Actionari Hidraulice Si Pneumatice.pdf

LUCRĂRI DE LABORATOR

ACTIONĂRI HIDRAULICE ŞI PNEUMATICE

2018

3

CUPRINS

1.

Lucrarea Nr. 1 - Aparatura ce intră în componenţa sistemelor de acţionare hidrostatică şi simbolizarea ei......................................3

2.

Lucrarea Nr. 2 - Pompe cu roţi dinţate....................................................10

3.

Lucrarea Nr. 3 – Pompe şi motoare cu palete.........................................14

4.

Lucrarea Nr. 4 – Pompe şi motoare cu pistonaşe axiale..........................20

5.

Lucrarea Nr. 5 – Analiza constructiv-funcţională şi calculul cilindrilor hidraulici......................................................................23

6.

Lucrarea Nr. 6 – Analiza constructiv-funcţională a distribuitoarelor cu sertar............................................................................29

7

Lucrarea Nr. 7 – Analiza constructiv-funcţională a aparaturii pentru reglarea presiunii....................................................................34

8

Lucrarea NR. 8 – Analiza constructiv-funcţională a aparaturii pentru reglarea debitului……………...…….........................38

9

Lucrarea NR. 9 – Elemente de înmagazinare a energiei hidrostatice Acumulatoare.............................................................43

10 Lucrarea NR. 10 – Elemente pentru pregătirea aerului condiţionat........46 11 Lucrarea NR.11 – Scheme de acţionare cu un singur cilindru pneumatic cu comandă directă…………….............................…53 12 Lucrarea NR. 12 – Scheme pneumatice funcţionale………..….......……58 13 Lucrarea NR. 13 – Scheme de acţionare cu un singur cilindru pneumatic cu comandă indirectă……….............................…….63

4

LUCRAREA NR. 1 Aparatura ce intră în componenţa sistemelor de acţionare hidrostatică şi simbolizarea ei 1.1. Obiectivul lucrării Lucrarea prezintă cele mai reprezentative elemente care intră în componenţa sistemelor de acţionare hidrostatică, rolul acestora, precum şi modul de simbolizare a lor prin semne convenţionale. Lucrarea urmăreşte să permită studenţilor înţelegerea şi interpretarea schemelor de acţionare hidrostatică. 1.2. Aspecte teoretice Acţionarea hidrostatică este acţionarea care asigură o dublă conversie energetică, transformând energia mecanică în energie hidraulică şi apoi din nou în energie mecanică la alţi parametri cinematici şi dinamici faţă de cei de la intrare. Scopul acestei transformări este acela de a realiza mişcarea, la ieşirea din motorul hidraulic, în condiţii de forţă sau cuplu impuse şi cu viteze impuse. Sistemele de acţionare hidraulice se împart în două mari categorii: - hidrostatice, care înmagazinează în agentul motor energie potenţială de tip hidrostatic caracterizată prin presiunea mediului hidraulic. În acest caz, energia potenţială a agentului motor se dezvoltă pe o suprafaţă creând mişcare şi forţă; - hidrodinamice, care vehiculează agent motor încărcat cu energie cinetică, materializată prin viteza acestuia, energie care se produce într-o pompă de tip centrifugal şi care se transformă în energie mecanică într-un motor de tip turbină. Prezenta lucrare va analiza doar structura şi simbolurile elementelor ce alcătuiesc sistemul de acţionare hidrostatic. Sistemele de acţionare hidrostatică se compun în general dintr-o pompă PH (figura 1.1.), elemente de distribuţie, reglare, control şi protecţie (EDRCP) şi un motor hidraulic MH. Pompa PH , antrenată de motorul electric ME la cuplul Mi şi turaţia ni, aspiră agentul motor din rezervorul Rz trimiţându-l spre elementele de direcţionare şi reglare cu presiunea pp şi debitul Qp. Elementele de reglare modifică presiunea şi debitul agentului furnizat de pompă la alţi parametri p m şi Qm care sunt necesari acţionării motorului hidraulic MH pentru a se putea obţine la ieşire cuplul Me sau forţa Fe cu turaţia ne sau viteza ve, utile acţionării organului de lucru OL. De la motorul MH agentul motor este retransmis la rezervorul Rz. Practic, într-un astfel de sistem au loc trei conversii energetice: - electro-mecanică, la nivelul motorului electric ME; - mecano-hidraulică, la nivelul generatorului hidrostatic (pompa PH); - hidro-mecanică, la nivelul motorului hidrostatic MH.

5

Figura 1.1. Sistemul de acţionare hidrostatică

1.3. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării vor fi prezentate principalele elemente care intră în componenţa sistemelor de acţionare hidrostatică. Pentru înţelegere, va fi făcută o analiză de principiu a modului lor de funcţionare şi se va stabili simbolizarea utilizată în schemele de acţionare. Terminologia folosită în domeniul sistemelor de acţionare hidrostatică este reglementată de STAS 6965 iar semnele convenţionale folosite la reprezentarea în scheme a elementelor de acţionare sunt reglementate de STAS 7145. Principalele componente ale sistemelor de acţionare hidrostatice sunt:  Pompele volumice (PH) – sunt ansamble care imprimă mediului hidraulic de lucru energie hidrostatică caracterizată prin presiune (pP) şi debit (QP). Ele recepţionează energia mecanică produsă de o maşină de forţă şi caracterizată de momentul Mi şi turaţia ni şi o transformă în energie hidrostatică. Aproape toate pompele sunt acţionate în mişcare de rotaţie.  Motoarele hidrostatice (MH) – sunt ansamble care primesc energia hidrostatică produsă de pompă (presiune X debit) şi o transformă în energie mecanică de rotaţie (moment X turaţie) la motoarele rotative sau de translaţie (forţă X viteză) la motoarele hidraulice liniare (cilindri de forţă), pentru antrenarea mecanismului acţionat (OL). Uneori aceleaşi ansamble pot fi atât pompe cât şi motoare, depinzând de modul în care sunt montate. Unele pot funcţiona într-un singur sens (nereversibile), altele în ambele sensuri (reversibile). Din punct de vedere a variabilităţii debitului vehiculat se disting pompe şi motoare cu debit constant şi cu debit variabil. Simbolizarea pompelor şi motoarelor rotative hidrostatice este în tabelul 1.1. Motoarele hidraulice rectilinii (cilindri hidraulici) sunt din punct de vedere constructiv de tip cilindru - piston, motiv pentru care se mai numesc şi cilindri de forţă.

6

Tabelul 1.1. Pompe şi motoare rotative Cu debit constant, nereversibile

Pompe

Motoare

Pompe şi motoare

Cu debit constant, reversibile Cu debit variabil, nereversibile Cu debit variabil, reversibile

Din punctul de vedere al modului în care se realizează acţionarea, respectiv al modului în care agentul motor acţionează pe feţele pistonului, cilindri de forţă pot fi: cu simplu sau cu dublu efect. Din punct de vedere al raportului dintre diametrul tijei şi a pistonului, pot fi: - cu diametrul pistonului mai mare decât diametrul tijei; - cu diametrul pistonului egal cu cel al tijei, adică cu pistoane plunjer. Simbolizarea cilindrilor hidraulici este indicată în tabelul 1.2. Tabelul 1.2. Cilindri hidraulici Cu simplă acţiune, cu piston şi tijă unilaterală

Simbolizare în schemă

Cu simplă acţiune, cu piston plonjor

Cu dublă acţiune şi tijă unilaterală

Cu dublă acţiune şi tijă bilaterală

 Elementele de distribuţie au rolul de a dirija agentul motor spre diferitele conducte ale schemei hidraulice. Echipamentul de distribuţie al acţionării hidrostatice este constituit din: robinete distribuitoare, distribuitoare cu bilă, distribuitoare cu sertar (sertăraşe distribuitoare) şi supape de sens unic (supape de blocare). Sertăraşele distribuitoare sunt cele mai răspândite elemente de distribuţie din sistemele de acţionare hidrostatică şi se întâlnesc într-o gamă variată de soluţii constructive de aceea, simbolizarea lor va cuprinde pe lângă simbolul propriu-zis şi un cod numeric exprimat printr-o fracţie ordinară unde la numărător se va înscrie 7

numărul căilor hidraulice racordate la distribuitor iar la numitor, numărul fazelor de lucru pe care le poate realiza distribuitorul. Astfel că 4/3 înseamnă că distribuitorul are 4 căi de racordare şi 3 faze de lucru. În tabelul 1.3 este indicată simbolizarea distribuitoarelor. Tabelul 1.3. Sertăraşe distribuitoare Cu trei căi şi două poziţii de lucru

Simbolizare în schemă

Cu patru căi şi două poziţii de lucru

Cu patru căi şi trei poziţii de lucru, cu centrul închis

Cu patru căi şi trei poziţii de lucru, cu centrul la pompă

Cu patru căi şi trei poziţii de lucru, cu centrul la tanc

Cu patru căi şi trei poziţii de lucru, cu centrul în tandem

Simbolizarea comenzii pentru comutarea distribuitoarelor în altă fază de lucru, se face printr-un dreptunghi alipit simbolului de bază (tabelul 1.4.), în dreapta sau în stânga lui.

8

Tabelul 1.4. Felul comenzii Manuală

Simbolul

cu arc Hidraulică Pneumatică Electromagnetică

Supapele de blocare asigură transmiterea debitului într-o singură direcţie pe conductele pe care se montează. Sub aspect constructiv, supapele de blocare se întâlnesc în varianta cu scaun. Pe scaun poate presa o bilă sau un taler conic. Simbolizarea acestor supape de sens este indicată în tabelul 1.5. Tabelul 1.5. Montajul Simbolizare în schemă de traseu de panou Supapă simplă de blocare fără arc de traseu de panou Supapă de blocare cu comandă fără arc hidraulică de deblocare cu arc Supape de sens Supapă simplă de blocare cu arc

 Supapele de presiune sunt destinate asigurării presiunii dorite pe anumite circuite hidraulice. Ele pot fi în poziţie normală, neacţionate, normal închise sau normal deschise. Cele normal deschise au rol de supape de deversare (de descărcare) iar cele normal închise au rol de supape de siguranţă. Simbolizarea acestor supape este redată în tabelul 1.6. Tabelul 1.6. Supapa de presiune Supapă de presiune normal închisă

Simbolizare în schemă

Supapă de presiune normal deschisă Supapă de presiune cu comandă diferenţială Supapă de siguranţă (limitator de presiune cu acţiune directă)

Supapă de deversare (de descărcare)

9

 Echipamentul de reglare a debitului pe circuitele hidraulice constă în montarea unor rezistenţe fixe sau reglabile (drosele) pe circuit, care laminează debitul de agent motor, fracţionându-l şi administrându-l la valoarea dorită motorului hidraulic. Din punct de vedere constructiv şi al poziţiei de montare în schema hidraulică, droselele sunt de două categorii: - drosele de traseu, care se montează direct pe conductele schemei hidraulice şi care pot fi cu sau fără supapă de sens; - drosele de panou, care se montează pe panoul de comandă al instalaţiei hidraulice şi care sunt întotdeauna însoţite de supape de sens. Simbolizarea acestor elemente de reglare a debitului este data în tabelul 1.7. Tabelul 1.7. Echipamentul de reglare a debitului Rezistenţă hidraulică fixă Rezistenţă reglabilă (drosel) de traseu Drosel de panou în paralel cu o supapă de sens unic

Simbolizare în schemă

 Echipamentul auxiliar al schemelor hidraulice se compune din: conducte, filtre, acumulatoar, rezervor (tanc), schimbător de căldură. Conductele asigură circulaţia agentului motor către diferitele elemente ale schemei. Simbolizarea lor este redată în tabelul 1.8. Tabelul 1.8. Conducte Conductă de lucru Conductă de pilotare Intersecţie de conducte cu racordare între ele

Simbolizarea

Intersecţie de conducte fără racordare

Filtrele sunt elemente destinate purificării agentului motor. Ele au rolul să reţină atât particulele mecanice cât şi produsele de oxidare din agent. Într-o schemă hidraulică trebuie să existe minim trei filtre şi anume: filtrul de umplere şi aerisire, filtrul pe conducta de aspiraţie a pompei şi un alt filtru montat în schema hidraulică. Acumulatoarele sunt elemente care înmagazinează o parte a energiei hidrostatice furnizată de pompe, constituind pentru schema hidraulică o rezervă de energie hidrostatică. Acestea se montează pe o derivaţie a conductei de refulare a pompei. Scopul acumulatoarelor hidraulice este de a prelua volume de lichid sub presiune şi de a le restitui ori de câte ori este necesar. 10

Rezervorul (tancul) are rolul de a furniza agentul motor schemei hidrostatice precum şi de a limita temperaturile de funcţionare ale acesteia. Simbolizarea acestor elemente este redată în tabelul 1.9. Tabelul 1.9. Filtru

Acumulator

Rezervor (tanc)

Aparatele de măsură şi control au rolul de a măsura şi indica parametrii de lucru ai agentului motor: presiunea se măsoară cu manometrul, debitul cu debitmetrul iar temperatura cu termometrul. Simbolizarea acestor aparate este indicată în tabelul 1.10. Tabelul 1.10. Manometru

Debitmetru

Termometru

În cadrul lucrării se va analiza schema din figura 1.2. atât ca poziţie a elementelor în schemă cât şi a rolului lor.

