Vademecum Hydrauliki Tom 3 - PDF Free Download

MANNESMANN REXROTH Projektowanie i konstruowanie układów hydraulicznych Vademecum hydrauliki, Tom 3 RPL OO 281/10.88 Przedmowa Hydrauliczne napędy, st...

72 downloads 66 Views 53MB Size

Download PDF

MANN ESMAN N REXROTH

Projektowanie i konstruowanie hydraulicznych

układów

Vademecum hydrauliki, Tom 3

RPL OO 281 /10.88

Przedmowa Hydrauliczne napędy , sterowanie i regulacja znalazły współcześnie wszechstronne zastosowanie techniczne. Napędy hydrauliczne, a także mechaniczne, elektryczne i pneumatyczne stały się wyznacznikiem współczes n ej techniki. Spoś ród wymienionych szczególnymi zaletami wyróżniają się napędy hydrauliczne. Wraz z coraz powszechniejszym wykorzystywaniem układów hydraulicznych we wszystkich niemal gałę ziach przemysłu wzrasta też zainteresowanie kompetentną fachową informacją na temat elementow 1urzą dzeń hydraulicznych oraz ich stosowania. Coraz częściej przedmiotem zainteresowania sta1e się właściwe wzajemne współdziałanie wszystkich składników układu hydraulicznego. Użytkownicy , słusznie naszym zdaniem, pragną mieć do czynienia z takim oferentem, który przyjmuje na siebie odpowiedz ialność za działanie całego układu hydraulicznego. To zaś może spełnić jedynie oferent dysponujący odpowiednimi umiejętnościami i ogólną kompetencją fachową w tej dziedzini e techn iki. Użytkownicy układów hydraulicznych stają również przed koniecznością osiągnięcia takiego samego poziomu kompetencji fachowej i to w coraz szerszym zakresie .

Na temat hydraulicznych napędów i sterowania ukazało się wiele publikacji książkowych , ale najczęsc1ei opiposzególne składniki układów, a nie zajmują się wyczerpująco techniczną problematyką układow hydraulicznych jako całości.

sują one

Niniejszy poradnik " Projektowanie i konstrukcja układów hydraulicznych" stanowi próbę wypełn ienia teJ łuki. W poradniku opisano wyspółdziałanie poszczególnych elementów i urządzeń w układzie hydraulicznym. Autorzy wskazują, na co należy zwracać uwagę przy planowaniu, projektowaniu, konstruowaniu i wykonywaniu układów hydraulicznych. Liczne tablice doboru elementów, wykresy i ilustracje wyjaśniają zarówno powiąza nie funkcjonalne składników układu, jak i ich współzależność . Materiały te mogą stanowić użyteczną pomoc w codziennej praktyce. W większości rozdziałów zamieszczono też praktyczne przykłady obliczeń oraz wyszczególnienie najważniejszych norm. Poradnik przeznaczony jest nie tylko dla użytkowników układów hydraulicznych. materiał pomocniczy w szkoleniu i dokształcaniu specjalistycznym.

Może

on służyc takż e jako

Technika hydrau licznych napędów , sterowania i regulacji zajmuje coraz więcej miejsca w szkoleniu zawodowym. Niniejszy poradnik powiniem zainteresowanym dopomóc w poznaniu aktualnego poziomu postępu technicznego osiągniętego w tej dziedzinie. Poradnik jest wynikiem wspólnej pracy wielu osób, za co wyrażamy podziękowanie wszystkim Autorom . Szczególne podz iękowanie wyrażamy Panom Hansowi H. Faatzowi i Rudi A. Langowi za opracowanie redakcyjne i koordynację prac zespołu.

Mannesmann Rexroth GmbH Lohr nad Menem (RFN)

5

Spis treśc i Przedmowa ........................ „ ......... . ... . .................... •..••. . ....... .. „ ..... „ ...... „ ......•......• „ „ •.....•. „ ........ „ • .... „ ....• „ ••. •• s

Spis treśc i ... „ .. „ . „ ....... „ .. . ... „ ........ „ „ „ „ .. „ .... „ ...••.•• „ .. „ •. .... „ . „ .. „ ....... „ „ . „ „ ..•.. „ „ ••.•.• ..... „ . „ ... .... „ ...... „ .•••• „ ..

7

Projektowanie układów hydraulicznych Dr inż. Harald Geis 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wstęp

.„ ..... „ ... „ ........ „ „ . . „ . „ . „ „ „ .. „ „ „ „ „ .. „ „ „ . . „ . „ „ „ „ „ „ „ .•• • „ . „ „ „ „ . „ „ .. „ „ „ „ „ .. „ „ „ „ „ .• „ „ „ „ . „ . „ „ „ . „ „ „ „ .• „.

