Téma: Hydraulické obvody, řídící prvky
Předmět: Mechatronika
Přidal(a): David Veselík
Slouží jako:
- Plynulá regulace rychlosti, tlumení rázů, možnost vyvinutí sil = přednosti hydrauliky
- Hydraulická zařízení (mechanismy) přenášejí pohyb a silové zatížení (výkon) prostřednictvím kapaliny. Podstatou je přeměna mechanické energie motoru na tlakovou nebo pohybovou energii kapaliny, její přenos a zpětná přeměna na mechanickou energii hnaného zařízení.
- Kapalina se využívá nejen k pohonu, ale i k řízení strojů. Jako nosné médium se nejčastěji používá olej, který současně zajišťuje mazání jednotlivých částí hydraulického mechanismu.
Výhody hydraulických zařízení:
- Snadný rozvod kapaliny i na větší vzdálenosti
- snadná změna směru pohybu
- snadná změna rychlosti pohybu
- Spalovací motor, elektromotor, hydromotor – snadné pojištění proti přetížení, – možnost automatické regulace činnosti – v poměru k přenesenému výkonu mají malé rozměry.
Nevýhody hydraulických zařízení:
Velká národnost na přesnost výroby jednotlivých hydraulických prvků, která přímo podmiňuje správnou funkci těchto mechanismů. Zajistit vysokou čistotu kapaliny, těsnost hydraulického obvodu (znečištění životního prostředí).
Hydraulická schémata odpovídají v podstatě schématům pneumatickým. Funkce a schématické značky mnoha hydraulických a pneumatických prvků jsou stejné. Z důvodu použitých médií (hydraulická kapalina nebo vzduch) a rozdílných tlaků je však konstrukce prvků zčásti rozdílná.
Hydraulická zařízení:
Z olejové nádrže dopravuje hydrogenerátor (čerpadlo) např. s konstantním dodávaným množstvím hydraulický olej do hydraulického obvodu.
Hydraulická kapaliny:
V hydraulických obvodech se užívá nejčastěji minerální olej s přísadami.
Hydraulický obvod:
Olej z pracovního válce je při pohybu pístu vytlačován do odpadního potrubí. Přitom protéká přes filtr do olejové nádrže. Filtr má zachytit nečistoty (např. kovový otěr, opotřebené části těsnění). Jestliže nedojde ve výkonovém členu – výlec, rotační hydromotor k přeměně energie, tzn. Že válec nebo motor se nepohybuje, nedochází ani k odběru tlakového oleje. Protože hydrogenerátor s konstantním dodávaným množstvím dále dodává do obvodu tlakovou kapalinu, je nutno za hydrogenerátor zařadit přepouštěcí ventil. Tento ventil udržuje konstantní tlak v obvodu, tím že přebytečnou tlakovou kapalinu přepouští potrubím do nádrže.
Při provozu hydraulického mechanismu je v celém systému nastavený provozní tlak, jestliže se překročí nastavený provozní tlak – mezní hodnota, otevře se přepouštěcí ventil, tlak kapaliny překoná nastavenou sílu pružiny a nadzvihne uzavírací element – kuličku nebo kuželku, ventil je otevřen, hydraulický olej protéká obtokovým potrubím di nádrže.
Aby bylo možné udržet požadovanou provozní teplotu oleje a tím potřebnou viskozitu = užívají se při velkém ohřevu hydraulické oleje chladiče, jestliže je naopak teplota olejem vlivem nízké okolní teploty vzduchu příliš malá, musí být hydraulický olej zahříván, to se provádí topnými tělesy, která jsou uložena v olejové nádrži.
Řídící prvky:
V každém pneumatickém a hydraulickém obvodu najdeme prvky pro řízení výstupních parametrů hydraulického obvodu. Podle funkce, kterou plní, rozeznáváme prvky: řízení tlaku řízení průtoku hrazení průtoku
Prvky pro řízení průtoku pracují na bázi přeměny části energie tlakové, na energii tepelnou, což zapříčiňuje zvyšování teploty kapaliny v obvodu. Tyto prvky můžeme nazývat též odpory.
Řízení průtoku s konstantním odporem – clony, trysky clony a trysky používáme k řízení tlakového spádu na základních konstrukčních prvcích hydraulických prvků. Pomáhají nám udržovat konstantní průtok v paralelních větvích a využíváme jejich tlumících vlastností. Základním rozdílem mezi clonou a tryskou je délka škrtícího kanálu.
Řízení průtoku s proměnlivým odporem – škrtící ventily, děliče průtoku Škrtící ventily – umožňují spojité řízení odporu proti protékající hydraulické kapalině. Konstrukce škrtících ventilů se může lišit použitým prvkem pro řízení průtoku. Na obr. 19) jsou zobrazeny možné konstrukce.
Řízený jednosměrný ventil – Jednosměrný ventil může být také v provedení s vnějším řízením. Zvýšením tlaku ve směru je kuželka vytlačena z uzavřené polohy a ventil se tak stává propustným v obou směrech.
Škrtící ventil slouží k řízení množství protékající kapaliny (mění odpor proti pohybu).
Rozvaděč (šoupátkový) slouží k řízení směru a uzavírání toku kapaliny.
Řízený jednosměrný ventil umožňuje vnějším signálem řídit průtok i druhým směrem (od B k A).
V hydraulických obvodech potřebujme udržovat konstantní tlak, velmi často je zapotřebí tlak redukovat či připojovat a odpojovat sériově zapojené prvky. K těmto změnám zapojujeme do obvodů tzv. prvky pro řízení tlaku.
Při montáži řízení je třeba dbát kromě jiného na správné dimenzování spojovacích potrubí, kritéria na volbu světlosti potrubí jsou mimo jiné průtočné množství, rychlost průtoku, tlak systému a teplota oleje. Příliš velký odpor proti průtoku by mohl způsobit vytržení potrubí ze spojovacího šroubení. Dodržování předpisů pro montáž.