Figura 1.2. Schema hidraulică a ciclului de lucru avans rapid – avans lent – retragere rapidă

11

LUCRAREA NR. 2 Pompe cu roţi dinţate 1.1. Obiectivul lucrării Lucrarea îşi propune să prezinte una dintre pompele cel mai des utilizate în instalaţiile hidraulice de putere medie, pompa cu roţi dinţate. Larga ei utilizare se datoreşte simplităţii constructive, a fiabilităţii ridicate şi a întreţinerii uşoare. Este o pompă cu debit constant deoarece datorită construcţiei ei nu îşi poate modifica volumul specific. Pompa cu roţi dinţate realizează debite de până la 1000 l/min şi presiuni maxime de 250 bari. Ea nu se utilizează ca motor decât în cazuri rare datorită cuplului motor redus pe care îl dezvoltă. 1.2. Aspecte teoretice După numărul de roţi dinţate în angrenare şi felul danturii pompele pot fi: - cu două roţi (rotoare), care pot avea dantură exterioară sau interioară; - cu mai multe roţi dinţate. Cele mai răspândite sunt pompele cu două roţi dinţate (figura 2.1.), cu dantură exterioară.

Figura 2.1.Pompa cu două roţi dinţate egale, cu dantură exterioară

Pompa preia agentul hidraulic prin orificiul de aspiraţie A şi îl transportă prin golurile dintre dinţii roţilor spre orificiul de refulare R. Cele două roţi dinţate, una antrenoare şi cealaltă antrenată, se rotesc cu turaţia n în interiorul carcasei. Turaţia de antrenare a pompelor cu roţi dinţate nu depăşeşte 3000 rot/min. De regulă, pentru siguranţă şi creşterea duratei de funcţionare, se recomandă ca turaţia de antrenare să fie de 1500 rot/min. 12

Pentru calculul debitului se ia în considerare volumul de fluid ce este transportat între A şi R la o rotaţie, de către o roată dinţată. Conform figurii 2.1 acesta este: V1=0,5πDw1hl [mm3] (1) în care: Dw1 - diametrul de divizare al roţii dinţate conducătoare [mm]; Dw1 = mz1 h - înălţimea dintelui [mm]; h = 2m l - lăţimea roţii [mm]; l =  mm z1 - numărul de dinţi al roţii conducătoare; n1 - turaţia roţii conducătoare [rot/min]; m - modulul roţii dinţate [mm]. Debitul pompei va fi: Q=πDw1hz1ln1 [l/min] (2) Înlocuind în relaţia (2) elementele geometrice ale roţii, în funcţie de modul şi numărul de dinţi şi ţinând seama de unităţile de măsură se obţine: Q=210-6πm3z1 mn1 (3) La pompele cu trei rotoare debitul se dublează. Pentru calculul aproximativ al momentului de antrenare al pompei se ia în considerare volumul de agent transportat la o rotaţie: V=2V1 (4) Iar momentul de antrenare va fi: M a  10 4

p V [Nm] 2 

(5)

în care: p – presiunea de lucru [bari]; V – volumul [mm3] 1.3. Instalarea pompei volumice Antrenarea mecanică a pompei se face fie coaxial cu arborele de intrare, prin intermediul unui cuplaj elastic, fie lateral faţă de arborele de ieşire, când transmiterea mişcării se face prin angrenaj, roţi de curea sau lanţ. Conectarea pompei la reţeaua hidraulică a instalaţiei trebuie să respecte următoarele reguli: - montarea obligatorie în apropierea orificiului de refulare a unei supape de siguranţă pentru reglarea presiunii şi deversarea excedentelor de debit ale pompei (figura 2.2); - la conectarea în serie a două sau mai multe pompe este obligatorie ca cea din amonte să aibă debitul ceva mai mare decât cea din aval, excedentul urmând a fi eliminat continuu prin supapă (figura 2.3); - la conectarea în paralel a două sau mai multe pompe se vor folosi supape de sens la conectarea pompelor, supape care fac posibilă reglarea pompelor la presiuni diferite,precum şi oprirea uneia fără a perturba funcţionarea celorlalte (figura 2.4).

13

Figura 2.2. Instalarea unei pompe

Figura 2.3. Pompe legate în serie

Figura 2.4. Pompe legate în paralel

1.4. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării vor fi demontate, studiate şi relevate diferite pompe cu roţi dinţate. În funcţie de diametrul arborelui de antrenare al pompei se vor alege trei motoare de acelaşi diametru cu turaţii diferite (na=750, 1000 şi 1500 rot/min la mersul în gol). Se vor nota: tipul de motor, puterea şi turaţia la mersul în sarcină. Pentru fiecare motor se va calcula momentul de antrenare: Ma=103

30  Pi [Nmm]   ni

(6)

unde: Pi – puterea la arborele motorului electric [W] ni –turaţia la arborele motorului electric la mersul în sarcină [rot/min] Considerând randamentul pompei  p = 0,9 se va determina puterea la ieşirea din pompă: Pe =Pi P [W] (7) Se vor măsura dimensiunile roţilor dinţate ale pompei: diametrul exterior al roţii conducătoare (Da1); numărul de dinţi a roţii conducătoare (z1); lăţimea roţii (l). Se va stabili şi standardiza modulul roţilor, ţinând seama că: m

Da1 [mm] z1  2

(8)

Conform STAS 822-82 modulul poate fi: 1; 1,125; 1,25; 1,375; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,5; 4 [mm] ş.a. Se vor calcula debitele furnizate de pompă în condiţiile antrenării ei cu cele trei motoare alese, cu relaţia: Q=210-6  m2z1lni [l/min] (9) Făcând echilibrul puterilor la intrarea şi ieşirea din pompă: Ma

  ni 30



p Q

(10)

p

Presiunea fluidului la ieşirea din pompă va fi: p=

  ni  M a 30  Q

P =

Pi  P 612 [bari] Q

(11)

14

Pentru cele trei motoare alese (cu turaţii diferite), având acelaşi diametru cu al pompei se va completa următorul tabel: Turaţia motor electric la mers în gol [rot/min] Tipul motorului Turaţia motor electric la mers în sarcină [rot/min] Puterea motorului electric [W] Momentul de antrenare la motorul electric [N.mm] Debitul pompei [l/min] Presiunea de ieşire din pompă [bari]

750

1000

1500

15

LUCRAREA NR. 3 Pompe şi motoare cu palete 1.1. Obiectivul lucrării Lucrarea îşi propune să prezinte o maşină cu palete ce poate fi utilizată atât ca pompă cât şi ca motor, poate fi construită în variantă cu debit constant sau variabil, prezintă gabarit redus, lucrează la presiuni medii (200 bari) şi are fiabilitate ridicată. Se va urmări: cunoaşterea constructivă a acestor pompe şi motoare; calculul debitului şi a turaţiei ce se pot realiza în diverse condiţii, în funcţie de parametri lor geometrici; modul de montare în instalaţie. 1.2. Aspecte teoretice Pompele şi motoarele cu palete se construiesc în două variante: cu debit vehiculat constant şi cu debit variabil. a) La cele cu debit constant, în condiţiile antrenării rotorului pompei cu turaţie constantă, debitul refulat va fi constant iar în cazul alimentării motorului cu palete cu debit constant, el furnizează o turaţie constantă la ieşirea din motor. După poziţia paletelor, pot fi: cu palete în rotor (cel mai des) sau cu palete în stator. Pompele şi motoarele cu palete în rotor pot fi cu dublă acţiune, când au două perechi de camere de admisie şi refulare (figura 3.1) sau cu acţiune multiplă când prezintă mai multe perechi de camere de admisie şi refulare.

Figura 3.1.Pompe cu palete cu debit constant 16

La aceste maşini, statorul 1 are un alezaj oval iar în centrul lui se află rotorul 2 prevăzut cu paletele 3, antrenat în mişcare de rotaţie. În mişcarea lor, paletele mătură un spaţiu variabil cuprins între stator şi rotor. Acest spaţiu se măreşte în dreptul camerelor de aspiraţie A1 şi A2 creindu-se depresia necesară aspiraţiei agentului motor şi se micşorează în dreptul camerelor R1 şi R2 realizându-se refularea agentului din pompă. Funcţionarea ca motor se obţine alimentând sub presiune camerele R1 şi R2 şi punând în comunicaţie cu rezervorul camerele A1 şi A2. Forţele de presiune care acţionează pe o suprafaţă mai mare în dreptul camerei de refulare vor creia un cuplu motor care antrenează rotorul în mişcare de rotaţie în sens contrar celui indicat pe figura 3.1. Menţinerea paletelor în contact cu statorul se asigură prin arcuri sau cu presiune de ulei introdus în spaţiul de sub palete: camerele a1 şi a2 primesc ulei sub presiune, iar camerele b1 şi b2 sunt cuplate la rezervor. Camerele sunt plasate în flanşele frontale ale pompei şi comunică cu spaţiile de sub palete. La motoare este invers, camerele a1 şi a2 au comunicaţie cu rezervorul. Debitul refulat de pompa cu dublă acţiune: Q=2l(r1-r2)[  (r1+r2)–bz/cos  ]n (1) unde: r1 şi r2 - sunt cele două raze (minimă şi maximă) ale alezajului oval; l – lăţimea paletei; b – grosimea paletei; z – numărul de palete;  - unghiul de înclinare a paletei (Figura 3.2); n – turaţia primită de la motorul electric.

Figura 3.2.Schema de calcul al debitului pompei cu palete cu debit constant

În cazul când maşina funcţionează ca motor, turaţia furnizată va fi: n

Q 2  l  (r1  r2 )[ (r1  r2 )  b  z / cos  ]

(2)

17

b) Cele cu debit variabil, se deosebesc de cele cu debit constant prin faptul că axa rotorului este deplasată faţă de cea a statorului cu excentricitatea e. Uleiul este aspirat de pompă, prin camera de aspiraţie A (figura 3.3), datorită depresiunii create, ca urmare a faptului că volumul măturat de palete creşte şi este refulat în camera de refulare R, unde spaţiului dintre rotor şi stator descreste. Debitul refulat de pompă se reglează prin modificarea excentricităţii e.

Figura 3.3.Pompe cu palete cu debit variabil

Paletele sunt menţinute în contact cu statorul prin ghidare forţată sau fiind împinse cu arcuri plasate sub palete. Ghidarea se asigură cu cepuri laterale, care culisează în flanşele laterale. Camerele de sub palete, din rotor, au comunicaţie cu spaţiul dintre rotor şi stator pentru evitarea depresiunii la aspiraţie, sau comprimării uleiului la refulare. Recircularea uleiului de sub palete se poate asigura prin practicarea în capacul pompei a unor camere care fac legătura între spaţiul de sub paletă şi spaţiul dintre rotor şi stator. Debitul unei pompe cu palete cu debit variabil are expresia: Q=2(  D–bz)lne (3) unde: D – diametrul interior al alezajului statorului; b – grosimea paletei; l – lăţimea paletei; z – numărul de palete; e – excentricitatea; n – turaţia primită de la motorul electric. Aceste pompe se folosesc, în general, pentru debite mari şi presiuni relativ mici, parametrii lor caracteristici fiind: 18

Q = (150…1500) [l/min]; p = (50…70) [daN/cm2] n = (500…1500) [rot/min]; P = (2…50) [kW]. La funcţionarea ca motor, turaţia motorului poate fi reglată, pentru un debit constant de alimentare, prin varierea excentricităţii e. Turaţia motorului este dată de expresia: n=

Q 2(  D  b  z )  l  e

(4)

unde: Q – debitul administrat motorului; celelalte notaţii rămânând ca la relaţia (3). Pompele cu debit variabil pot beneficia de o serie de calităţi şi performanţe deosebite în condiţiile când sunt construite cu regulatoare de putere. Pompele cu palete cu regulator de putere au scopul de a acorda debitul refulat de pompă cu presiunea din sistem. Astfel, când în sistemul hidraulic nu mai este necesar a se furniza debit de ulei (la capetele de cursă ale motoarelor de acţionare, în fazele ciclului de lucru fără deplasare etc.) datorită creşterii presiunii în regulator se comandă reducerea debitului pompei aproape de valoarea zero. Pompele cu palete cu debit variabil prevăzute cu regulator de putere au următoarele avantaje principale: - se îmbunătăţeşte bilanţul energetic al sistemului de acţionare prin acordarea automată a debitului refulat la necesităţile reale ale consumatorului; - se micşorează temperatura uleiului ca urmare a reducerii debitului vehiculat; - se simplifică sistemul de protecţie al schemei hidraulice, prin supapa de presiune trecând un debit mai mic; - capacitatea rezervorului de ulei poate fi micşorată, reducându-se cantitatea medie de ulei vehiculată. Pompele cu regulator de putere se construiesc în două variante: folosind deplasarea cu arc a statorului sau folosind deplasarea hidraulică a statorului. Pompa cu regulator folosind deplasarea cu arc a statorului (figura 3.4.) are statorul (4) format dintr-un inel deplasabil iar camera de refulare dispusă asimetric în raport cu axa pompei. Forţa rezultantă F a presiunii din dreptul camerei de refulare se descompune în componentele F1 şi F2 . Forţa F2 este preluată de reazimele fixe ale arborelui rotorului iar forţa F1 presează statorul deplasabil asupra resortului (2). Când forţa F1 depăşeşte forţa de pretensionare a resortului, atunci statorul este deplasat, reducându-se excentricitatea e. Şurubul (1) reglează forţa de pretensionare a resortului (2), reglând astfel presiunea la care are loc reducerea excentricităţii. În repaos, când pompa nu refulează ulei, arcul (2) deplasează statorul la excentricitatea reglată iniţial prin şurubul (3).