Sposób postępowania przy projektowaniu „ „ „ „ ...•... „ . . . „ „ . „ „ „ . „ „ „ „ ..... „ „ „ „ . „ .... „ . „ „ .. „ „ „ „ .... „ .. „ .•..• „ „ . Objaśnienia poszczególnych kroków przebiegu czynności .. „ ........ „ .... „ .. „ ......... „ • .. • „ ... „ „ . • ... „ „ „ . „. .••••.•••• • Dokumentacja nagromadzonego doświadczenia ... „ . „ . „ .......... ........ „ „ „ .. „ „ .... „ „ „ „ „ .... „ „ „ . „ ••.•••• „ . Ekonomiczna opłacalność ....... „ .. „ .......... „ „ .. ... .. „ •••.•• • ••• „ .............. „ ............... „ .....•.•.............. „...... ... •. .• . • Wytyczne dotyczące projektowania .......................... „ • • ••••• ••.•• ...•. „ .. „ . „ „ .........•.. „ •..••. „ •. „ „ .•... „ „ „ . ••.. „ „ •••••••••• Przykład projektowania „ „ .. „ „ „ „ „ „. „ „ . .... „ ....... „ .. „ . • „. „ ....... „ „ .. „ ........ „ .... „ „ „ ....... „ ........ „. „ . .. . .. . .. ...•• „ Wykaz oznaczeń podstawowych, wskaźników bezwymiarowych i indeksów „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ .. „ •. „ „ „ „ „ •...• „ „ Literatura „ .. „ .. „ „ .. . .•.. „ „. „ „ „ „ „ . „. „ „ „ .. „ .. .• „ „. „ . „ . „ „ ..••. „ „ ...... .• „ .. . „ „ • ... „ . „ . . „ „ „ „ . „ ... „ „ ...... „ .. „ ...... „ .. „ ... „

15 16 16 38 38 39 41 48 49

Ciecze robocze Peter Drexler 1 2 3 4 5 6 7 8

Wstęp ................ „ ... „ „ . „ „ „ . „ „ . „ . .. „ ............. „ .. „ . „ ...••.•. „ „ „ ••• „ ••.. .... . „ „ „ . „ .•.••• „ . „ „ . „ „ ••• „ •. „ „ „ •• „ ••. „ •.•••• Wymagania stawiane wobec cieczy roboczej ..... „ . „ „ . „ „ „ ... „ „ „ . „ . „ ...... „ .. „ . „ .. „ ..... „ „ „ „ „ „ „ ... „ „ ..... „ .... „ .„ Wlasności cieczy roboczych otrzymywanych z destylacji ropy naftowej i kryteria ich doboru .......... „ . . „ ... „ „ „ .. Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze i kryteria ich doboru .. „ ....... „ „ „ „ „ „ ... „ . „ „ .... „ . „ „ ..... „ •. . „ „ .„. „ Projektowanie układów hydraulicznych „ ......... „ .. „ .. „ . „ •.... „ „ „ .. .... „ ... „ „ „ „ „ „ . „ ... „ „ „ . „ . „ .• „ . „ .. „ ... „ •...•• „ . • Wymiana cieczy roboczej . „ . „ „ .. „ „ .. „ ................ „ ...•. „ •........ „ . „ •. „ .. „ ...... „ ................. „ . „ „ .. „ „ „ „ ... „ . „ .. „ „... ••• Zestawienie najważniejszych norm „ „ ............ „ ... „ „ . „ ••••••.•• „ „ „ . „ „ „ „ ... „ „ „ „ „ . „ ...• „ .•. • „ . „ . „ „ „ „ „ ... •... „... .• • • Literatura ...... „ ...... „ ............ „ ......... „ . „ .. „ .....•...••• „ . „ •. •• „ „ ....•.•.. „ ...............•..•...•...•......................... .•...•.• „ ......

Bilans cieplny

układu

51 51 52 56 61 62 64 66

hydraulicznego

Hans H. Faatz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1O 11

Wstęp

............................................ „ ..... „ „ ......... ..........•...•..•.. „ .. „ .. „ . „ ...... „ . „ ...•..•....•...•... „ ...••• „ •.. . ........ „ ..•••• „ Podstawy obliczeń „ ••••.•.•• „ .•• „ •....... „ ..... „ ............... „ ...•..•......• „ .•........................ •....................... „ ...............••• „ Doprowadzanie ciepła przez ogrzewanie ............. „ „ . „ „ „ . „ . „ „ .... „ „ „ „ .... „ ...... „ „ „ „ „ .. „ „ „ „ ........ „ „ „ „ •• „ . „ Doprowadzanie ciepła wskutek strat mocy w układzie . „ . „ „ „ „ „ .........................•....... „ ......... „ ...... „ .. „ .... „ . „ •• „ Odprowadzanie ciepła przez elementy konstrukcyjne .............. „ . .... ... ........................ „ „ ..... „ ....... ... „ .....•••••.•. Bilanse cieplne ukladów hydraulicznych ...................................... .................................................... „ „ ......•••••• Sterowanie i regulacja w gospodarce cieplnej ... „ . „ ..•.•.•.. „ .•.•...•.• .•.•........•.............•.•. • „ ..•..•............. .. „ . „ ... „ .... „ Elementy i urządz en ia do sterowania i regulacji w gospodarce cieplnej ........... „ ..................... „ .......... „ ....•.. „ .. Zastosowanie praktyczne i przyklady obliczeń „ „ •• „ . „ ••• „ „ „ „ ........ ............ .... „ .• „ „ .... „ „ „ . „ . „ „ „ ....... „ . „ . „ .. „... Wykaz oznaczeń podstawowych i indeksów „ ... „ „ „ •. „ „ .•.•...•... „ „ „ „ ......... „........................ ....... ... . .......... ....... Literatura ...... „ ... „ ........ „ „ . „ ... „ ...........•.. „ „ „ . „ •.. „ . „ ••• „ „ •• „ . „ ••. „ .• ............. „ „ ••..• „ .... „ „ . „ •• „ . „ ••.. „ . „ . „ .• •• „ •.• „ ..

