Kecskeméti Főiskola Műszaki Főiskolai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
Irányítástechnika III. Hidraulikus, csukló munkaemelvény tervezése
-1-
Technikai adatok: Gyártmány:
Upright
Emelvény elöretolás:
0 mm
Típus:
AB 38 N
Hosszúság:
4040 mm
Építési mód:
Csukló munka emelvény
Szélesség:
1500 mm
Évjárat:
2009
Magasság:
960 mm
Üzemóra:
0
Hordozó jármü:
önjáró
Hajtásmód:
Elektromos
Négykerék:
igen
Munkamagasság:
13500 mm
Önsúly:
3760 kg
Hatótávolság oldalirányban:
6100 mm
Műszaki állapot:
új
Kosárteher:
215 kg
Optikai állapot:
új
Terhelhetőség:
0 kg
Akkumulátor:
12V/125Ah
Működési leírás: A tervezett gép csuklós munkaemelvény személykosárral. Mozgatását 2 db hidraulikus munkahenger végzi. Kézi indítású, elengedésre megálló, biztonsági kapcsolóval (vészgombbal) ellátott hidraulikus emelő. Az emelőn biztonsági okokból egyszerre csak egy munkahengert tudunk működtetni. Az emelő 4 nyomógombbal és egy vészstop gombbal működik. Munkahengerenként a felemelést a FEL gomb folyamatos benyomásával, a leengedést a LE gomb folyamatos benyomásával érhetjük el. Elengedéskor a teher(kosár) megáll az adott pozícióban. Vészstop gomb benyomása lekapcsolja a hidraulikus hálózatot a szivattyú és az irányítóelemek között.
1.) Tervezés: Kosárterhelés max. 215 kg. A munkahengerek nem a kosár súlypontjában vannak, hanem a csuklópontokhoz vannak közelebb. Ezért számolnunk kell azzal, hogy az emelt tömeg nem csak tengelyirányú terhelést ad a munkahengereknek, hanem az emelőkar hosszainak arányaiban nyomatékot is. Plusz még a szerkezet önsúlyát is mozgatnunk kell. Ezért a munkahengereket darabonként 1000kg terhelhetőségre méretezem. Biztonsági, stabilitási okokból egy időben csak egy munkahengert tudunk működtetni, az esetleges kilengés, és a váratlan mozgások elkerülése végett. Ezért elég csak 1 munkahenger működtetésére méretezni a szivattyút. Életvédelmi szempontból zuhanásgátlók beépítése kötelező!
-2-
Elvi(egyszerűsített) kapcsolási rajz munkahengerenként:
2.) Méretezés:
1 bar =105Pa 1 Pa =1 N/m2 m1+m2 = 2000 kg , m = m1 = m2=1000kg F1henger = m*g = 1000*9,81 = 9810 N FS = 30 N p = 210 bar =210*105 Pa F = m*g+Fs p = F/A => A = Arúd = F/p = 9810/210*105 = 4,671*10-4 m2 = 467,1mm2 Arúd = Drúd2*PI/4 => Drúd = √(4*Arúd/PI) = √(4*467,1/PI) = 24,39mm ≈ 24,4mm
A szerkezet stabilitására, valamint a biztonsági tényezőkre is figyelve a dugattyúrúd átmérőt 50mm-re veszem.