19

Figura 3.4.Pompa cu palete cu regulator de putere folosind deplasarea cu arc a statorului

1.3. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării vor fi demontate, studiate şi relevate diferite pompe cu palete. Se vor măsura dimensiunile paletelor (b, l) şi ale alezajului statoric (r1; r2pentru pompele cu debit constant şi D- pentru pompele cu debit variabil), numărul paletelor (z) şi înclinarea lor. Considerând că pompa poate fi antrenată de trei motoare cu turaţii diferite (n=750, 1000 şi 1500 rot/min la mersul în gol), se vor calcula debitele furnizate de pompă în condiţiile antrenării ei cu cele trei motoare, cu relaţia: - pentru pompa cu debit constant: Q=210-6l(r1-r2)[  (r1+r2) – bz/cos  ]n (5) - pentru pompa cu debit variabil: Q=210-6(  D – bz) lne (6) în cazul reglării excentricităţii e la trei valori între maxim şi minim. Făcând echilibrul puterilor la intrarea şi ieşirea din pompă: Ma

  ni 30



p Q

(7)

P

unde:  P =0,9 randamentul pompei. Presiunea fluidului la ieşirea din pompă va fi: p=

  ni  M a P 30  Q



Pi  P  612 [bari] Q

(8)

20

Pentru cele trei motoare de antrenare alese (cu turaţii diferite), având acelaşi diametru cu al pompei se va completa următorul tabel: Turaţia motor electric la mers în gol [rot/min] Tipul motorului Turaţia motor electric la mers în sarcină [rot/min] Puterea motorului electric [W] Momentul de antrenare la motorul electric [Nmm] Debitul pompei [l/min] Presiunea de ieşire din pompă [bari]

750

1000

1500

21

LUCRAREA NR. 4 Pompe şi motoare cu pistonaşe axiale 1.1. Obiectivul lucrării Lucrarea îşi propune să prezinte pompele şi motoarele cu pistonaşe axiale, maşini hidraulice care au o mare răspândire datorită comportării bune în exploatare, a fiabilităţii ridicate şi a posibilităţilor de implementare în categorii de instalaţii de mare diversitate. Pot realiza presiuni de până la 700 bari şi debite de peste 800 l/min. De asemenea, datorită echilibrării radiale şi axiale foarte bune, turaţiile de antrenare pot depăşi 3000 rot/min, iar în cazuri speciale pot ajunge la 20000 rot/min. 1.2. Aspecte teoretice Pompele şi motoarele cu pistonaşe axiale se construiesc în două variante: cu debit, respectiv turaţie constantă sau cu debit respectiv turaţie variabilă. După modul de antrenare al blocului pistonaşelor în raport cu discul antrenor se disting două categorii principale de astfel de maşini: - cu bloc înclinat; - cu disc înclinat. În ambele cazuri, blocul cilindrilor este antrenat în mişcare de rotaţie şi datorită înclinării dintre axa blocului cilindrilor şi axa discului, pistonaşele sunt obligate să descrie o cursă h aspirând ulei din camera A şi refulându-l în camera R. La construcţiile cu debit variabil, se poate modifica unghiul de înclinare a discului  şi astfel cursa h a pistoanelor. La pompa cu pistonaşe axiale cu bloc înclinat (figura 4.1.) antrenarea se realizează prin arborele 6, care roteşte discul 5 şi acesta prin axul cardanic 4 pune în mişcare de rotaţie blocul pistonaşelor 1. Pistoanele 2 sunt legate de discul 5 prin tijele 3 terminate cu articulaţii sferice. Blocul pistonaşelor 1 este etanş faţă de discul de distribuţie fix 7, în care se află practicate camerele de aspiraţie A şi refulare R.

Figura 4.1. Pompa cu pistonaşe axiale cu bloc înclinat 22

Figura 4.2. Construcţia unei pompe cu pistonaşe axiale cu bloc înclinat şi debit constant

Debitul pompei cu pistonaşe axiale cu bloc înclinat este dat de expresia: Q=

 d2 4

h.z.n

(1)

unde: h - cursa pistoanelor; h = 2R.sin  z - numarul de pistoane; n - turaţia pompei; d - diametrul unui pistonaş. La pompa cu pistonaşe axiale cu disc înclinat (figura 4.3) blocul pistonaşelor 1 se roteşte cu turaţia n. Pistoanele 2, presate de arcuri asupra discului înclinat 5, execută o cursă de lungime h. Discul de distribuţie fix 6, conţine camerele A şi R.

Figura 4.3. Pompa cu pistonaşe axiale cu disc înclinat

Debitul acestei pompe, cu notaţiile din figura 4.3., se scrie: Q=

 d2 4

D.tg  .z.n

(2) 23

1.3. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării vor fi demontate, studiate şi relevate pompe cu pistonaşe axiale. După efectuarea măsurării dimensiunilor elementelor componente vor fi calculate debitele cu relaţiile prezentate anterior (1 sau 2). Volumul de ulei refulat la o rotaţie a blocului va fi: V=h·z·  ·d2/4[mm3] (3) Iar debitul se va calcula în cazul acţionării cu motoare având turaţia la mersul în gol de 3000 rot/min. Q=10-6·h·z·n·  ·d2/4 [l/min] Adoptând pentru presiune valori de 500, 600 şi 700 bari, se va calcula momentul de antrenare al pompei cu relaţia: p V Ma=10 2   [Nm] -4

(4)

unde: p- presiunea [bar] ; V- volumul [mm3]. Puterea necesară pentru dezvoltarea presiunii p se va calcula cu relaţia: P=

p.Q [KW] 612  

(5)

Se consideră randamentul  =0,9. Cu rezultatele obţinute se va completa tabelul de mai jos: Mărimi caracteristice Volumul de ulei refulat la o rotaţie [mm] Debitul [l/min] Valoarea presiunii [bari] Momentul de antrenare a pompei [Nm] Puterea necesară pentru dezvoltarea presiunii P [KW] Motorul electric de antrenare a pompei Turaţia motorului la mers în sarcină

500

600

700

24

LUCRAREA NR. 5 Analiza constructiv-funcţională şi calculul cilindrilor hidraulici 1.1. Obiectivul lucrării Lucrarea îşi propune să analizeze soluţiile constructiv - funcţionale ale cilindrilor hidraulici şi cum trebuie făcută instalarea lor mecanică şi hidraulică. Se va urmări: cunoaşterea constructivă a unor cilindri hidraulici, calculul debitului de fluid necesar deplasării pistonului cu o anumită viteză, presiunea necesară pe piston pentru dezvoltarea unei anumite forţe axiale, realizarea diverselor scheme de acţionare şi varierea parametrilor de lucru. 1.2. Aspecte teoretice Cilindri hidraulici, cunoscuţi şi sub denumirea de motoare hidraulice liniare sau cilindri de forţă, sunt elemente cu rol de execuţie. Ei realizează conversia energetică inversă: din energie hidrostatică în energie mecanică, caracterizată de doi parametri, forţă şi viteză. Aceste motoare au o largă răspândire datorită simplităţii constructive şi a posibilităţii de realizare a unor forţe mari şi foarte mari de acţionare. Datorită marii diversităţi de motoare hidrostatice rectilinii, clasificarea acestora trebuie făcută din mai multe puncte de vedere, astfel: 1. Din punctul de vedere al modului în care agentul motor acţionează pe feţele pistonului, se disting: - cilindri cu simplu efect (figura 5.1. j); - cilindri cu dublu efect (figura 5.1. a, b, c, d). 2. Din punctul de vedere al mobilităţii elementelor ele pot fi: - cu cilindru fix şi piston mobil (figura 5.1. a, c, e, g, l, j, k); - cu cilindru mobil şi piston fix (figura 5.1. b, d, f, h). 3. Din punct de vedere al raportului dintre diametrul tijei şi al pistonului: - cu diametrul pistonului mai mare decât diametrul tijei (figura 5.1.a,b,c, d, g); - cu diametrul tijei egal cu diametrul pistonului, numite şi pistoane plonjoare (figura 5.1. e, f). 4. Din punct de vedere al numărului de motoare ce acţionează acelaşi organ de lucru: - hidromotoare singulare (figura 5.1. a, b, c, d, h); - hidromotoare multiple, care pot fi cuplate în serie (figura 5.1. h, i, k) sau în paralel (figura 5.1. e, f, g). Cilindri de forţă se leagă în serie sau în paralel pentru a mări forţa de acţionare sau cursele de deplasare ale organului acţionat.

25

Figura 5.1. Tipuri de cilindri hidraulici

Soluţiile de instalare mecanică pentru cilindri hidraulici sunt variate, depinzând de rolul funcţional în ansamblul din care aceştia fac parte. Ei pot fi legaţi de organele pe care le acţionează sau de batiu prin: -capete filetate (figura 5.2. a); -capete cu ocheţi (figura 2. b şi c); -suport de legătură (figura 5.2. e); -flanşe (figura 5.2. g); -articulaţii pe corpul motorului (figura 5.2. d). 26

Figura 5.2. Instalarea mecanică a cilindrilor hidraulici

Soluţiile de instalare hidraulică ale cilindrilor sunt în funcţie de numărul cilindrilor ce se alimentează. Astfel, se disting: 1. Alimentare individuală a cilindrului (figura 5.3.) cu mai multe variante:

Figura 5.3. Soluţii de instalare hidraulică a cilindrilor de forţă 27

a. Cilindrul alimentat de la pompă printr-un distribuitor cu două poziţii (figura 5.3. a). Soluţia nu permite pistonului să staţioneze decât la capătul de cursă, în poziţiile extreme. b. Cilindrul este alimentat de la pompă printr-un distribuitor cu trei poziţii (figura 5.3. b). Soluţia permite blocarea pistonului în orice poziţie, pe toată lungimea cursei. c. Cilindrul este alimentat de la pompă printr-un distribuitor cu trei poziţii şi două supape antişoc (4 şi 5), figura 5.3. c. Supapele montate între camerele cilindrului evită crearea suprapresiunii în conductele de legătură dintre distribuitor şi cilindru. Suprapresiunea se poate datora unor forţe externe care continuă să acţioneze în momentul opririi bruşte a pistonului. La depăşirea presiunii într-una din camerele cilindrului, supapa se deschide spre cealaltă cameră, în care există tendinţa inversă, de vidare. d. Pistonul cilindrului poate fi deplasat mecanic (figura 5.3. d), într-un sens sau altul, prin intermediul tijei, în momentul când distribuitorul (7) este în poziţie mediană. În această poziţie, ambele camere ale cilindrului comunică cu rezervorul. e. Soluţia permite mărirea vitezei pistonului prin recircularea lichidului de la camera mică a cilindrului spre camera mare, lucru posibil datorită distribuitorului (8) cu patru poziţii (figura 5.3. e). 2. Alimentarea mai multor cilindri de la o singură pompă (figura 5.4.) cu mai multe variante:

Figura 5.4. Alimentarea mai multor cilindri de la o pompă 28

a. Soluţia este denumită „legare în paralel” (figura 5.4. a). Ea oferă posibilitatea acţionării simultane a doi sau mai mulţi cilindri prin comenzi aferente date de distribuitoare. În acest caz, în condiţiile unei comenzi simultane, cilindri vor acţiona în ordinea descrescătoare a presiunilor de lucru. b. Soluţia este denumită „legare în serie” (figura 5.4. b). Este cazul unui multiplu de cilindri în care primul este alimentat de pompă iar următorii de către cilindrul imediat anterior. Soluţia oferă posibilitatea deplasării sincrone a cilindrilor cu viteze ce variază în funcţie de caracteristicile lor dimensionale. 1.3 Desfăşurarea lucrării Se va proiecta un cilindru hidraulic care trebuie să dezvolte la tijă o forţă de împingere Fi=200 daN, să împingă obiectul acţionat cu o viteză de lucru v i=0,5 m/min pe o distanţă c=300 mm şi să se retragă cu o viteză vt=2m/min. Presiunea dezvoltată de pompă este p=3 MPa. Schema de funcţionare este dată în figura 5.5.