69 69 80 81 82 83 83 87 89 97 97

7

Akumul atory hydrauliczne Dr inż. Norbert Achten 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wstęp

........... „ ............................................................. •. . ................ . ............ . .... .. ... . .............. . ... • .. . .. ..... . ...... . ..... 99 Rodzaje i typy akumulatorów hydraulicznych „ .. „ ... „ „ „ „ . „ ... „ „ . „ ... „ ... ...... .. „ ... „ ........ „ „ ....•..... „ . „ . . „ .. „ .. „ . „ . „ .. 99 Obliczenia projektowe hydraulicznych akumulatorów gazowych ...... „ .. „ „ .. „ ... „ •. . • „ „ „ .. „ „ . . • „ . „ ... „ „ ...... „ .... „ 108 Przykłady obliczeń ... „ .... „ . . .. .. „ . „ ........ „ .. . .... „ . .. . .•..... . .. . ...... ... ... „ ... „ ....•. „ „ . „ ...•........• „ ......•.•... „ . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . 118 Typowe przykłady zastosowania . „ „ . „ . „ „ .• „ .. „ „ ... „ . „ •....•. „ ... „ .. „ . „ .. „ .. „ . „ . „ „ „ •... . . „ . „ .. „ .. . „ .. „ ... „ .•••. „ „ „ .•.. „ 121 Przepisy bezpieczeństwa ................ „ ....... „ . „ ... „ .......... . „ .... „ ..... . ..• „ . . ... „ „ . „ ... •. . .... .. „ .. „ .. „ „ .. „ •. „ . .......... •.. . . .. 125 Osprzęt do hydraulicznych akumulatorów gazowych ..... „ .• „ •• „ •.... „ .. „ .. „ . „ ..... „ .. „ .. „ „ „ „ . „ . „ .. „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ . „ . 126 Wykaz oznaczeń , wskaźników bezwymiarowych i indeksów . „ „. „ „ • . .. „ „ . „ .• „ . „ .. „ .. „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ .. „ . „ 129 Literatura .................................................................. „ ... „ ...................... „ .. . .....•. ... ...... „ .. „ „ . .. ... • „ .. „ .. „ . ..•. „ . .•. 130

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczenie akumu latorów hydraulicznych w układach Hans H. Faatz 1 Wstęp ...................... ....................................... „ ........•....... „ •................. . ... . ... „ .. „ ....•... . .•.. „ ..... „ „ .... „ ........ „ .... 2 Określenia ............. ... „ .... ................. .. ........ . .............•............ „ .... „ ........•... . .............•....... „ . „ ..... „ .... „ ......•. „ . . .. 3 Przyklady ukladów połączeń . „ . „ „ „ „ .. „ ... „ .. . „ „ .. „ .... „ „ .. „ ..•...• „ „ „ ... „ „ . . . „ .. . „ ....•...•... „ ...... „ ...•.......• „ •...........• 4 Przyporządkowanie wyszczególnionych punktów do odpowiednich paragrafów i ustępów Zarządzenia o zbiornikach ciśnieniowych . „ „ „ „ „ . „ „ .... „ . . „ ... . „ .. „ . „ „ „ „ ... „ .. „ .•. „ „ „ „ . „ .• „ •. „ .. „ „ „ „ „ .• „ . „ .. „ .. 5 Przepisy odbioru akumulatorów hydraulicznych według krajów przeznaczenia „ . „ „ .. „ . „ .• „ .. „ •. „ ...•.•.. „ „ . „ .. „ .

