Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hidrosztatikus hajtások, bevezetés BMEGEVGAG11 ˝ Csaba,
[email protected] Dr. Hos
2012. október 26.
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Áttekintés
1
Bevezetés
2
˝ Általános jellemzok
3
˝ Elonyök
4
Hátrányok
5
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
Tipikus alkalmazások
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
(Kevésbé) tipikus alkalmazások - Lockheed F-104 Starfighter
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
(Kevésbé) tipikus alkalmazások - Lockheed F-104 Starfighter
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Történelem
A világ elso˝ HR-e: ˝ muködés kettos ˝ u˝ volumetrikus szivattyú Q ≈ 10l/min, ∆p = 0.16bar ˝ csovezeték hálózat hossza: 100e km jelenleg kb. 7 milliárd darab muködik ˝
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Történelem
A világ elso˝ HR-e: ˝ muködés kettos ˝ u˝ volumetrikus szivattyú Q ≈ 10l/min, ∆p = 0.16bar ˝ csovezeték hálózat hossza: 100e km jelenleg kb. 7 milliárd darab muködik ˝ ˝ A HR-ek fejlodése: 1647 Pascal: "A nyomás minden irányban gyengítetlenül terjed" 1738 Bernoulli: "Hydrodynamica" 1795 Joseph Bramah: Hidraulikus prés (víz) 1930-as évek: London Hydraulic Power Company 12 m3 /min, kb. 300 km föld alatti vezeték (víz) ˝ kezd elterjedni az olaj munkaközeg, a megnövekedett 1910-es évektol igénybevételek miatt.
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Általános jellemzok A hidraulikus szó nem pontos, bár elterjedten ezt használjuk. A pontos megnevezés a hidrosztatikus, mely megkülönbözteti ezeket a rendszereket a ˝ hidrodinamikus rendszerektol.
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Általános jellemzok A hidraulikus szó nem pontos, bár elterjedten ezt használjuk. A pontos megnevezés a hidrosztatikus, mely megkülönbözteti ezeket a rendszereket a ˝ hidrodinamikus rendszerektol. Általános felépítés: Energiaforrás (prime mover) : szivattyú, melyet általában villamos- vagy robbanómotor hajt. ˝ szelepek (nyomás-, út- és mennyiség Energiaátvitel : csövek és tömlok, szabályozása) Végrehajtás : munkahenger vagy hidromotor
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Általános jellemzok A hidraulikus szó nem pontos, bár elterjedten ezt használjuk. A pontos megnevezés a hidrosztatikus, mely megkülönbözteti ezeket a rendszereket a ˝ hidrodinamikus rendszerektol. Általános felépítés: Energiaforrás (prime mover) : szivattyú, melyet általában villamos- vagy robbanómotor hajt. ˝ szelepek (nyomás-, út- és mennyiség Energiaátvitel : csövek és tömlok, szabályozása) Végrehajtás : munkahenger vagy hidromotor
Robbanomotor Villanymotor T ω
Volumetrikus
Energiaatvitel
szivattyu
Vezerles Q ∆p
Hidromotor
Terheles
Munkahenger Q ∆p
T ω
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
Egy tipikus HR
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort)
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort) ˝ Nagyfokú merevség (gyors válasz, elonyös gyorsítási képesség, pontos pozicionálási tulajdonságok)
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort) ˝ Nagyfokú merevség (gyors válasz, elonyös gyorsítási képesség, pontos pozicionálási tulajdonságok) Egyszeru˝ túlterhelés elleni védelem, könnyu˝ újraindítás
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort) ˝ Nagyfokú merevség (gyors válasz, elonyös gyorsítási képesség, pontos pozicionálási tulajdonságok) Egyszeru˝ túlterhelés elleni védelem, könnyu˝ újraindítás Energiatárolás képessége (akkumulátorok)
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort) ˝ Nagyfokú merevség (gyors válasz, elonyös gyorsítási képesség, pontos pozicionálási tulajdonságok) Egyszeru˝ túlterhelés elleni védelem, könnyu˝ újraindítás Energiatárolás képessége (akkumulátorok) Egyszeru˝ irányváltás és sebesség/forulatszám beállítás
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
˝ Elonyök Nagy energiasur ˝ uség ˝ (teljesítmény/súly) → légi jármuvek, ˝ mobil hidraulika Önkeno˝ Nincs teljesítménykorlátozás (nem lehet leégetni, mint egy villanymotort) ˝ Nagyfokú merevség (gyors válasz, elonyös gyorsítási képesség, pontos pozicionálási tulajdonságok) Egyszeru˝ túlterhelés elleni védelem, könnyu˝ újraindítás Energiatárolás képessége (akkumulátorok) Egyszeru˝ irányváltás és sebesség/forulatszám beállítás Nyomaték és fordulatszám (ero˝ és sebesség) egymástól függetlenül állítható
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek)
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek) A tápegység és a végrehajtó egység (szivattyú és munkahenger/hidromotor) nem telepítheto˝ messzire (max. néhány 10 méter)
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek) A tápegység és a végrehajtó egység (szivattyú és munkahenger/hidromotor) nem telepítheto˝ messzire (max. néhány 10 méter) ˝ Homérsékletváltozásra érzékeny.