Figura 5.5. Schema hidraulică

Forţa axială pe piston: F=p·Sp (1) unde: Sp- este suprafaţa efectivă a pistonului: Sp1=

  D2 4

sau Sp2=

  (D2  d 2 ) 4

D- diametrul interior al cilindrului; d- diametrul tijei pistonului. Din relaţia (1) va rezulta diametrul interior D:

29

4  Fi   p m

D=

(2)

în care:  m - randamentul mecanic:  m = 0,85...0,9 Se recomandă ca raportul dintre diametrul pistonului şi diametrul tijei să fie: D 32 40 50 60 110 120 145 152 160 180 200  , , , , , , , , , , d 16 20 25 35 40 50 50 57 70 85 100

Cursa acestor motoare este cuprinsă între valorile c=87,5...865 mm. În figura 5.6 este prezentată construcţia unui cilindru hidraulic cu dublu efect.

Figura 5.6. Cilindru hidraulic cu dublu efect

Debitul de lichid necesar în cilindru se calculează cu relaţia: Q=

S p .v

v

[l/min]

(3)

în care: v - este randamentul volumetric:  v =0,9 Puterea hidraulică de intrare în motor: Pm=

p.Q [KW] 612

(4)

unde: p [bari] ; Q [l/min]. Timpul necesar pentru parcurgerea cursei c: t i=

c c [min] sau tt= [min] vi vt

Diametrul orificiilor de intrare-ieşire: di  4  Q [mm]

(5)

  vu

Pentru vu se adoptă valorile: p [bar] 25 50 vu [m/min] 1,50 2,00

100 2,50

200 3,00

300 3,50

30

Se va reprezenta cilindrul hidraulic la dimensiunile obţinute şi se vor compara aceste dimensiuni cu cele date pentru cilindri standardizaţi.

31

LUCRAREA NR.6 Analiza constructiv-funcţională a distribuitoarelor cu sertar 1.1. Obiectivul lucrării Sertăraşele distribuitoare sunt cele mai răspândite elemente de distribuţie din sistemul de acţionare hidrostatic deoarece, pot fi folosite pentru game largi de debite şi presiuni, permit frecvenţe ridicate de comutare, asigură o multitudine de funcţii de comandă, au formă constructivă şi tehnologică simplă. Din acest motiv, lucrarea îşi propune să prezinte în detaliu această aparatură precum şi principalele probleme ce apar la proiectarea şi la execuţia lor. 1.2. Aspecte teoretice Echipamentul de distribuţie este destinat distribuirii sau dirijării agentului motor spre diferite conducte ale schemei hidraulice. El trebuie să prezinte siguranţă în exploatare, rezistenţe locale şi pierderi prin frecare minime, pierderi de debit reduse, comandă uşoară şi sensibilitate mare la schimbarea regimului de lucru, să realizeze inversarea fără şocuri a mişcării într-un timp cât mai scurt. Echipamentul de distribuţie al acţionării hidrostatice este constituit din: robinete distribuitoare, distribuitoare cu bilă si distribuitoare cu sertar. Dintre toate aceste elemente de distribuţie, distribuitoarele cu sertar ocupă cel mai important loc, ele diferenţiindu-se în funcţie de o serie de criterii cum ar fi: numărul de canale, schema de distribuţie şi natura comenzii de comutare. Un distribuitor cu sertar se compune dintr-o parte fixă - corp -, o parte mobilă - sertar - şi anumite elemente de acţionare. Funcţionarea lor se bazează pe translatarea şi oprirea sertarului în corp, în anumite poziţii care asigură o corespondenţă precisă a căilor de comunicaţie prin care se face trecerea fluidului conform schemei de distribuţie. În figura 6.1. este prezentată schema unui distribuitor cu sertar cu rol de inversare a sensului de mişcare a unui organ de lucru solidar cu pistonul motorului hidraulic. În figura 6.1. a poziţionarea sertarului permite fluidului refulat de pompa P H să alimenteze camera 1 a motorului hidraulic MH producând mişcarea cu viteza v1 ca urmare a trecerii prin orificiile P şi A. Trecerea spre rezervorul Rz a fluidului din camere 2 a motorului MH se face liber prin orificiile B şi R2 . Comutând în poziţia din figura 6.1. b, pompa PH alimenteză camera 2 producând deplasarea cu viteza v2, datorită refulării fluidului prin orificiile P şi B. În acest timp, scurgerea fluidului din camera 1 a motorului se face prin orificiile A şi R1 către rezervor.

32

Figura 6.1. Sertăraş distribuitor pentru inversarea sensului de mişcare

Ca rezultat al combinaţiei dintre numărul de orificii şi poziţii ale sertăraşului, există o gamă largă de distribuitoare. Conform STAS 7145 simbolizarea distribuitoarelor se face sub forma unei fracţii ordinare: numărătorul, reprezintă numărul căilor hidraulice racordate la distribuitor iar numitorul, numărul fazelor pe care le realizează distribuitorul. La noi în ţară sunt tipizate opt scheme de bază pentru distribuitoarele hidraulice notate 01...08, şase realizate pentru patru căi şi două pentru cinci căi hidraulice (figura 6.2).

33

Figura 6.2. Poziţii de comutare la distribuitoarele cu sertar

Comanda acestor distribuitoare poate fi realizată în variantă: manuală (figura 6.3), mecanică, hidraulică, pneumatică (figura 6.4) şi electro-magnetică(figura 6.5).

Figura 6.3. Comanda manuală 34

Figura 6.4. Comanda pneumatică

Figura 6.5. Comanda electro-magnetică

Comanda manuală cu indexare asigură o poziţie stabilă după comutare. Comenzile hidraulică şi pneumatică sunt similare, numai că agentul de lucru este altul. Comanda electromagnetică este însă cea mai răspândită datorită avantajelor ei: prezintă posibilitatea automatizării electrice a ciclurilor de lucru, asigură o frecvenţă mare a comutărilor. Comanda electromagnetică se poate face cu curent continuu sau curent alternativ. Distribuitoarele ce funcţionează la debite mari (DN  13 mm) nu mai pot fi comandate cu manetă sau cu electromagneţi, deoarece forţele dinamice axiale sunt mari, de aceea, deplasarea plunjerului în vederea comutării se face printr-un alt sistem hidraulic. Această comandă hidraulică ce se face prin intermediul altui distribuitor poartă denumirea de pilotare. Pilotarea sertăraşelor poate fi obţinută în două variante: prin autopilotare (figura 6.6) sau prin pilotere exterioară.

Figura 6.6. Sertăraş distribuitor autopilotat. 35

1.3. Desfăşurarea lucrării Vor fi analizate constructiv şi funcţional mai multe tipuri de distribuitoare pilotate şi nepilotate. În conformitate cu cataloagele tehnice pentru aparatura hidraulică de distribuţie, se va urmări sistemul de simbolizare şi de codificare pentru trei dintre tipurile de distribuitoare cu sertar analizate. Vor fi evidenţiate traseele agentului hidraulic în funcţie de cele trei poziţii ale distribuitoarelor analizate. Se va realiza montajul din figura 6.7. şi se va descrie rolul celor două sertăraşe în diversele lor poziţii.

Figura 6.7. Ciclul AR-AL-RR cu reciclarea debitului

36

LUCRAREA NR. 7 Analiza constructiv-funcţională a aparaturii pentru reglarea presiunii 1.1. Obiectivul lucrării În cadrul sistemelor de acţionare hidrostatică, aparatele pentru controlul presiunii, cunoscute sub denumirea de supape de presiune ocupă unul din primele locuri în ordinea importanţei. Acest lucru este datorat faptului că presiunea este unul din cei doi parametri prin care se exprimă cantitativ puterea transmisă de către acţionarea hidraulică respectivă. Lucrarea îşi propune să analizeze cele mai cunoscute tipuri de supape hidrostatice, atât din punct de vedere constructiv şi funcţional, cât şi din punct de vedere al modului în care ele realizează anumite funcţii în cadrul sistemului. 1.2. Aspecte teoretice Supapele ce deservesc sistemele de acţionare hidrostatice şi se pot împărţi, după rolul lor în sistem, în două mari categorii: supape de presiune şi supape de blocare (supape de sens unic). Supapele de presiune sunt destinate asigurării presiunii dorite pe anumite circuite hidraulice. Din punct de vedere funcţional, se împart în: - Supape de limitare a presiunii; - Supape de cuplare - decuplare; - Supape de reducere a presiunii. Supapele de limitare a presiunii asigură protecţia instalaţiei faţă de suprapresiuni. Ele se întâlnesc în două variante: Supape de deversare, care funcţionează normal deschise, ele deversând la tanc diferenţa dintre debitul constant al pompei şi debitul variabil necesar motorului hidraulic. Supapa de deversare se montează în paralel cu pompa de debit constant (figura 7.1.).

Figura 7.1. Montarea în schemă a supapei de deversare

Figura 7.2. Montarea în schemă a supapei de siguranţă 37

Supape de siguranţă, funcţionează în general normal închise şi se montează în paralel cu o pompă cu debit variabil (figura 7.2). În acest caz, pompa va administra un debit corespunzător necesităţilor motorului hidraulic, dar când motorul ajunge la capăt de cursă sau intră în suprasarcină, depăşindu-se în sistem presiunea nominală, supapa de siguranţă SS se deschide şi deversează la tanc tot debitul pompei. Din punctul de vedere al comenzii, supapele de presiune se clasifică în: - Supape cu comandă directă; - Supape cu comandă pilotată. Din punct de vedere constructiv, supapele de presiune se realizează în următoarele variante: - supape cu bilă; - supape cu taler; - supape cu plunjer. Supapele de cuplare – decuplare sunt subordonate unui circuit hidraulic în care, atunci când se atinge presiunea impusă, se comandă alimentarea unui alt circuit hidraulic. Supapele de reducere a presiunii au drept scop reducerea presiunii la o valoare mai mică decât cea din sistem şi menţinerea ei constantă indiferent de fluctuaţia presiunii principale. Constructiv, în componenţa supapelor de presiune (figura 7.3.) există trei elemente importante: corpul supapei (1), elementul de închidere (2) care poate fi de tip bilă, taler sau plunjer şi elementul elastic (3) prevăzut sau nu cu mecanism de reglare a forţei (4).

a) normal închisă b) normal deschisă Figura 7.3. Supape de presiune 38

La supapele normal închise (figura 7.3. a), elementul de închidere obturează complet trecerea de la un orificiu la altul, fiind apăsat pe scaunul din corp de către un element elastic. La supapele normal deschise (figura 7.3. b), există constructiv fanta h0 care permite scurgerea unui anumit debit de ulei de la un orificiu al supapei la celălalt. Această fantă se poate modifica la valoarea h, în funcţie de nivelul presiunii controlat de supapă. Diversitatea soluţiilor constructive ale supapelor derivă din preocuparea producătorilor de a realiza cele mai avantajoase variante privind asigurarea funcţiilor, a siguranţei în exploatare, a manevrabilităţii comode şi a îmbunătăţirii tehnicilor de racordare. În figura 7.4, este reprezentată o supapă de presiune normal închisă, cu pilot de comandă. Canalul Cx al acestei supape poate fi obturat, caz în care pilotarea se realizează prin comandă internă sau poate fi conectat la un circuit de comandă externă, caz în care diuza (5) se înlocuieşte cu un dop filetat. În cazul pilotării prin comandă internă, la un anumit nivel al presiunii se deschide supapa conică a pilotului (9), scade presiunea deasupra plunjerului (3) şi schimbându-se echilibrul forţelor pe cele două feţe ale sale el este împins în sus, realizându-se legătura direcă P-T.