Filtrowanie w

układach

133 134 137 141 142

hydraulicznych

Martin Reik 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wstęp ............................... ..................... „ ......... . ....... „ .... . .•............ ........ „ ....•............ „ ...•... . .......... „ ........ „ ..• „ Zadania filtrów w układach hydraulicznych .. „ „ . . .. „ ..... „ .. „ .. „ .....•.. „ . . „ .. .. „ . „ „ .. „ ... „ . . „ .. „ .. „ ..... „ ... „ .... „ „ ..... „ . Wymagania stawiane wobec filtrów hydraulicznych „ .. „ . „ „ . „ „ . „ ... „ „ „ „ „ . „ . „ „ . „ . „ „ „ . „ . „ .. „ ..• „ „ .. „ .. „ .. „ ...... „ . Ciecz robocza . „ .......... „ . .. . „ . „ .... „ . „ .. . . „ . . „ .............. ... „ ....•.. „ •..•.•..•... ...... „ .. „ . . ....... „ . „ .. „ ....•.................. „ . „ .•.• Projektowanie filtrów hydraulicznych „ „ „ „ . „ . „ . „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ . „ .. „ . „ . „ .......••... „ .... „ ...... „ . „ ...... „................... Praktyczne przyklady obliczania filtrów „ „ .. „ „ . . • . . „ .•... „ . „ .... „ „ „ „ .. „ „ „ ... „ „ . „ .. „ „ „ „ . „ „ . „ .. „ .. „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ •.• Instrukcja dotycząca obslugi technicznej i utrzymywania urządzeń w stanie sprawności technicznej „ „ „ . „ „ •• Wykaz oznaczeń , wskaź n i ków bezwymiarowych i indeksów .. „ „ .. „ . „ „ . „ . . „ „ •. „ •. „ . „ . „ „ „ .. „ „ „ .. „ . „ . „ . „ . „ „ .. „ .. Normy międzynarodowe . „ ... „ .. „ . .... „ „ . . „ . . . „ .. ... . .. „ .. „ . „ „ . ... „ .. „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ „ ..• . „ „ . „ .•. „ „ .. „ .. . .. „ „ „ •.... „ •...• „ . ..

147 148 152 171 178 193 196 198 199

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych Hans H. Faatz 1 Wstęp . „ . „ .. „ ... „ .... „ .. „ . „ . „ . „ . . „ .. „ . . .. „ .. „ . .. „ . „ „ ... „ .. „ . „ „ ... „ . ... „ .. „ „ . „ „ „ .. „ . „ .. ... „ „ „ „ . „ „ .. „ . „ „ „ . „ „ „ .. „ .. „ ...• „ 2 Konstrukcje stalowe poprawne pod wzg lędem spawalniczym ..... „ ....... „ .. „ „ .. „ .. „ „ . „ ... „ .. „ .. „ . „ .. „ .. „ ...... „ . „ .. 3 Konstruowanie agregatów hydraulicznych .................................... „ .. •... „ . ... ..... . ............ .. ..... „ ... . ...... .... „ ......•.. 4 Zespoły ... „ .. „ „ ...... .. .. . ..... „ ....... „ . „ .............. „ .. „ . •••••• . „ .••••. „ ..... „ . „ ...• „ „ .. „ .•••. „ ..... .•... .. ••• ..... •••.. . ..•. „ ....•.... „.... 5 Literatura ............................... „ „ ............. . .. • ......... • .................. „ ... . .... • ......... • .... . .. . „ ... „ .. „. „ .. „ ... ... . „ .. „ . „ . „ .... „

201 201 204 206 220

9

Środki i metody zmniejszania hałasu Dr inż . Joachim Morlok 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Zadanie . . . .. . . .. . . .................. ......................... „ ............................................. „................. .. ............... ............ fizyki i techniki pomiarowej ... „ ... „ ............ „ .. „ .. .•... . . „ . ... „ . .. ••. .. „ .... „ ....... ... „ ...... „ ............. „ .. ....•. . •...•. • •• Przyczyna i skutek ................................ ......................... „ . „ .. „. „ . . .. . .„ ............................. „ .... „ . . ... . Emitowanie dźwięku przez pompy wyporowe i redukowanie tego dzw1ęku „ ... „ ........................................... • . Dźwięk emitowany 1iego zmniejszanie ... . ... . ..... .. .. .. .. . . .. ...... .. .. ... . .. . ... . . ............................... „ .... •• . • . . . .• . ... „ . Redukowanie hałasu wytwarzanego przez układ hydrauliczny „ . . . „ . „ „ ...... „ .. „ .................... „ .................... „. Podsumowanie .„ .. „ ... „ ... „ ................... „...... ..... .. . . .. . . . . „ .. „. . .•...... „ ..... „ .... .. ...... . ....... ............ • • . . „ .. •.. •.. . „ Wykaz oznaczeń . wskaźników bezwymiarowych i indeksów „ • . „ .......... • . „ . . ..... ................ „ ..... „ . . . „ ......•.... . .. „. Literatura ................................................. „ . . . „ .............•.•.••..•.•.•.•....•.• • •..• . ••.. „ .......... „ ................................ ..

Trochę

223 223 228 230 236 238 250 251 252

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych Dr inż. Norbert Achten 1 Wstęp ................................................................... .. „. „

2 3 4 5 6 7 8 9 1O

. . ... .. „ . „ „ ........ „ .. „ .............. „ ................... . ....... . . . . .....

