Provinciaal Technisch Instituut EEKLO. Automatiseringstechnieken. Hydraulica toepassingen

Transcriptie

1 Provinciaal Technisch Instituut EEKLO Automatiseringstechnieken Hydraulica toepassingen Moerman P. 7S TSO CMP/Regeltechniek

2 2 1. Verband tussen debiet en druk. Aan de hand van de proefopstelling gaan we na welk verband er bestaat tussen het debiet q v en de druk p e. De afsluitkraan 1 stelt een hydraulische weerstand voor. Afhankelijk van de grootte van de doorstroomopening krijgen we een andere waarde voor p e. De overdrukklep beschermt de pomp tegen te hoge drukken. Neemt de weerstand toe, dan zal de druk p e stijgen. Door de hogere druk neemt de wrijving toe en zullen de inwendige lekverliezen van de pomp stijgen. Drukstijging heeft een daling van het afgeleverd debiet voor gevolg. * Verslag. - opstellingsschema; - werkingsprincipe; - tabel met de opgenomen waarden (druk, tijd, debiet); - grafiek op mm-papier; - besluit.

3 3 2. Drukbegrenzingsventiel. Aan de hand van het onderstaande schema wordt de werking en het doel van de overdrukklep verduidelijkt. Bij een druk p e1 kleiner dan de openingsdruk p e0 van de overdrukklep 1 stroomt de olie via de afsluitkraan 2 en leiding T1 naar de maatbeker. Sluiten we de kraan meer en meer af, dan stijgt de druk p e1. Wordt de druk p e1 gelijk aan p e0, dan opent de overdrukklep 1 en een gedeelte van het pompdebiet stroomt via de leiding T2 naar de maatbeker. In een installatie kan de drukstijging eveneens veroorzaakt worden door het blokkeren van de cilinder of motor. De overdrukklep beveiligt dan de installatie!

4 4 3. Stuurventielen. Met behulp van stuurventielen kan men de olie in een bepaalde richting sturen. Het ventiel 1 kan de olie enkel tegenhouden of doorlaten. Het ventiel 2 kan de poort A verbinden met de pomp of met de tank waardoor een enkelwerkende cilinder kan in- en uitgestuurd worden. Het ventiel 4 zet afwisselend poort A of B onder druk.

5 5 4. Enkelwerkende cilinder. In ruststand wordt de olie via de overdrukklep naar de tank gepompt. De werkdruk is p e1. De cilinder staat volledig ingeschoven (aansluiting van de cilinder is via de afsluiter en het ventiel verbonden met de tank). De druk p e2 is 0 bar. Wordt het ventiel omgeschakeld, dan gaat de cilinder naar boven bewegen. De druk p e2 is een funktie van de belasting.

6 6 5. Dubbelwerkende cilinder - drukversterking. In de getekende ruststand wordt de olie rond gepompt. Wordt het 4/3-ventiel naar de ene kant bediend dan zal de cilinder uitschuiven, naar de andere kant zal hij terug inschuiven. Komt de cilinder in zijn eindpositie, volledig ingeschoven en wordt het 4/3-ventiel niet in zijn middenpositie gebracht of wordt de pomp niet afgeschakeld, dan wordt de olie via de overdrukklep naar de tank teruggepompt. Bij het uitschuiven dient de druk p e2 en p e3 gecontroleerd te worden bij een al dan niet in snelheid afgeremde cilinder. Tevens moet de belasting aangepast worden.

7 7 6. Terugslagklep. De werking en de functie van een terugslagklep wordt verduidelijkt aan de hand van de onderstaande figuur. De terugslagklep 1 belet dat de cilinder zakt, de kraan 4 moet gesloten zijn. In de getekende stand van het 4/2-ventiel stroomt olie via de terugslagklep 2 terug naar de tank. De terugslagklep 3 blijft afgesloten en verhindert dat de olie naar de tank stroomt.

8 8 7. Gestuurde terugslagklep. In de ruststand staat de bovenste aansluiting van de cilinder onder druk, zodat de cilinder ingeschoven staat. Bij omschakelen van ventiel 1 gaat de cilinder naar boven bewegen. Wanneer het ventiel 1 in zijn ruststand terugkeert, zal de terugslagklep 3 verhinderen dat de olie uit de cilinder naar de tank terugstroomt. Door nu het ventiel 2 te bedienen, kan men de terugslagklep opensturen, zodat de cilinder kan zakken.