Figura 7.4. Supapă de presiune normal închisă, pilotată 1-corp; 2-bucşă; 3-plunjer; 4-arc; 5-diuză; 6-corp pilot; 7-dop filetat; 8-scaun supapă pilot; 9-supapă pilot; 10-arc;11-ghidaj arc; 12-bilă; 13-şurub de reglare

Soluţiile de instalare în schemă a supapelor de presiune sunt prezentate în figura 7.5. Supapele normal închise pot controla presiunea unui singur circuit (figura 7.5. a), sau a mai multor circuite înseriate (figura 7.5. b şi c). În schema din figura 7.5. d, supapa normal închisă (3) cu drenaj intern, nu serveşte la reglarea presiunii din cilindrul (1) ce se află în amonte de ea, ci la asigurarea unei anumite succesiuni de deplasare, după cum urmează: cilindrul (1) va intra în lucru numai după epuizarea cursei cilindrului (2), atunci când presiunea p depăşeşte valoarea de reglaj a supapei (3). 39

Fig.7.5. Soluţii de instalare în schemă a supapelor

1.3. Desfăşurarea lucrării Se vor analiza soluţiile constructive ale supapelor prezentate în figurile 7.3 şi 7.4 pe modelele fizice similare. Se vor analiza soluţiile de instalare în schemă ale supapelor, prezentate în figura 7.5 şi vor fi făcute pentru fiecare caz în parte aprecieri asupra realizării funcţiei supapei în cadrul sistemelor. Se va realiza montajul din figura 7.6 unde supapele au rolul de a crea presiuni diferite, care să conducă la dezvoltarea de forţe diferite, când pistonul cilindrului hidraulic se deplasează într-un sens sau în celălalt.

Figura 7.6. Reglarea presiunii în funcţie de sensul deplasării

40

LUCRAREA NR. 8 Analiza constructiv-funcţională a aparaturii pentru reglarea debitului 1.1. Obiectivul lucrării Echipamentul de reglare a debitului este destinat reglării vitezei sau turaţiei motoarelor hidraulice, reglare realizată prin modificarea debitului administrat acestora. În schemele hidraulice, reglarea debitului se poate face în două moduri: volumic (prin pompe cu debit variabil) şi rezistiv. Deşi are un randament energetic mai scăzut, reglarea rezistivă este de preferat în instalaţiile de puteri mici şi mijlocii, datorită simplităţii constructive, a sensibilităţii sporite în ce priveşte reglarea vitezei de deplasare a organului de lucru, manevrabilităţii uşoare a aparaturii şi uşurinţei efectuării controlului. Lucrarea îşi propune să prezinte construcţia celor mai folosite aparate pentru reglarea rezistivă a debitului, montarea lor în schemele hidraulice, înţelegerea rolului pe care îl au, precum şi modul de alegere a lor pentru a corespunde scopului propus. 1.2. Aspecte teoretice Reglarea rezistivă a debitului constă în montarea în circuitul de alimentare al hidromotorului a unei rezistenţe hidraulice reglabile, cunoscută sub denumirea de drosel. De obicei, la această reglare pompa instalaţiei este cu debit constant. Ea este însoţită de o supapă de deversare normal deschisă, care deversează la tanc diferenţa dintre debitul pompei şi debitul furnizat motorului, reglat prin drosel. În cazul droselelor, modificarea debitului se face prin mărirea sau micşorarea unei fante de o anumită formă. Ecuaţia de debit a unui drosel este de forma: Q=   k  S  p (1) în care:  - coeficient de debit;  =0,6...0,7 k - constantă în funcţie de tipul agentului hidraulic (pentru uleiuri minerale k=0,885); k= 2 /  Δp - căderea de presiune pe drosel; Δp=1,5...3 bari S - suprafaţa fantei de trecere. Teoretic, debitul ce trece printr-un drosel variază liniar cu suprafaţa fantei de trecere. Practic însă, el se corectează cu o valoare datorată frecării vâscoase a agentului motor în timpul curgerii. Există mai multe criterii de clasificare a droselelor, cel de bază fiind forma fantei de reglare (tronconică, circulară, inelară, dreptunghiulară, elicoidală). După modul de montare în instalaţie, ele pot fi:

41

Drosele de traseu (figura 8.1) care se montează direct pe conductele schemei hidraulice şi pot fi cu sau fără supapă de sens. Modificarea fantei de trecere a agentului (b), se realizează prin înşurubarea manşonului (2) pe corpul droselului (1). În interiorul corpului este prevăzută supapa (3), presată pe scaunul ei de către resortul (5).

Figura 8.1.Drosel de traseu 1- corp; 2- element de reglare; 3- taler; 4- inel O; 5- arc; 6- limitator de cursă

Drosele de panou (figura 8.2) se montează pe panoul de comandă al instalaţiei hidraulice şi sunt însoţite de obicei de supape de sens unic. Spre deosebire de droselele de traseu, droselele de panou asigură o reglare mai sensibilă a debitului de trecere pe conducta pe care acestea sunt montate. Droselul de panou din figura 8.2 realizează modificarea suprafeţei de trecere a fantei de droselare prin deplasarea axială a plunjerului (4), care constituie elementul de reglare, faţă de corpul (3). Droselul este prevăzut cu o supapă de sens unic (5), care permite circulaţia liberă a agentului hidraulic în sens contrar celui controlat de drosel.

Figura 8.2. Drosel de panou 1- tambur gradat; 2- organ de indexare cu bilă şi arc; 3- corp; 4- element de reglare; 5- supapa de sens; 6- element pentru numărarea rotaţiilor

42

Droselele prezentate au dezavantajul că nu menţin constantă viteza sau turaţia organului de lucru antrenat. Ele se folosesc doar când rezistenţa opusă organului de lucru este constantă sau dacă modificarea vitezei sau turaţiei cu sarcina variabilă nu are o importanţă deosebită. Îmbunătăţirea stabilităţii vitezei motoarelor hidraulice alimentate cu pompe cu debit constant se realizează cu ajutorul regulatoarelor de debit (de viteză). Construcţia regulatoarelor se realizează dacă la un drosel simplu se ataşează o supapă compensatoare (figura 8.3.)

Figura 8.3. Regulator de debit cu două căi 1-tambur gradat; 2- capac; 3- corp; 4- element de reglare a debitului; 5- capac; 6- supapă compensatoare; 7- limitator de cursă

Regulatoarele de debit se întâlnesc în două variante: - cu două căi (RD2), la care cele două căi sunt pompa şi motorul iar supapa compensatoare este normal deschisă; - cu trei căi (RD3), la care cele trei căi sunt P, MH şi tancul iar supapa compensatoare este normal închisă. La regulatorul de debit cu două căi, fanta f a supapei compensatoare joacă rolul de drosel autoreglabil, deschiderea ei fiind determinată de căderea de presiune pe drosel care trebuie să rămână constantă. Dacă rezistenţa opusă la deplasarea organului de lucru creşte, viteza lui va avea tendinţa să scadă, astfel creşte presiunea în MH. Această presiune crescută, va acţiona asupra plunjerului supapei (6), mărind fanta f, astfel că un debit mai mare refulat de pompa P va trece prin fantă spre drosel la motorul hidraulic MH. Tendinţa de scădere a vitezei este anulată de debitul sporit de ulei ce intră în MH şi viteza se va menţine astfel constantă.

43

Schemele de instalare a droselelor pentru reglarea vitezei sau turaţiei motoarelor hidraulice sunt prevăzute în figura 8.4.

Figura 8.4. Instalarea droselelor în schemele de acţionare a motoarelor hidraulice

a. Drosel pe conducta de admisie în motor - soluţie simplă, permite motorului să lucreze la presiunea efectivă dictată de sarcină. Nu este asigurată însă concordanţa debitului util (Q-q) cu sarcina S, pierzând total controlul vitezei în cazul apariţiei unei sarcini de sens contrar; b. Drosel pe conducta de evacuare din motor - se păstrează controlul vitezei la apariţia sarcinii negative, dar solicită permanent sistemul la presiunea maximă a supapei de siguranţă. Este însă de preferat primei soluţii; c. Drosel montat în derivaţie - soluţie eficientă energetic, deoarece descărcarea debitului excedentar nu se face prin supapa de siguranţă la presiunea maximă de reglaj a acesteia, ci prin droselul însuşi, la presiunea efectivă dată de sarcina S. Variaţia debitului util cu sarcina este însă şi mai pronunţată ca în cazurile precedente; d. Regulator cu trei căi pe conducta de admisie în motor - soluţie cu randament energetic bun (descărcarea excedentului de debit făcându-se prin supapa stabilizatoare la presiunea dată de sarcină). Spre deosebire de cazul prezentat în figura 8.4.a, se asigură menţinerea aproximativ constantă a debitului util la variaţia sarcinii S pozitivă; 44

e. Regulator de debit cu două căi montat pe conducta de evacuare din motor - deşi cu randament energetic mai slab decât în cazul precedent (sistem mai solicitat, debitul q trecând prin supapa de siguranţă), este recomandat la sarcini pozitive cât şi la sarcini negative. f. Regulator mixt - îmbină calităţile regulatoarelor prezentate în figurile 8.4. d şi 8.4. e, punând însă probleme dificile de natură constructivă. 1.3. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării de laborator se vor analiza din punct de vedere constructiv cele trei tipuri de aparate prezentate în figurile 8.1, 8.2 şi 8.3, identificându-se elementele componente, rolul lor în ansamblu şi funcţionarea lor, pe modelele fizice existente în laborator. Pe standul de laborator, a cărui schemă este prezentată în figura 8.5, se va determina experimental caracteristica Qdr=f(Δpdr). Căderea de presiune pe drosel va fi determinată cu ajutorul manometrelor (3) şi (5), pentru diferite deschideri ale fantei de trecere a droselului. Debitul respectiv va fi stabilit cu ajutorul debitmetrului (8). Rezultatele măsurătorilor vor fi centralizate în tabelul 1 şi vor fi reprezentate grafic.

Figura 8.5. Stand de laborator 1- pompă; 2- supapă de siguranţă; 3 şi 5 –manometre; 4 –drosel; 6 –distriduitor; 7 –supapă; 8 –debitmetru; 9 –termometru; 10 –filtru; 11 –schimbător de căldură

Tabelul 1 Nr. crt. 1 2 3 4

p1 [bar]

p2 [bar]

Δpdr [bar]

Qdr [l/min]

45

LUCRAREA NR. 9 Elemente de înmagazinare a energiei hidrostatice Acumulatoare 1.1. Obiectivul lucrării Acumulatoarele sunt elemente ce înmagazinează o parte a enrgiei hidrostatice furnizată de pompe, constituind pentru schema hidraulică o rezervă de energie hidrostatică. Acestea se montează pe o derivaţie a conductei de refulare a pompei. Acumulatoarele pot îndeplini următoarele funcţii: - constituie o rezervă de lichid sub presiune furnizând instalaţiei hidraulice un surplus de debit în cazul în care pompa folosită are un debit mai mic decât debitul necesar; - aplatizează vârfurile de presiune în schema hidraulică; - amortizează pulsaţiile de presiune şi debit ale pompelor, fapt ce conduce la un regim stabil de funcţionare al motoarelor hidraulice; - recuperează energia de frânare: la frânarea motoarelor hidraulice energia poate fi stocată în acumulator. Lucrarea îşi propune să prezinte câteve dintre cele mai folosite acumulatoare hidrostatice, precum şi anumite particularităţi legate de construcţia şi calculul acumulatoarelor cu cameră elastică. 1.2. Aspecte teoretice După modul în care se realizează acumularea energiei, acumulatoarele se împart în două categorii: mecano-hidraulice şi pneumo-hidraulice. Din prima categorie fac parte următoarele tipuri: cu greutăţi (gravitaţionale) (figura 9.1) şi cu arc (figura 9.2). Cele pneumo-hidraulice pot fi: cu piston (figura 9.3), cu burduf (cu cameră elastică) (figura 9.4) şi cu membrană (figura 9.5).

Figura 9.1.Acumulator cu greutăţi: 1-greutăţi; 2-pistonaşe; 3-cilindru.

Figura 9.2.Acumulator cu arc: 1-capac; 2-arc; 3-corp; 4-piston 46

Figura 9.3. Acumulator cu piston: 1-gaz; 2-piston; 3-corp; 4-lichid.

Figura 9.4. Acumulator cu membrană: 1 şi 3-corp; 2-membrană; 4-supapă.

Figura 9. 5.Acumulator cu burduf 1-burduf; 2-corp; 3-element de protecţie; 4-racord; 6-supapă.