Ustalanie średnicy nominalnej „ ....... „ „ .. „ ... „ ....... „ .. . „ ..••.. . . . . . .• „ ... . . „ „ . „ ...• „ . . ... „ • •........................ . „ . .. „ .. ...• „. Wybór materiału .... „ ....... „. „ ....... „ ..... . . . .. . ..... ..... ....... „ .. „ „ . „ . „ . . . „. „ „ ... „ • . „ . . . „ .. .. ... .... „ ...... „ ............ ......... ... Ciśnienie nominalne ..... „ ................. „ ................. . ... . „ . .•.... „ ...• • . ... . . . „ . „ ... „ •. . . ... .. •.... „ .. „ ..... „ .. „ ..... „ . ... „ ... „ ... „ Obliczenie grubosc1 ścianki rury .. „ ... „ ........ „ ..... . .. „ .......•........• „ . . „ .. „ .. . . ... . •..... . .. • „.. .. . . .. . ... .. . . . ... . .. . . . . . .. . ... . . . „ Obliczanie strat ciśnienia . . ...................... „ .. „ ..... .. ... . ... „ ... ••.. .. „ ........ . . . • •. ....... ... ........................ . . . .. „ ...... .... Przykłady obliczen ...................... „.................. .. . ... . . . ...................... „ ... . .. . „. Parametry mechaniczne materiałów . z których wykonywane są rury: tablice doboru rur ... „ .. ... „ . „ ....• „ .... „ „. Wykaz oznaczeń , wskaźników bezwymiarowych 1 indeksów . . „ .. „ ..... .. . .......................... „ . . .. .. • ... „ .••... Literatura ........................... „ ........ . .... „. „.. ... .. . . . . . . . .. „ .... „ .... „ .. . ................................... . . ...... ...• „ ...

255 256 256 257 258 264 267 269 271 272

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych Arnold Krielen , Hans H. Faatz 1 Wstęp

2 3 4 5 6 7 8

„.„ ........ „ .... „ . „ .. „ ............ ....... .. . .. . . . .. . .. ...... . ..... „ ... „ ........ . .............•........ „ ..............•.. „ .............. . ..... . ..

Projektowanie .............................................. ........................................................... „ . .. . ..• . . . . . . ... . .. • . . • . • •• .. •••• . Rury ..................................................................................................... . „ .....•.. „ ............................ . .... „ ...... . . •. Polączenia rurowe ........ „ .. „ ....... „ .. .......... „ ... „ . .•....... „ „ . „ ... „ .. „ „ .. „ ... „ .•.............• ............•.. „ ......... „ .. • .... . „. Osprzęt ................ „ ....... „. „ .... „ ..................... „.. . . . . . . . . ...... „ ... „ .•......•... „ .. „ .. „ ... „ .......... „ ..... „ . .• . ......• . . „.. Wykonywanie układów hydraulicznych przewodów rurowych ... „ .. „ .. „ .. „ .... „ .. . ....... „ ..................... . „ . .... „ ... „ . ..... . .. „ .. „ . • . „ .... . ....... „ ............. . .............. . „ .. „.. . . Montowanie przewodów hydraulicznych ............ „ ....... „. Przep1ukiwanie układów hydraulicznych ........................ „ .• „ „ ... „ • ......... . •........• ••... „ .•........ „ ........... . . •. „ . .. • „ . .. ..

275 275 276 276 285 297 306 310

Konserwacja wewnętrznej powierzchn i hydraulicznych elementów, urządzeń i agregatów Erhard Wiesmann 1 Uwagi wstępne ..................... „

2 3 4 5

..........................•....... „

. . ..........................•... . ............ „ ...... „ .• .. ... „ ...... •...... • . . . . „

Metody wykonywania konserwacji ochronnej . „ „ ..... „ „ „ .. „ . ... „ ... „ . „ „ „ „ „ .. „ ... . .... „ .. „ .... „ . „ . „ .... „ .... „ . „ ... • . „ „ Opis ś rodków ochronnych A, Bi C .„ .. „ ... „ „ . „ .... „ . .. „ „ .„ ... „ . „ .. „ .. „ .... „ „ „ „ . „ ..... „ .. „ „ . „ .. „ „ .. „ „ . „ .. „ ...... „ „ .. „ Wykonywanie konserwacji powierzchi wewn ętrznych „ ..•......... . ............ „ ... „ ... „ .. „ .. „ . .. „ .. „ . ..... .. .................... Wykonywanie konserwacji powierzchni zewnętrznych „ .. „ „ „ ...... „. „ „ „ „ „ „. „ „ „. „ .. „. „ „ „ „ „ „. „ ... „ „ „ . „ ..........

313 313 314 315 315

11

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchn i zewnętrznych przez nanoszenie powło k Erhard Wiesmann 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1O 11 12 13