-3-
Választott munkahengerek : HMH-G gömbcsuklós típus, 80x50x425mm http://www.entra-sys.hu/pdf/HMH_munkaheng_katalog.pdf Trúd= Drúd2* PI/ 4 = (502*PI) / 4 = 1963.5 mm2
A munkahengerek belső átmérője Ø80mm, hossza LH=425mm. TMH= DMH2* PI/ 4 = 802*PI / 4 = 5026.5 mm2 Vhengerek = 2*(TMH*LH) = 2*(5026.5*425) ≈ 4272525mm3 = 4,27*10-3 m3 ~ 4,27 liter
-4-
10mm-es belső átmérőjű hidraulikus tömlőből ~15m kell. Atömlő= Dtömlő2*PI / 4 = 102*PI / 4 = 78,5 mm2 Vtömlő=A
tömlő
* Ltömlő = 78,5 * 15000 = 1177500mm3 ≈ 1,18*10-3 m3 = 1,18 liter
Volaj = (2*Vhenger) + Vtömlő = (2 * 4,27*10-3) + 1,18*10-3 = 9,72*10-3 = 9,72 liter Vtartály ≈ 10 liter Választott olaj: AGIP OSO 68 hidraulikaolaj http://www.olajwebaruhaz.hu
Alapadatok:
m= 1000 kg Fs= 30 N ηvol.HM = 1 v= 0,2 m/s qsz = 40 cm3 = 40*10-6 m3 dl= 80mm = 0,08m dr= 50mm = 0,05m ηvol.sziv. = 0,9 ηvol = 0,95 p2 = 105 Pa
Arúd = (Drúd2*PI) / 4 = (0.052*PI) / 4 = 1,96*10-3 m2 AMH = (DMH2*PI) / 4 = (0.082*PI) / 4 = 5,03*10-3 m2 Ah = AMH - AMH = 5,03*10-3 - 1 ,96*10-3 = 3,07*10-3 m2 F = (m*g)+Fs+(p2*Ah) = (1000*9,81) + 30 + (105*3,07*10-3) = 10147N P = F * v = 10147*0,2 = 2029,4 W ≈ 2030 W = 2,03kW
P = Qsz*p1 = qsz*nsz* ηvol* (F/AMH) -5-
ηvol = Qsz / (qsz*nsz) nsz = P*AMH / (F*qsz* ηvol.sziv.) = 2030*5,03*10-3 / 10147*(40*10-6)*0,9 nsz = 27,95 1/s =1677 1/min ηössz.= ηvol.sziv. * ηvol. = 0,9 * 0,95 = 0,855 = 85,5% PM = P/ ηössz. = 2,03 / 0,855 = 2,37 kW ≈ 2,4 kW
A választott minitápegység: http://www.hikev.hu/hidraulikus_termekek/minitapegyseg
-6-
A választott tömlő, és kialakítás: http://www.hikev.hu/files/pdf/hidraulika_tomlo_1sn_2sn_snh_12.pdf
A választott akkumlátor: http://www.bae.hu/pzs_h.htm
-7-
Hidraulikus kapcsolás megvalósítása relés vezérléssel: (emelés szimulálva)
-8-
Használati útmutató: Az emelőkosár 4 nyomógombbal és egy vészstop gombbal működik. Az emelést a fel gombok folyamatos benyomásával, a leengedést a le gombok folyamatos benyomásával érhetjük el. Gombok elengedésekor a kosár megáll az adott pozícióban. A vészstop gomb benyomása lekapcsolja a munkahengereket és a tápegységet a hidraulikus hálózatról. Egyszerre csak egy nyomógomb működik biztonsági okok miatt.
Alkatrészek megnevezése: 2/2 –es szelepek : Bosch Rexroth RE 22049 5/2 –es szelepek : BV/BR/Bl 511 201 Csövek : 2.SN.10 H.12L90 Manométerek : 1791/2361 EN 837-1 Relék : NVF4-1C-Z30a Áramlás szabályzó: UDUN 6, 09 Nyomógomb: ET 5306 Zuhanásgázló: Csővezetékes, típus: VP.F…/VP.M… http://www.hikev.hu/hidraulikus_termekek/csovezetekes_es_furatba_epitheto_ut,_terfogat_szelep
Felhasznált WEB oldalak: http://www.entra-sys.hu http://www.hikev.hu http://www.bae.hu http://www.festo.hu http://www.boschrexroth.hu http://www.olajwebaruhaz.hu
-9-
Vezérlés alkatrészlista:
-10-