Acumulatoarele pneumo-hidraulice sunt cele mai răspândite şi se bazează pe principiul comprimării unei mase de gaz, de obicei azotul, deasupra unui piston, într-un burduf, sau deasupra unei membrane. Acumulatoarele cu piston au avantajul unei fiabilităţi ridicate la presiuni şi temperaturi înalte. Nu se recomandă a fi folosite ca amortizoare de vibraţii. Acumulatoarele cu burduf au avantajul unei sensibilităţi ridicate şi a unei construcţii simple şi compacte. Acumulatoarele cu membrană prezintă avantajul frecărilor reduse şi pot avea formă cilindrică sau sferică. 47

Presiunea gazului din acumulatorul pneumo-hidraulic se află în raport cu volumul acestuia în relaţia dată de legea transformării politropice: p·Vn=const. (1) în care: p – presiunea gazului; V– volumul gazului; n– exponent politropic (n=1,25). 1.3. Desfăşurarea lucrării Utilizând o schemă ca cea din figura 9.6, adoptând anumite valori pentru parametrii de lucru din sistem (p, Q) şi pentru dimensiunile funcţionale ale motoarelelor, se va face calculul de dimensionare pentru acumulatorul A.

Figura 9.6. Schema de alimentare a trei motoare hidraulice liniare

Presiunea de preîncărcare trebuie aleasă astfel ca presiunea de lucru să fie folosită cât mai eficient. În condiţii politropice, încărcarea maximă se calculează cu relaţia: p1=p20,2.p30,8 [bar] (2) unde: p1 – presiunea de preîncărcare a acumulatorului; p2, p3 – presiunea maximă respectiv minimă din sistem. Volumul acumulatorului V1 se calculează cu relaţia: V1=

( p3 / p1 )1 / n Vx [litri] 1  ( p 3 / p 2 )1 / n

(3)

unde: Vx- volumul fluidului descărcat din acumulator [litri], se calculează cu: 

n

n

4

i 1

j 1

Vx= [ D12 si N i   ( D12  d 2j )s j N j ]  Q p t c

(4)

48

unde: Di,j - diametrul cilindrului oarecare [dm]; dj - diametrul tijei motoarelor diferenţiale [dm]; si,j – cursa motoarelor [dm]; Ni,j - numărul de curse pe ciclu; Qp – debitul pompei [l/min]; tc – durata ciclului [min]. Volumul total al acumulatorului va fi dat de relaţia: Vt =1,133·V1 [litri]

(5)

49

LUCRAREA NR.10 Elemente pentru pregătirea aerului condiţionat 1.1 Obiectivul lucrării Lucrarea urmăreşte să iniţieze studenţii în cunoaşterea elementelor necesare preparării aerului comprimat. Prepararea aerului comprimat prezintă etapele: curăţirea de impurităţi mecanice şi de umezeală - în acest scop se folosesc filtrele de aer; îmbogăţirea fluxului de aer cu o anumită cantitate de ulei pulverizată în toată masa sa – în acest scop se folosesc ungătoarele de aer; reglarea presiunii aerului şi menţinerea la o valoare constantă a ei – în acest scop se folosesc regulatoarele de presiune. Lucrarea are şi scopul de a obişnui studenţii cu alegerea şi codul de comandă pentru elementele necesare preparării aerului. 1.2 Aspecte teoretice Buna funcţionare a unei sistem pneumatic este asigurată numai în condiţia pregătirii corespunzătoare a aerului comprimat înainte de a-l introduce în circuit. Pentru aceasta, aerul comprimat furnizat de compresor la cca. 4...6 bari trebuie supus unui proces de purificare pentru a se elimina impurităţile, iar pentru buna funcţionare a instalaţiei de acţionare, i se va mări capacitatea de ungere prin pulverizarea în masa sa a unor particule de ulei. Totodată se va regla atent valoarea presiunii de lucru, necesară în instalaţia de acţionare, în vederea atingerii parametrilor ceruţi. Toate aceste operaţii, efectuate cu elemente specifice, constituie procesul de preparare a aerului. Pentru efectuarea operaţiilor de mai sus, se asamblează în sensul de curgere a aerului, în ordine: un filtru, un regulator de presiune şi un ungător cu ceaţă de ulei. Aceste elemente formează un tot unitar cunoscut sub denumirea de staţie de preparare a aerului comprimat. În figura 10.1 este prezentată o astfel de staţie în componenţa căreia intră: un filtru de aer 1, un regulator de presiune 5, prevăzut cu manometrul 4 şi un ungător de aer cu ceaţă de ulei 6. Construcţia unui filtru care elimină impurităţile mai mari de 3 m , cât şi condensul, este redată în figura 10.2. Aerul este introdus prin orificiul I, apoi printr-un canal îngust intră în filtru, unde filtrarea se face în două etape: - filtrarea prin centrifugare, produsă de o rampă elicoidală (12), care prin lovirea aerului de pereţii paharului (4), produce decantarea apei şi a particulelor solide în partea de jos a acestuia. Sub acţiunea forţei centrifuge şi datorită răcirii aerului ca urmare a destinderii lui în zona de deasupra deflectorului superior (6), se produce condensarea particulelor foarte fine de apă, care antrenează şi 50

microparticulele rămase în suspensie care cad pe deflectorul inferior (14), de unde ajung în partea inferioară a paharului transparent (4) formând împreună cu apa condensată rezidul (3); - filtrarea fină, care se realizează cu ajutorul unui cartuş filtrant (13), format din straturi de materiale sinterizate, care reţine particulele foarte fine de impurităţi. Aerul astfel filtrat iese prin orificiul E. După o perioadă de folosinţă cartuşul filtrant trebuie înlocuit deoarece căderea de presiune pe filtru devine mult prea mare şi randamentul instalaţiei scade.

Figura 10.1. Staţie de preparare a aerului comprimat

Figura 10.2. Filtru de aer 51

Nivelul condensului din pahar nu trebuie să depăşească limita maximă, de aceea paharul este prevăzut în partea de jos cu un robinet de golire (2). Montarea filtrelor în instalaţie se face întotdeauna în poziţie verticală, adică cu paharul în jos. Alegerea filtrelor se face, determinând diametrul nominal ţinând cont de doi parametri principali: - debitul maxim de aer comprimat, necesar acţionării pneumatice; - căderea de presiune maximă acceptată, în instalaţia de acţionare. De obicei constructorii de elemente pneumatice furnizează caracteristica de debit pentru dimensionarea corectă a filtrelor (figura 10.3).

Figura 10.3. Caracteristica de debit a unui filtru

Orice staţie de preparare a aerului comprimat are după filtru un regulator de presiune. Reglarea presiunii optime este absolut necesară, deoarece de valorile acestui reglaj depinde fiabilitatea elementelor ce compun instalaţia. Creşterea presiunii peste valoarea optimă conduce la uzura rapidă a elementelor de acţionare, iar scăderea presiunii sub aceste valori determină ineficienţa instalaţiei. Regulatorul de presiune este o supapă normal deschisă cu o cameră interioară, care are un dublu rol: reducerea presiunii aerului comprimat până la o valoare optimă şi menţinerea acestei valori cât mai constantă. Cel mai des întâlnit regulator este cel cu membrană, prezentat în figura 10.4 Are o construcţie relativ simplă ce constă dintr-un corp (7) asamblat prin şuruburi cu capacul (1). Între cele două piese se fixează ansamblul de comparare compus din membrana elastică (9), executată din cauciuc cu inserţie textilă, discul (3) şi talerul (2). Arcul (10) este pretensionat între talerele (2) şi (11) de şurubul (12). Aerul pătruns în regulator prin orificiul I, la presiunea pi, va trece spre ieşirea E prin droselul format de organul de reglare în formă de taler (6). Poziţia talerului (6) este determinată de poziţia membranei (9) pe care o urmăreşte prin intermediul tijei (4), datorită forţei din arcul (10). Din echilibrul forţelor provenite din presiunea aerului ajuns prin orificiul (8), care acţionează asupra talerului (3) şi membranei (9), a forţelor provenite din arcurile (5) şi (10) şi a forţei elastice a membranei (9), se realizează o fantă f de trecere a aerului, între talerul (6) şi scunul lui, spre conducta de ieşire E, la presiunea pe. Fanta f joacă rolul unui drosel autoreglabil, prin care se limitează valoarea presiunii din conducta de ieşire. Valoarea presiunii de ieşire se stabileşte în funcţie de forţa din resortul (10), reglată 52

manual de către şurubul (12), prin care se variază fanta de droselare f. Menţinerea constantă a presiunii de ieşire se realizează automat prin forţele care acţionează asupra membranei. Dacă presiunea de ieşire creşte, creşte şi presiunea care acţionează asupra membranei, iar sub acţiunea forţei din resortul (5), membrana şi talerul coboară închizând fanta f. Astfel se măreşte căderea de presiune pe fantă şi presiunea la ieşire scade până la valoarea reglată. Valoarea presiunii de ieşire se va citi la un manometru , asamblat direct în corpul regulatorului, aşa cum se vede în figura 10.1. Având în vedere modul de reglare a presiunii, prin intermediul ansamblului de comparare, regulatorelor de presiune li se mai spune şi balanţe de presiune.

Figura 10.4 Regulatorul de presiune

Alegerea unui regulator de presiune se face pe baza debitului necesar reglat în instalaţia de acţionare proiectată. Diametrul nominal sau mărimea racordurilor este o caracteristică care se determină cu relaţia: Dcalc=2

Qnec [m]  w

(1)

în care: Qnec - debitul de aer comprimat ce tranzitează regulatorul [m3/s] w - viteza aerului, se acceptă w=6 m/s. Alegerea se face în condiţia Dn  Dcalc, unde Dn este diametrul nominal al regulatorului ales din catalogul producătorului.

53

Aerul comprimat care a fost filtrat şi uscat, nu are capacitate de ungere şi din acest motiv este necesară dispersarea în masa sa a unor particule de ulei cu dimensiuni de cca.5 m şi chiar mai mici. Aceste particule asigură ungerea elementelor componente ale instalaţiei de acţionare. Pulverizarea particulelor se realizează cu ajutorul ungătoarelor, cunoscute sub denumirea de ungătore cu ceaţă de ulei. Instalaţiile moderne de acţionare pneumatică nu au nevoie de ungătoare deoarece elementele componente sunt livrate unse cu lubrifianţi care îşi fac serviciul pe toată durata de funcţionare. Cu toate acestea, sunt instalaţii care necesită lubrifierea aerului deoarece au componente ce nu pot fi unse pe viaţă. Toate ungătoarele se bazează pe acelaşi principiu de funcţionare, şi anume: creerea unei căderi de presiune prin trecerea curentului de aer, ce urmează a fi îmbogăţit în ulei, printr-o porţiune de diametru mai mic (figura 10.5).

Figura 10.5.Ungător cu ceaţă de ulei

Aerul pătrunde în ungător prin orificiul I şi suferă o primă accelerare ca urmare a spaţiului îngust prin care trebuie să treacă între corpul (9) şi piesa specială (10), prevăzută cu o porţiune eliptică. Această piesă se poate roti în jurul axei verticale şi astfel să varieze secţiunea de trecere, ceeace are drept consecinţă creşterea sau scăderea vitezei de curgere a aerului (secţiunea B-B). 54

Totodată piesa (10) este prevăzută cu un canal radial, oblic faţă de axa verticală, care este în comunicare cu orificiul de intrare şi prin care circulă o mică parte din aerul comprimat şi care suferă o nouă accelerare în spaţiul îngust creat între piesa (10) şi diuza (11) şi de aici prin orificiile radiale ale piesei (12), pătrunde în partea superioară a paharului (1). Ca urmare a depresiunii ce se produce, prin orificiul central al piesei (11) se extrage ulei din rezervorul secundar aflat sub capacul (7). Totodată, aceeaşi depresiune determină absorbţia uleiului din pahar prin tubul imersat (13), supapa de sens unic (8) şi tubul (6). Uleiul preluat din rezervorul secundar, este pulverizat în jetul de aer şi pătrunde sub formă de ceaţă în perna de aer aflată deasupra uleiului din pahar. Particulele mai mari de ulei se precipită datorită destinderii şi numai aerul cu microparticule este antrenat în jetul de aer ce provine din circuitul principal spre orificiul de ieşire E. Prin manevrarea droselului (4), aflat în corpul (9), se reglează presiunea în rezervorul secundar aflat sub capacul (7), care are efect asupra debitului de ulei. La închiderea droselului (4), debitul de ulei este la maxim, iar la deschiderea completă, debitul este nul. Pentru o bună funcţionare a ungătoarelor se recomandă ca: ungătoarele să funcţioneze în poziţie verticală; nivelul de instalare să fie superior elementelor pe care le deserveşte; locul de montaj să fie vizibil şi uşor accesibil în vederea umplerii cu ulei şi a efectuării reglajelor; trebuie ca la montaj să fie respectat sensul de curgere indicat de fabricant. 1.3. Desfăşurarea lucrării În cadrul lucrării vor fi demontate, studiate şi analizate elementele de preparare a aerului. După măsurarea dimensiunii conductei de alimentare cu aer se va indica seria grupului F.R.C. modular, folosind catalogul pentru “Echipamente pneumatice pentru automatizări industriale” produs de SMC (pag. 1.19 - 1.55). Se va urmări realizarea montării lor în sistemul de acţionare pneumatic.