Uwagi ogólne ............ „ .....••.................. „ . ........•.... „ .•.... • ••..•................ . „ ........... „ .. „ .... „ „ . •. . •.•.•.. „ . „ ..••. „ ...•. „ ... 317 Konstrukcje poprawne pod względem wymagań ochrony przed korozją „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ . „ .. „ „ „ . „ .. „ .. „ . „ „ „ „ „ . „ 317 Przygotowanie powierzchni pod powłoki „ „ „ „ .• „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ .• „ .• „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . 318 Dobór tworzyw powłokowych według agresywności działania środków oraz wpływów otaczającego środowiska „ .. „ .. „ .. „ .. „ .. „ „ . „ „ . „ •. „ „ .. „ . . . . . „ ............ „ . „ ...•... „ •. „ •. „ •.. „ .... „ . „ . „ ... „ . „ .. „ . „ ... „ „ . .. 318 Struktura tworzyw powłokowych o układzi e jednoskładnikowym . „ „ „ „ . „ .• „ „ . „ „ „ •• „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ .. 319 Struktura tworzyw powłokowych o układzie dwuskładnikowym „ „ . „ ..••.. „ „ . „ .. „ . „ „ .. „ ... „ . „ .. „ .. „ . „ „ •.... „ . „ „ . .. 321 Przygotowanie tworzywa powłokowego . „ „ „ „ „ „ . „ „ • . . „ . „ . „ .. „ .. „ „ „ •• „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ .. „ ...•.. „ „ ... „ .. „ . „ 323 Metody nakładania powłok „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ . „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ „ . „ „ „ . „ „ „ .. 323 Struktura powłok nakładanych na powierzchnię hydraultcznych elementów. urządzeń i agregatów stosowanych w stalowym budownictwie wodnym . „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ 324 N akładan i e specjalnych powłok według życzenia nabywcy „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ 326 Opis zag roże n ia pożarowego i obowiązkowego znakowania .. „ .. „ ... „ „ „ . „ . „ . „ „ . „ .. „ „ „ .. „ „ .. „ „ ... „ „ ... „ .. „ . „ „ „ 326 Zestawienie najważniejszych norm „ . „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ ..• „ •• „ . „ „ „ . „ .. „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ ... „ ........ „ .• „ „ „ . 326 Literatura ...... „ ........••. „ ..• „ ... „ .. „ ... „ . „ ..•. „ . .. ••.. „ ..... . „ •.. „ „ „ . „ ... • . „ ... „ .. „ .... „ . „ „. „ ..••••. „ ... „ •. „ .. „ .. „ .... „ ..• „. „ . . 326

Opakowanie i transport Erhard Wiesmann 1 2 3 4 5 6 7 8

Uwagi wstępne „ „ „ ... „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ .. „ „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ . „ „. „. „ „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „. „ . „ . „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ . „ . . Czasowa ochrona przed korozją zapakowanych hydraulicznych agregatów i układów „ „ „ . „ „ „ ...• „ „ „ „ „ .. „ .. Wymiary przestrzeni ładunkowej , obciążenia graniczne 1 przepisy dotyczące ładunków „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ Elementy zaczepowe do przemieszczania agregatów hydraulicznych „ „ „ ... „ „ „ „ •. „ . „ „ . „ .... „ „ ..... „ • .. • . . ••• • Opakowanie elementów i urządzeń hydraulicznych „ . . . . .. „ „ „ .•. „ .. „ „ . „ .•. „ . „ „ „ •• • • „ •• „ . „ „ „ . „ „ „ „. „ „ ... . ... Opakowanie agregatów hydraulicznych „ „ „ „ ... „ „ . . •• •• •••••••• . • „ . „ ..•. „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ .. „ .. „ .•. „ „ .. „ „ •... „ • . „ •••• . • Cechowanie i znakowanie .. „ .. „ „ .. „ .. „ .. „ .... „ .• „ ..•.. • „ •• • „ ... „ ............ „ ... „ .. „ ... „ .. „ „ „ •. „ . • . „ ••. „ . „ . „ „ .•• „ . „ •• .. ••••• Literatura .. „ .. •. „ .... „ ...... „ .... „ •.•.•..... „ ... „ .... . ...•.• „ „ .. „ . •• .• • „ . „ . „ .•.. „ . „ .... „ . „ •............ „ .. „ ....... „ .•.. „ •. „ ... • „ . „ „ „ „ .

329 329 330 333 335 335 336 337

Uruchamienie układów hydraulicznych Franz X. Feicht 1 Przygotowanie do uruchomienia „ ...... „ .. „ „ .•...... „ . „ .. • • . . •••• . • . „ . „ .... „ .. „ ....• „ „ ... „ „ . „ .. „ „ • . „ .. „ ..... „ ..... „ . „ •• .. ••••• 2 Uruchamianie .. „ ..•...•... „ ... „ .. „ •. „ ... „ ....•...•• . .•... „ ... „ . . . . . ..... „ .. „ •..•....•... „ •...•••• „ ..... „ .. „ .. „ ..•.•. • . • . „ • . •• • „ •• 3 Najczęściej popełniane błędy przy uruchamianiu ukladow hydraulicznych „ „ „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ .• „ „ „ . „ „ . 4 Podsumowanie ... „ .... ............ „ ............ . .. . „ . „ . . . .. „ •.... „ „ „ ............. „ . „ .. . . „ ... „ .. „ ..• „ ...•...•.. „ .• „ .. „ •...... • ..... „ .. „ •.