9 9 8. Regelbare smoring. Met de regelbare smoring kan men het debiet dat in de maatbeker staat regelen. Het pompdebiet wordt dan opgesplitst in twee debieten, nl. het geregelde debiet door de smoring en het restdebiet door de overdrukklep. Het debiet door de smoring is afhankelijk van het drukverschil (te vergelijken met de wet van ohm uit elektriciteit) erover en van de viscositeit van de olie. Een nauwkeurige snelheidsregeling is daarom niet mogelijk met dit soort smoring.

10 10 9. Tweewegs- en driewegsdebietregelaars. Het debiet van een regelbare smoring is afhankelijk van het drukverschil erover. Bij een debietregelaar zorgt men ervoor dat het drukverschil over de smoring constant gehouden wordt. Men kan nu de snelheid nauwkeurig regelen. Het pompdebiet dat niet door de smoring stroomt, moet via de overdrukklep naar de tank afgevoerd worden.

11 11

12 Snelheidsregelventiel. Het snelheidsregelventiel regelt de uitgaande snelheid van de zuiger. De ingaande snelheid wordt niet beïnvloed daar de olie via de terugslagklep van het snelheidsregelventiel terug naar de tank kan stromen. De werking en de nadelen zijn identiek aan die van de regelbare smoring. Door het fenomeen drukversterking wordt er altijd op de toevoer geregeld!

13 Verliezen in leidingen. De drukverliezen in leidingen worden aangetoond a.d.h.v. de onderstaande opstelling. Omdat de vloeistof drukloos in de maatbeker stroomt, is de aanduiding p e2 ook het drukverlies p over de leiding. De grootste drukverliezen treden op bij : - de langste leidingen; - de kleinste diameter; - de leiding met de scherpste bochten.

14 Remwerking voor cilinders. Wanneer het 4/2-ventiel wordt omgeschakeld, zal de zuiger te samen met de belasting uitbewegen. Het snelheidsregelventiel zal de snelheid weinig of niet regelen. Schakel de pomp uit bij ingeschoven cilinder. Wat stel je vast? Indien in de leiding naar de zuigerstangzijde een overdrukklep geplaatst wordt, dan zal de belasting afgeremd worden door de olie aan de zuigerstangzijde. Door olie via het snelheidsregelventiel naar de zuigerstangzijde te sturen kan de cilinder met een regelbare snelheid uitbewegen. Schakel de pomp nu terug uit bij ingeschoven cilinder. Wat stel je vast? Van wat hangt de ingestelde druk af?

15 15

16 Toevoer- en afvoersnelheidsregeling met 2- of 3-wegsdebietregelaars. 1 Toevoersnelheidsregeling : Het debiet dat van de pomp naar de cilinder stroomt, wordt geregeld. De overdrukklep zorgt ervoor dat de zuiger hydraulisch ingespannen zit. De druk p e3 moet niet hoog zijn, een tegendruk van 5 bar is voldoende. De ingaande slag is op volle snelheid, afhankelijk van het pompdebiet. 2 Afvoersnelheidsregeling : Bij deze opstell!ing wordt de snelheid geregeld door het oliedebiet dat uit de cilinder wegstroomt, te regelen. De ingaande slag is op volle snelheid, afhankelijk van het pompdebiet.

17 17

18 Drukminderventiel - driewegsreduceerklep. Plaats het 4/3-ventiel in de stand zodat de cilinder zal uitschuiven. Hierdoor zal de druk p e2 niet boven de ingestelde waarde op de reduceerklep uitstijgen. De uitgangsdruk van dit ventiel wordt immers gebruikt om de cilinder te doen uitschuiven.

19 Volgordeventiel. Met een volgordeventiel kan net zoals in de pneumatica het uitschuiven van een cilinder afhankelijk gemaakt worden van een andere cilinder. Geef de cyclus!

20 Accumulator. De accumulator is te vergelijken met de reservoir uit de pneumatica of de condensator uit de elektriciteit. Gebruik : - vermindering van het toegepaste vermogen bij toepassingen met periodieke belasting; - onderhouden van de druk bij uitvallen of afschakelen van de pomp; - pulsatiedemping; - uitzettingscompensaties; - enz...