55

LUCRAREA NR.11 Scheme de acţionare cu un singur cilindru pneumatic cu comandă directă 1.1. Obiectivul lucrării La realizarea unei instalaţii de automatizare cu acţionare pneumatică, o primă etapă constă în întocmirea unei scheme de principiu care să redea în mod clar succesiunea operaţiilor şi fazelor care compun ciclul de funcţionare. Se stabilesc condiţiile de pornire şi oprire, condiţiile de oprire în caz de avarie, precum şi alte condiţii specifice ciclului de lucru (temporizări, semnalizare optică sau sonoră, posibilităţi de reglaj a unor parametri etc.). Pe această bază se trece la realizarea schemei funcţionale, în care sunt reprezentate cu ajutorul simbolurilor toate elementele care compun schema, precum şi conexiunile dintre acestea, fără a se ţine seama de amplasamentul real al acestor elemente. În general, orice problemă de acţionare, simplă sau complexă, poate fi soluţionată în mai multe moduri. Schema optimă este aceea care îndeplineşte toate condiţiile funcţionale impuse şi este alcătuită dintr-un număr minim de elemente. Acţionările cu un singur motor pneumatic sunt utilizate frecvent pentru automatizarea unor operaţii de prindere şi alimentare cu piese, pentru deplasarea unor organe de lucru sau scule, precum şi la dispozitivele de prehensiune ale manipulatoarelor şi roboţilor industriali. Lucrarea îşi propune să obişnuiască studenţii cu întocmirea schemelor funcţionale de acţionare pneumatică, în cazul când acestea se realizează cu un singur cilindru pneumatic. Prin realizarea practică şi studierea unor scheme reprezentative şi module funcţionale tip se urmăreşte să se însuşească metodologia, regulile de reprezentare şi principiile generale ce stau la baza realizării acestor scheme. 1.2. Aspecte teoretice Pentru realizarea schemelor pneumatice, descrierea şi înţelegerea cât mai uşoară a funcţionării acestora, se folosesc unele notaţii şi reguli de reprezentare specifice. Se folosesc pentru identificarea elementelor, litere şi numere în diverse combinaţii, care să ilustreze cât mai clar elementul respectiv. Din consideraţii didactice, pentru diversele scheme s-au adoptat următoarele notaţii: GPA - grup de preparare a aerului, compus din filtru + regulator (FR) sau filtru + regulator + lubrificator (FRL); C1, C2, C3....- motoare pneumatice liniare (cilindri cu piston sau cu membrană); MR1, MR2... - motoare pneumatice oscilante;

56

DP1, DP2.....- distribuitoare pneumatice principale; D1, D2.... - distribuitoare pneumatice auxiliare; BP1, BP2...- distribuitore pneumatice cu comandă manuală de tip impuls (butoane pneumatice). ao, a1, bo, b1 - senzori de cursă: i=1,2..- numărul motorului; a1, b1 sau j=1 - senzorul pentru cursa maximă; ao, bo sau j=0 - senzorul pentru cursa minimă (tijă complet retrasă); DR1, DR2... - drosele simple; DC1, DC2... - drosele de cale; m1, m2... - comenzi manuale; x - semnale de intrare produse de senzori de cursă. Poziţionarea elementelor în schemele pneumatice se poate realiza în două moduri: a) Dispunerea topografică - elementele sunt poziţionate în schemă astfel încât să sugereze dispunerea reală în instalaţie. Această dispunere se foloseşte în cazul schemelor simple, cu număr redus de elemente, la care circuitele pot fi urmărite uşor; b) Dispunerea pe nivele – elementele sunt grupate pe nivele astfel încât fluxul energetic şi informaţional să meargă de la partea inferioară a schemei către partea superioară, iar secvenţele (fazele) ciclului de funcţionare să se deruleze de la stânga la dreapta (figura 11.1). Nivelul superior este nivelul de „putere” (subsistemul de acţionare) şi cuprinde motoarele pneumatice, distribuitoarele principale şi elementele de reglare a vitezelor (drosele). Motorul din stânga efectuează prima cursă activă a ciclului, iar cel din dreapta ultima fază. Nivelul inferior cuprinde elementele de intrare (butoane, sesizore de cursă etc.). Între aceste două nivele sunt amplasate pe nivelul „logic” elemente logice (SI, SAU etc.) şi distribuitoare auxiliare care materializează diferite funcţii logice.

Figura 11.1. Dispunerea pe nivele a elementelor în schemele pneumatice

57

Pentru alimentarea unui motor cu simplă acţiune (simplu efect) – schema 1- este necesar un distribuitor principal cu cel puţin două poziţii de lucru şi trei orificii active (DP 3/2), notate cu P sau 1 – sursa de presiune, A sau 3 – atmosfera si C sau 3 – consumatorul, în acest caz camera activă a motorului. În cazul motoarelor cu dublă acţiune (dublu efect), distribuitorul principal trebuie să aibă minim două poziţii de lucru şi patru orificii active P (1), A (3), C1 (4), C2 (2). Majoritatea distribuitoarelor pneumatice sunt de tipul 5/2, cu două orificii de atmosferă, notate cu A1 şi A2. Pentru oprirea pistonului motorului pneumatic liniar în poziţii intermediare pe cursă este necesar ca distribuitorul principal să aibă trei poziţii de lucru (4/3 sau 5/3), iar în poziţia centrală toate orificiile să fie închise (centru închis). Reglarea vitezelor de deplasare se realizează cu ajutorul rezistenţelor reglabile, denumite şi drosele, care permit modificarea locală a secţiunii de curgere a aerului. La amplasarea acestora în scheme trebuie avute în vedere următoarele reguli: Pentru fiecare viteză reglată este necesar un drosel care se conectează în schemă astfel încât să nu influenţeze şi alte viteze; Se recomandă ca reglarea vitezelor să se realizeze prin controlul debitului de evacuare şi numai dacă acest lucru nu este posibil, prin controlul debitului de admisie în motor. Controlul debitului de evacuare permite o regla-re mai stabilă a vitezei, dar această soluţie conduce la creşterea contrapresiunii în camera de evacuare a motorului şi în consecinţă la diminuarea forţei utile. 1.3. Desfăşurarea lucrării Lucrarea este împărţită în două părţi: în prima parte se studiază schemele existente pe standurile de laborator, care evidenţiază principiile de bază şi modul de utilizare a diferitelor module funcţionale; în cea de-a doua parte, se concep schemele, care să răspundă cerinţelor impuse, se realizează şi se testează practic. Acţionările pneumatice cu un singur motor se pot realiza cu comandă directă sau indirectă (pilotată) pentru fiecare fază, în ciclu automat unic cu impuls de iniţiere sau cu funcţionare continuă (ciclu repetat). Aceste variante de utilizare sunt prezentate în exemplele următoare. Comanda directă se utilizează în cazul când distanţa dintre punctul de comandă (în care se găseşte operatorul) şi motorul pneumatic este relativ mică. Distribuitorul principal DP, cu poziţie preferenţială (monostabil – figura 11.2) sau cu memorie (bistabil – figura 11.3 şi figura 11.4), este acţionat prin buton, prin manetă, prin pedală sau de către un organ de maşină.

58

Figura 11.2. Cilindru cu simplă acţiune şi revenire cu arc

Figura 11.3. Cilindru cu dublă acţiune cu comandă manuală directă prin distribuitor bistabil şi reglarea vitezei în ambele sensuri

Figura 11.4. Cilindru cu dublă acţiune cu comandă manuală directă prin distribuitor cu centru închis, cu reglarea vitezei în ambele sensuri 59

În cazul schemei din figura 11.2 viteza pe cursa activă v1 este reglată prin controlul debitului admis, iar viteza de revenire v 0 poate fi reglată, prin controlul debitului evacuat din motor. În schema din figura 11.3 distribuitorul principal de tip 4/2 impune pentru reglajul vitezelor folosirea droselelor de cale, montate pe circuitele dintre motor şi distribuitor. În schema din figura 11.4 pistonul poate fi oprit în poziţii intermediare ale cursei deoarece distribuitorul care deserveşte motorul este de tipul 5/3 cu centru închis. Reglarea vitezei în ambele sensuri se realizează cu drosele simple montate pe orificiile de atmosferă ale distribuitorului. Pistonul poate fi oprit în poziţii intermediare pe cursă. Dacă distanţa dintre cilindru şi distribuitor este relativ mare, este totuşi de preferat ca pentru reglarea vitezelor să fie utilizate drosele de cale montate ca în figura 11.3. Se vor realiza schemele menţionate mai sus cu aparatura existentă în laborator şi se va urmări funcţionarea instalaţiei.

60

LUCRAREA NR. 12 Scheme pneumatice funcţionale 1.1. Obiectivul lucrării Acţionările pneumatice participă funcţional în agregatele sau instalaţiile deservite, ele oferind posibilităţi de SELECTARE de semnal, SUCCESIUNE de operaţii, MEMORARE ş.a. În cadrul schemelor complexe pneumatice se întâlnesc asamblate între ele scheme funcţionale de sine stătătoare care au rolul de a realiza anumite funcţii pneumatice de bază. Lucrarea îşi propune să deprindă studenţii cu posibilităţile de folosire a schemelor ce pot realiza pneumatic diverse funcţii (ŞI, SAU, NU, MEMORIE ş.a.). 1.2. Aspecte teoretice Comanda şi alimentarea elementelor de execuţie – cilindri pneumatici, camere cu membrană etc. – se face cu ajutorul distribuitoarelor pneumatice. Prin combinarea acestor elemente şi legarea lor în anumite moduri, se pot obţine diverse scheme FUNCŢIONALE, astfel: a) Funcţia ŞI (Fig.12.1) este un circuit pneumatic în care acţiunea unui motor pneumatic liniar (MPL) se produce numai când alimentarea se face comandând distribuitoarele D1 ŞI D2 montate în serie. Această schemă se utilizează în cazurile: când vrem să obligăm un operator de la o maşină să comande o operaţie atât cu mâna stângă cât şi cu mâna dreaptă; când condiţionăm comanda manuală şi de închiderea unei uşi de protecţie; când se execută o acţiune pe baza unor comenzi simultane din mai multe puncte, adică din punctul 1 şi din punctul 2 şi din 3 etc.

Fig.12.1. Funcţia ŞI

Fig.12.2. Funcţia SAU

b) Funcţia SAU (figura 12.2) constă dintr-un circuit în care acţionarea cilindrului MPL poate fi făcută comandând un distribuitor D1 SAU un alt distribuitor D2. Cele două distribuitoare se montează în paralel iar între ele supapa dublă de sens SD, supapă ce permite alimentarea cilindrului prin distribuitorul D1 SAU prin distribuitorul D2. 61

Aplicarea acestei scheme se utilizează când acţionarea MPL se comandă dintr-un loc fix de muncă sau din alte puncte disparate în jurul maşinii. De exemplu o uşă de la un garaj poate fi comandată local cu mâna sau poate fi comandată de la distanţă călcând cu piciorul sau cu un vehicul peste un prag de comandă. c) Funcţia NU (figura 12.3) se aplică în cazul întreruperii unei acţiuni. Cilindrul MPL la capătul cursei NU va mai fi alimentat deoarece limitatorul de cursă montat pe tijă acţionează asupra distribuitorului D2, care la rândul său va comanda schimbarea poziţiei lui D1, astfel că MPL nu va mai fi alimentat. Această funcţie se aplică în toate cazurile de oprire automată a unei acţiuni la un anumit moment, de exemplu în scopul evitării unei avarii la apariţia unei presiuni sau a unei temperaturi peste limitele admise.