339 340 342 342

Utrzymywanie układów hydraulicznych w stanie sprawnośc i technicznej Franz X. Feicht 1 Wstęp ... „ . „ •.. „ . „ ... „ .. „ „ . „ ... „ .. „ .... „ .• „ .. „ .. „ .•.... „ „ . . . . . . . . . „ „ ..•. „ . „ ... „ ... „ .. „ .. „ „ „ .... „ .. „ .. „ . „ „ „ „ .• • „ „ ..... • . „ . 345 2 Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawności technicznej . „ „ „ •...... „ .... „ . „ .. „ . „ „ ... „ „ „ . „ . „ „ „ . • . 345 3 Podsumowanie „ ... „ ..•. „ „ •••••..• „ .. „ ... „ .. „ . ... . ............ „ ............ „ ...... . „ ...•.. „ . ... „ .. „ „ . „ ..•..... „ . „ ......... „ • . „ . „ ... „ 355

Skorowidz

.„ ..... „ ....•.... „ ... „ ••..... „ .. „ ..•... „ ........ .•.... „ . • • „ ..••..••.• „ „ •..•. „ „ ............ „ ...•....... . ....... .... „ „ „ ... „ „ . . . .

361

13

Projektowanie układów hydraulicznych

Projektowanie układów hydraulicznych Dr inż. Harald Geis

Wstęp

1

Hydraulika zajmuje się głównie przenoszeniem sił i mocy za pośrednictwem statycznego ciśni e nia cieczy. Zadania te realizują układy hydrauliczne. które współza wodniczą z napędami mechanicznymi. elektrycznymi i pneumatycznymi. W stosunku do tych napędów wykazują zarówno wiele zalet. jak też i pewne słabe strony

Zalety układów hydraulicznych

Wady układów hydraulicznych

- Przenoszenie dużych

- Straty przepływowe (tarcie cieczy) w przewodach elementach sterujących ;

-

duża gęstość

sił :

energetyczna :

-

możliwość akumulacji

energii ; - bezstopniowa zmiana parametrow ruchu . jak np. prędkości , siły i momentów; - dobre możliwości kontrolowania występujących

za l eżność lepkości

1

oleju od temperatury 1 cisnienia:

- problemy związane z przeciekami : - śc iśliwość cieczy roboczej

sił ;

- możliwość szybkiej zmiany kierunku dzięki małym masom (male momenty bezwładności) elementów napędowych ;

- dobre własności dynamiczne : - równomierny ruch (bez uderzeń 1 bez drgań ): -

duży

zakres przełożen :

- prosta przemiana ruchu obrotowego w liniowy lub na odwrót; - swoboda konstrukcyjnego rozmieszczenia elementów; - przestrzenne rozdzielenie wejścia i wyjścia napędu z zastosowaniem przewodów rurowych lub giętkich ; - możliwość automatyzacji wszelkiego rodzaju ruchów glównych i pomocniczych przez zastosowanie zaworów sterowania wstępnego oraz elektryczne przekazywanie rozkazów: - możliwość stosowania standardowych elementów

1

zespołów ;

- ochrona przed przeciążeniem : -

małe zużycie ścierne , ponieważ

elementy hydrau-

liczne smarowane są przez ciecz roboczą: -

duża trwałość : możliwość

odzysku energii.

15

Projektowanie układów hydraulicznych

Zasadę

budowy ukladu hydraulicznego i jego mocy przedstawia rys. 1.

przepływ

Układ

I

Napęd

J

hydrauliczny

- ------------1 Hydrostatyczna maszyna pompowa

Sterowanie

Hydrostatyczna maszyna silnikowa

Odbiornik

J

I

l Silnik elektryczny Silnik spalinowy

Pzu

Phydr.

J

=>

Pompa hydrauliczna

M l 1

(1)

1

I I

Pab

Phydr.

o

=>

o

=>

J.p

\p

J

Silnik hydrauliczny

L Rys. 1: Schemat ideowy układu hydraulicznego

W hydrostatycznej maszynie pompowej napędzanej przez silnik, następuje przemiana energii mechanicznej (M1, w1) w energię hydrauliczną ( Q, Llp). Układ sterowania doprowadza energię do hydrostatycznej maszyny silnikowej, przy czym poszczególne elementy układu sterowania wywierają wpływ na ciśnienie oraz kierunek i wartość natężenia przepływu. Hydrostatyczna maszyna silnikowa przemienia znów energ i ę hydrauliczną w mechaniczną, by, zal eżnie od potrzeby, doprowadzić ją w postaci ruchu obrotowego (M2 , <112 ), prostoliniowego lub oscy l ującego {Fz, Vz}. Ponadto w układzie występują jeszcze nie przedstawione na rys. 1 elementy pomocnicze (osprzęt) , jak przewody, filtry, wymienniki ciepła , akumulatory hydrauliczne itd. W celu całkowitego wykorzystania przedstawionych wyżej specyficznych zalet układu hydraulicznego w porównaniu z innymi rodzajami sterowania należy uwzględnić wymagania hydrauliki.

