povratak klipa u početni položaj se ostvaruje pomoću opruge 1 i 3. To je predstavljeno šematski na slici 5. Klip razvodnika može biti povezan, umesto sa ručicom, sa nožnom pedalom ili nekim drugim mehanizmom.

sl 5. Razvodnik sa ručnim aktiviranjem

Za daljinsko upravljanje razvodnikom, kao i za brzo pomeranje klipva se koriste dopunski izvori energije. Na slici 6 je predstavljen razvodnik sa elektromagnetnim ventilima.

sl 6. Razvodnik sa elektromagnetnim upravljanjem

Primenjuje se elektromagnetno upravljanje sa elektromagnetima konstantne struje 4, ili promenljive struje 1, koji rade u vazdušnoj ili uljnoj sredini. Prednost elektromagneta stalne struje je skladnost uključivanja i mogućnosti dugotrajnog uključenja pri havariji razvodnika. Elektromagneti sa promenljivom strujom obezbeđuju visoku brzinu odrađivanja razvodnika, ali i brzo pregorevanje, ako iz bilo kog razloga kotva nije stigla do krajnjeg položaja. Elektromagneti koji rade u uljnoj sredini primenjuju se za uređaje koji rade na otvorenom vazduhu i u vlažnoj sredini.Primena elektromagneta stalne ili promenljive struje ne menja osnovnu konstrukciju razvodnika, pa je na slici 6 na levoj strni prikazan magnet promenljive, a na desnoj strani je magnet nepromenljive struje.

I u jednom i u drugom slucaju se pri uključenju elekromagneta kotva pomera i pokreće klip, koji spaja određene linije. Kada se isključi elektomagnet, klip zauzima neutralan polozaj pomocu opruga 2 i 3.Na slici 7 prikazan je razvodnik sa hidrauličnim upravljanjem.

sl 7. Razvodnik sa hidrauličnim upravljanjem

Za pomeranje klipa se koristi fluid koji iz upravljačkog sistema dolazi u zapremine 1 i 2.Na slici 8 prikazan je razvodnik sa elektro-hidrauličnim upravljanjem.

sl 8. Razvodnik sa elektro-hidrauličkim upravljanjem

Za razvodnike sa hodom vecim od 10 mm je za pomeranje klipa potrebna značajna sila pa se zato za pomeranje klipa koristi elektro-hidraulično upravljane. Razvodnik se sastoji iz glavnog i upravljačkog razvodnika.Pod napon se dovodi ili desni ili levi elekromagnet 3 upravljačkog razvodnika 2. Klip upravljačkog razvodnika se pomera levo ili desno i zapremine I ili II povezuju sa pritisnom linijom. Ako se upravljački klip pomeri ulevo (situacija na slici) ulje iz komandne linije odlazi u zapreminu I, pa na glavni klip sa leve strane deluje veća sila nego sa desne. Usled te sile se glavni klip pomera udesno

(situacija na slici) i povezuje linije P i B, kao i A i T. Kada se isključi elektromagnet, opruga upravljačkog klipa vraća taj klip u srednji položaj, pa se samim tim izjednačuju sile na levoj i desnoj strani i on zauzima srednji položaj.

5. Otkazi razvodnika

Mogući otkazi razvodnika dati su u tabeli

6. Literatura

Prof. Dr Živoslav Adamović: Osnovi Hidraulike i Održavanja Uljno-Hidrauličnih Sistema; Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd 1997