Figura 12.3. Funcţia NU

Figura 12.4. Funcţia “Memorie permanentă”

d) Funcţia Memorie permanentă (figura 12.4) realizează menţinerea unei comenzi dată sub forma unui impuls. Cilindrul MPL rămâne alimentat, după ce distribuitorul D a primit o comandă scurtă C1. Caracteristic acestui circuit este prezenţa supapei duble de sens SD care, după întreruperea comenzii C1, menţine distribuitorul D în poziţia 2, astfel făcându-se alimentarea în continuare a cilindrului pneumatic, deci supapa dublă SD a memorat permanent comanda C1. Datorită neetanşeităţilor, această stare se menţine totuşi o perioadă limitată de timp dar suficientă pentru a fi considerată practic „PERMANENTĂ”. Ieşirea din starea de acţionare, adică întreruperea memoriei, se poate face prin diverse circuite suplimentare astfel:  Distribuitorul D poate primi o comandă suplimentară C2 (figura 12.4);  Pe conducta c se montează un al doilea distribuitor care la o comandă manuală să pună MPL în legătură cu atmosfera şi să întrerupă comanda distribuitorului D1;  În circuitul primar de alimentare se montează un distribuitor D2 care la comanda manuală întrerupe MEMORIA, oprind alimentarea MPL şi a distribuitorului D. e) Funcţia Memorie temporară (figura 12.5) urmăreşte menţinerea (MEMORAREA) unei comenzi pe o perioadă de timp limitată (TEMPORAR). Cilindrul pneumatic MPL este pus sub presiune atât timp cât presiunea aerului din rezervorul R se menţine superioară presiunii aerului din distribuitorul D1 de alimentare, altfel spus, MPL este sub acţiune TEMPORAR, atât timp cât circuitul

62

poate păstra (MEMORA) o comandă. Funcţionarea circuitului începe prin comanda mecanică a distribuitorului D2. Aerul comprimat trece prin D2, supapa de sens SS şi umple rezervorul R. Când presiunea aerului a crescut peste presiunea din distribuitorul D1 se produce comutarea lui D1 şi alimentarea cu aer a MPL. După oprirea comenzii lui D2, droselul Dr permite temporizarea evacuării aerului în atmosferă din rezervorul R, iar în momentul când presiunea a scăzut sub presiunea aerului din distribuitorul D1, acest distribuitor îşi pierde comanda (MEMORIA) şi întrerupe alimentarea cilindrului MPL. Această funcţie are multiple aplicaţii, de exemplu: o piesă apucată de mâna unui robot nu poate fi prelucrată atât timp cât ea nu este suficient de bine strânsă, atât timp cât instalaţia nu MEMOREAZA un efect de presiune datorat strângerii pneumatice a piesei.

Figura 12.5.Funcţia „Memorie temporară”

Figura 12.6.Funcţia „Interblocare”

f) Funcţia Interblocare Unele operaţii sau procese tehnologice INTERZIC categoric efectuarea simultană a două sau mai multe operaţii. De exemplu: este interzisă efectuarea operaţiei de desfacere a unei piese în timpul operaţiei de prelucrare a acesteia. Operatorul poate greşi şi uita să respecte această condiţie. În sprijinul securităţii omului şi a procesului tehnologic, comanda pentru acţiunea primei operaţii BLOGHEAZĂ comanda celui de al doilea element de execuţie, de asemenea şi comanda celui de al doilea element de execuţie BLOCHEAZĂ acţiunea primului element. Această blocare reciprocă dintre cele două comenzi reprezintă funcţia de INTERBLOCARE. În figura 12.6 pentru realizarea funcţiei de INTERBLOCARE sunt două linii de execuţie A1 şi A2, comandate de comenzile C1 şi C2 prin distribuitoarele D1 şi D2. În poziţia normală distribuitoarele sunt pregătite pentru primirea comenzii. În momentul efectuării comenzii C1 aerul comprimat acţionează elementul de execuţie A1 şi comandă distribuitorul D2, blocând calea comenzii C2 spre acţionarea A2 (D2 pe poziţia 2). Situaţia este similară şi când se emite, din starea de repaos, comanda C2 care produce blocarea comenzii C1 spre acţionarea A1 (D1 pe poziţia 2). Astfel, cele două comenzi C1 şi C2 fiind INTERBLOCATE, schema nu permite efectuarea unei comenzi în timpul executării celeilalte comenzi.

63

În practică funcţiile descrise anterior sunt combinate între ele în cadrul unei scheme pneumatice. Schema efectuată trebuie să corespundă funcţionării instalaţiei pe care o deserveşte. 1.3. Desfăşurarea lucrării Pentru a înţelege cu uşurinţă aplicarea funcţiilor pneumatice se propune realizarea practică a schemei pneumatice care deserveşte un agregat cu regim periculos de lucru: un cilindru pneumatic, montat pe batiul unei maşini, urmează să preseze într-o matriţă o piesă din material granulos. Procesul de presare fiind periculos, operatorul trebuie obligat în acest timp să părăsească acest spaţiu. Pentru aceasta, comanda operaţiei trebuie efectuată de operant în altă încăpere. În cele ce urmează este propusă schema de acţionare pneumatică (figura 12.7) a agregatului.

Figura 12.7. Schema de acţionare pneumatică a unui agregat periculos

Fazele procesului tehnologic, în care se vor recunoaşte FUNCŢIILE pneumatice sunt: Faza I – Scoaterea de către operant a piesei prelucrate şi alimentarea matriţei cu materialul brut. Faza II – Ieşirea operatorului din camera de presare, închiderea uşii care la sfârşitul cursei sale comandă distribuitorul 3 SAU distribuitorul 4 (figura 12.7), care prin intermediul supapei duble de sens 12 alimentează distribuitorul limitator de cursă 11. Fiind la început de cursă, cilindrul pneumatic 13 ţine distribuitorul 11 acţionat, permiţând aerului comprimat să comande distribuitorul 6 anulând starea de siguranţă în alimentare. Faza III – Operatorul execută comanda cu mâna stângă asupra distribuitorului 1 ŞI cu mâna dreaptă asupra distribuitorului 2. Se trimete astfel o comandă sub formă de impuls distribuitorului 7 prin intermediul unei supape de 64

sens unic 8. Distribuitorul 7 MEMOREAZĂ PERMANENT comanda pe care o transmite distribuitorului 9. Distribuitorul 9 având funcţia de releu amplifică comanda primită, într-o acţiune de alimentare a cilindrului pneumatic 13 cu aer comprimat la puterea necesară operaţiei de presare. Faza IV – Are loc operaţia de presare, în care timp tija cilindrului pneumatic îşi continuă cursa activă până la limita dinainte stabilită, prin poziţionarea unui distribuitor limitator de cursă 5. Faza V – La capătul cursei active, cama tijei cilindrului pneumatic 13, comandă distribuitorul limitator de cursă 5 şi acesta anulează starea de alimentare permanentă a distribuitorului 10, care fiind înseriat cu distribuitorul 7 întrerupe starea de comandă MEMORATĂ PERMANENT de distribuitorul 9. Distribuitorul 9 schimbă sensul de alimentare al cilindrului, urmând să se desfăşoare cursa de revenire a acestuia, până la poziţia de repaos, stare în care este menţinut de alimentarea permanentă cu aer comprimat. Faza VI – Operatorul deschide uşa şi intră în camera matriţei pentru pregătirea unei noi operaţii. Uşa eliberează comanda distribuitoarelor 3 SAU 4 şi prin aceasta pune în legătură cu atmosfera conductele de comandă, permiţând distribuitorului 6 să asigure securitatea operatorului care lucrează la matriţă, anulându-se astfel orice comandă a cilindrului pneumatic 13, de către alte persoane din afară.

65

LUCRAREA NR. 13 Scheme de acţionare cu un singur cilindru pneumatic cu comandă indirectă 1.1. Obiectivul lucrării În cadrul lucrării se urmăreşte ca prin realizarea practică şi studierea unor scheme reprezentative şi să se însuşească metodologia, regulile de reprezentare şi principiile generale ce stau la baza realizării acestor scheme. 1.2. Aspecte teoretice Comanda indirectă se utilizează în cazul când punctul de comandă este mai depărtat de punctul de lucru. Pentru a nu se utiliza conducte de lungime mare, distribuitorul principal se plasează în apropierea motorului pneumatic, iar pentru comanda acestora se folosesc distribuitoare pilot de dimensiuni mai mici (de tipul butoanelor pneumatice BP) sau se foloseşte comanda electrică. 1.3. Desfăşurarea lucrării Se vor realiza practic schemele din figurile de mai jos, se va analiza funcţionarea lor şi parametrii ce pot fi reglaţi.

Figura 13.1. Cilindru cu dublă acţiune cu comandă manuală indirectă prin impulsuri, atât pentru cursa de avans cât şi pentru cursa de retragere

66

În cazul din figura 13.1, distribuitorul cu memorie (bistabil) DP 5/2 memorează comenzile manuale de tip impuls. Funcţionarea este similară cu cea din figura 11.3, dar pentru obţinerea cursei de avans este necesar să fie acţionate simultan butoanele BP1 şi BP2 (condiţie de pornire).

Figura 13.2. Cilindru cu dublă acţiune cu comandă indirectă prin impuls de iniţiere din două puncte diferite

Cilindrul din figura 13.2 efectuează un ciclu unic de funcţionare avansretragere, cu comandă indirectă prin impuls de iniţiere din două puncte diferite (funcţia SAU) – BP1 sau BP2. Retragerea pistonului este comandată de sesizorul SC1, care la atingere va comanda schimbarea fazei de lucru a distribuitorului DP.

Figura 13.3. Cilindru cu dublă acţiune cu pornire prin impuls manual şi temporizare în poziţia avansat

67

Cilindrul din figura 13.3 efectuează un ciclu unic de funcţionare avansretragere, pornirea făcându-se prin impuls manual de la butonul m. Semnalul produs de sesizorul SC1 atinge valoarea necesară comutării distribuitorului DP după un timp prestabilit prin reglarea secţiunii de umplere a capacităţii C din cadrul temporizatorului pneumatic de tip R-C.

Figura 13.4. Cilindru cu dublă acţiune, cu ciclu automat repetat continuu, cu reglarea vitezelor pe ambele curse

Pistonul cilindrului din figura 13.4 efectuează cursa de avans cu viteza v1, reglarea făcându-se prin droselul DC1 şi pe cea de retragere cu viteza v 0, reglarea făcându-se prin droselul DC0. Mişcarea se iniţiază când se acţionează pe pedala distribuitorului bistabil DB trecându-l pe poziţia START. Ciclurile se repetă continuu până ce distribuitorul bistabil este trecut pe poziţia STOP când pistonul se opreşte în poziţia iniţială (retras). Opritorii SC0 şi SC1 limitează cursa pistonului, ei acţionând prin intermediul distribuitoarelor la care sunt conectaţi.

68

Figura 13.5. Cilindru cu dublă acţiune pentru realizarea ciclului automat unic, avans rapid AR- avans de lucru AL- retragere rapidă RR

Cilindrul din figura 13.5 realizează un ciclu automat unic AR-AL-RR, cu pornire prin impuls manual de la butonul BP. Astfel sunt comutate simultan distribuitoarele DP şi D, iar pistonul începe mişcarea de avans cu viteza v AR controlată de droselul DR1. Prin activarea sesizorului SC2, distribuitorul D este comutat pe poziţia iniţială. Viteza de avans este acum controlată de droselul DR2, reglat la o secţiune de curgere mai mică decât cea a lui DR1. La sfârşitul cursei de avans este activat sesizorul SC1. Această comandă comutarea distribuitorului principal DP pe poziţia iniţială şi începerea cursei de revenire cu viteza reglabilă vRR controlată de droselul de cale DC. Aplicaţia 1. Studentul va stabili schema de acţionare pneumatică a unui cilindru C cu dublă acţiune şi frânare la sfârşitul curselor, aflat în poziţia superioară în stare de repaos (figura 13.6). Cilindrul acţionează capul de ştanţare al unei prese şi el trebuie să execute o mişcare de coborâre cu viteză reglabilă numai dacă operatorul apasă simultan, cu ambele mâini (condiţie de securitate) butoanele pneumatice BP1 şi BP2 de tip 3/2 NC şi să revină automat, imediat ce operatorul a eliberat unul sau ambele butoane. Se va realiza practic schema şi se va testa funcţionarea. 69

Figura 13.6. Schiţa maşinii de ştanţat piese cu acţionare pneumatică

Aplicaţia 2. Studentul va stabili schema de acţionare pneumatică a unui cilindru C care comandă închiderea şi deschiderea unei uşi de la garaj (figura 13.7). Când uşa este închisă, tija cilindrului este retrasă. Deschiderea uşii se realizează prin apăsarea butonului pneumatic BP1, aflat pe o parte a uşii, sau prin apăsarea butonului pneumatic BP2, aflat pe cealaltă parte a uşii. Închiderea uşii se realizează automat la eliberarea butoanelor, după un timp de staţionare reglabil în poziţia „deschis”. Vitezele sunt reglabile pe toate cursele. Se va realiza practic schema şi se va testa funcţionarea ei.

Figura 13.7. Schiţa sistemului de închidere-deschidere automată a unei uşi de garaj

70