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek) A tápegység és a végrehajtó egység (szivattyú és munkahenger/hidromotor) nem telepítheto˝ messzire (max. néhány 10 méter) ˝ Homérsékletváltozásra érzékeny. Tuzveszélyes ˝ (ásványi olajak esetén)
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek) A tápegység és a végrehajtó egység (szivattyú és munkahenger/hidromotor) nem telepítheto˝ messzire (max. néhány 10 méter) ˝ Homérsékletváltozásra érzékeny. Tuzveszélyes ˝ (ásványi olajak esetén) Hangos
˝ Általános jellemzok
Bevezetés
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Hátrányok Az energiaforrás nem áll rendelkezésre (ellentétben pl. az elektromos ˝ rendszerekkel). Táegységet kell telepíteni. vagy surített ˝ levegos Drága (kis toleranciák, bonyolult szerkezetek) A tápegység és a végrehajtó egység (szivattyú és munkahenger/hidromotor) nem telepítheto˝ messzire (max. néhány 10 méter) ˝ Homérsékletváltozásra érzékeny. Tuzveszélyes ˝ (ásványi olajak esetén) Hangos Környezetszennyezo˝ (ásványi és szintetikus olajak esetén)
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok Adatok, képletek Legyen a szivattyú teljesítménye állandó 10kW. A hidraulikai teljesítmény: Ph = ∆p Q = ρgHQ Jellemzo˝ fordulatszám: nq = nQ 1/2 H −3/4 Hajtó motor fordulatszám: 3000/perc
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok Adatok, képletek Legyen a szivattyú teljesítménye állandó 10kW. A hidraulikai teljesítmény: Ph = ∆p Q = ρgHQ Jellemzo˝ fordulatszám: nq = nQ 1/2 H −3/4 Hajtó motor fordulatszám: 3000/perc ∆p = 1 bar → Q = 0.1 m3 /s, nq = 170 → axiális járókerék
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok Adatok, képletek Legyen a szivattyú teljesítménye állandó 10kW. A hidraulikai teljesítmény: Ph = ∆p Q = ρgHQ Jellemzo˝ fordulatszám: nq = nQ 1/2 H −3/4 Hajtó motor fordulatszám: 3000/perc ∆p = 1 bar → Q = 0.1 m3 /s, nq = 170 → axiális járókerék ∆p = 6 bar → Q = 1020 l/perc, nq = 17.7 → keskeny, rad. jk.
Bevezetés
˝ Általános jellemzok
˝ Elonyök
Hátrányok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok
Tipikus nyomás- és térfogatáram tartományok Adatok, képletek Legyen a szivattyú teljesítménye állandó 10kW. A hidraulikai teljesítmény: Ph = ∆p Q = ρgHQ Jellemzo˝ fordulatszám: nq = nQ 1/2 H −3/4 Hajtó motor fordulatszám: 3000/perc ∆p = 1 bar → Q = 0.1 m3 /s, nq = 170 → axiális járókerék ∆p = 6 bar → Q = 1020 l/perc, nq = 17.7 → keskeny, rad. jk. ∆p = 200 bar → Q = 30 l/perc, nq = 0.22 → ??? jk.
