Hydraulické a pneumatické mechanismy
Princip, funkce, rozdělení a použití
-
Jsou to mechanismy, které využívají k přenosu energie mezi generátorem (čerpadlem; kompresorem) a
motorem tekutinu (například olej nebo emulzi pro hydrauliku a vzduch pro pneumatiku)
Rozdělení mechanismů
o Hydrostatické a pneumostatické
 Využívají při přenosu energie převážně tlakovou energii
o Hydrodynamické a pneumodynamické
 Využívá při přenosu převážně pohybovou energii
o Použití hydrostatických mechanismů: hydraulické lisy; hydraulické zvedáky; upínání součástí ve
svěrácích a přípravcích
o Použití pneumatických mechanismů: pneumatické zvedáky, pneumatické upínky, pneumatické
podpěry
Nakreslete schéma a popište otevřený jednoduchý hydrostatický mechanismus
-
Funkce hydrostatických mechanismů je založena na poznatku rovnoměrného šíření tlaku v kapalinách všemi
směry (Pascalův zákon)
1. Hydrogenerátor (jednosměrný neregulační) (ST
203)
2. Elektromotor (ST 205)
3. Pojistný ventil (hydraulický) (ST 202)
4. Rozvaděč (třípolohový, čtyřcestný s ručním
ovládáním) (ST 203)
5. hydromotor (jednosměrný neregulační) (ST 204)
6. filtr poloprůtočný
7. nádrž otevřená
-
-
Hydromotor převádí mechanockou energii
hnacího elektromotoru na tlakovou energii
kapaliny a hydromotor ji mění zpět na
mechanickou
Tlakový ventil omezuje maximální tlak v obvodu
a rozvaděč umožňuje změnu pohybu
hydromotoru
Hydrogenerátory
- Zubové
- Šroubové
o Výstupní člen koná rotační pohyb
- Lamelové
- Pístové
o
Výstupní člen koná přímočarý pohyb
Hydromotory
- Přímočaré (ST 204 – přímočarý motor jednočinný)
- Rotační hydromotory
o Jejich předností v porovnání s elektromotory je snadno dosažitelná plynulá regulace otáček ve
velkém rozsahu
o Malé rozměry
o Mohou být přetěžovány
o Mají schopnost pracovat v otáčkách blízkých nule
- Řídící prvky
o Pro řízení tlaku: pojistné ventily; přepouštěcí ventily; redukční ventily
Hydraulické a pneumatické mechanismy/1 - www.smartengineer.eu ©
-
o Pro řízení průtoku: škrtící ventily; brzdící ventily; děliče průtoků
o Prvky pro hrazení průtoku a rozvod tekutiny: rozvaděče
Pomocná zařízení
o Nádrže na kapalinu; filtry
Výpočet příkonu hydrogenerátoru a výkonu přímočarého hydromotoru
Výpočet příkonu hydrogenerátoru
- Výstupní člen koná rotační pohyb
P
Mk * 

W  Pa * m

3
F * R * 2 * * n

1
2
p * S * R * 2 * * n


1
1

p *Vg * n
*s  N *m *m *s  N *m*s W
3
 - účinnost



p * Qv

n – otáčky
p – tlak
S – průřez
Vg – geometrický objem
Qv – hmotnostní průtok
Mk – kroutící moment
 - úhlová rychlost
F - síla
R – rameno síly
Výpočet výkonu přímočarého hydromotoru
P  F *v * 
P  F * f * Lmax * 
P  p * S * f * Lm ax * 
P  p *Vg * f * 
P  p *Qv * 
v – rychlost pístu
f – pohybová frekvence s 1
p – tlak ve válci
F – síla na pístu
Lmax – maximální zdvih pístu
Vg – geometrický objem Vg  S * Lm ax
 
A – vstupní a výstupní vedení
Qv – hmotnostní průtok Qv  Vg * f
Příklad: Určete hmotnost břemene m, které lze hydraulickým zvedákem zvednout, je-li dána ruční síla na
páce F, rozměry páky a a l, průměr malého pístu d a průměr velkého pístu D. Při výpočtu zanedbejte
účinnost zvedáku
1. Vypočet síly na malý píst
- Určujeme ji z momentové podmínky rovnováhy k otočnému bodu páky
F * l  F1 * a  F1 
F *l
a
F – síla na páce
F1 – síla na malý píst
2. Výpočet tíhy břemene z Pascalova zákona
p
F1
G

 G  m* g
2
 *d
 * D2
4
4
3. Výpočet hmotnosti břemene
m
G
g
Hydraulické a pneumatické mechanismy/2 - www.smartengineer.eu ©
Download

Hydraulické a pneumatické mechanismy