Objaśnienie

3

poszczególnych kroków przebiegu czy nnośc i

Z rysunku 2 wynika, że przed rozwiązaniem zadania należy dużą liczbę pojedynczych przemyśleń uporządko wać we właściwej kolejności (doświadczen ie inżyniera projektanta). Wymaga to bardzo starannego postępo wania, ponieważ od tego zależeć może nienaganność działania i ekonomiczna opłacalność układ u. Inicjatywa

zaprojektowania układu hydraulicznego z wyszczególnionych niżej okoliczności:

może wynikać

-

żądania

dzialu

sprzedaży ;

- problemy i zapytanie klienta: -

względy

konkurencyjne :

- wyniki analizy rynku ; - studia tendencji rozwojowych ;

2

Sposób postępowania przy projektovaniu

Jako najważniejsze przesłank i . n iezbędne dla osiągnię cia zadowal ającego rozwiązania problemu, można wymie n ić systematyczne postępowanie przy projektowaniu i realizacji u kładu hydraulicznego. Na rysunku 2 przedstawiono proces projektowania w postaci wykresu przebiegu czynności.

- wlasne idee ; - sytuacja patentowa.

3.1

formułowanie I stotną przesłanką

udanego projektowania jest jedno-

znaczne, jasne i

możliwie

zadań.

16

Postawienie zadań oraz ich

szczegółowe określenie

Projektowanie układów hydrau licznych

lnicjatywa/zamowien1e/marketing

Uściślenie postawionego zadania

Wykres dzi ałania i schemat polączeń projektowanego ukladu

Tak Bank d anych

Sporądzenie

wykresu stanów i schematu polączeń

Określenie

przeplywu mocy

Określ enie przepływu sygnałów

Wybór elementów sterujących Wybor elementu wyjściowego napędu Nie

Czy Nie

1est1den· tyczne rozw1a· zanie? Tak

Tak

Kalkulacja wstępna

Nie

Nie

Opracować ofertę Przekazać ofertę

Uzgodniono z klientem

Przerwanie projektowania

Nie

_

}__

Rys. 2: Wykres kolejności przebiegu czynności związanych z projektowaniem układu hydraulicznego i jego realizacją

17

T

Sprawdzenie przez właściwy wydział

I

Konstrukcja

Wykonanie układu hydraulicznego ro

Uruchomienie/sprawdzenie działania

E

Tak

Cl)

·~ ·O

E

co co

N

'M'

.------'------. .~

Nie

Projektant ~

a:

Dokumentacja doswtadczenia technicznego Kalkulacja ostateczna Dokumentacia w sprawie opłacalnosc1 ekonomicznej

1------- - -

Przekazanie do banku danych

f

Projektowanie

Zasadniczo nalnych [1].

występują

układów

hydraulicznych

dwa rodzaje procesów funkcjo-

a Wykresy drogi Wykresy te przedstawiają współdziałanie elementów. Forma tych wykresów nadaje s i ę do przedstawiania prostych przebiegów, do projektów lub szkiców ofertowych.

b Wykresy stanów Przedstawiają one kolejność działania rozpatrywanych jednostek roboczych jako wykres ruchów i technicznych powiązań sterowniczych.

Pozycja

I

I

Człony

Nazwa

Jednostka robocza

konstrukcyjne

I Oznaczenia

Czas

o

Stan

Jed- Warnostka tość

1A

Pompa hydr.

m2

obracasię

min-1

150~

I

I

I

I

Krok 1

I

(

1213

3 I

I

I

m1

obracasiE min-1

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

2

I I

1A

Siłownik

z przodu

mm l

I I I

1 I

I

50kN

Z1

:J.

b12

40( -

15 kN

.1 r--

~ -- 1

~

, li'

-

o

I

I

_J

,

I

•

I

\

1

I

1.2

s1.2a s1.2b

1~ 1

I

I.

I

I

I

.........

•

I I

I I

'

~

b11 -

I'

I

I I

I

j

15kN

~

s1 .1 b Rozdzielacz

l

I I

I I

L..L

I

b12~ I I

I I

s1.1a

-.-

0,5do8 mm/s

z tyłu 1.1

I

„... "

,j

Rozdzielacz

--

I

li

I

I I

r{ I}-

50l

)

(

I

I

I

I

I

I

hydrauliczny

I

I

I

o

I I

I

I

l

Zespól posuwowy

I

)

LJ

100( I -._

17 s I

I

3 4

IJ

Wrzeciono wiertarki

I

I

I

•

I

I

I --

I

I

•

LL

I I

Wykres 2: Wykres stanów siłownika hydraulicznego [2]

Po ustaleniu wykazu wamagań i wykresu funkcjonalnego można przystąpić do właściwego projektowania układu hydraulicznego.

19

Projektowanie układów hydraulicznych

3.2

Obliczenia projektowe elementu

a Poziom ciśnienia

wyjściowego napędu

Zgodnie z równaniem (2) zwiększenie poziomu ciśnien ia wpływa na zmniejszenie elementów (korzystniejszy koszt), zmniejszenie przekrojów rur, zwiększenie sprawności hydraulicznej

Przy wyborze silnika hydraulicznego (do ruchu prostoliniowego lub obrotowego) decyduj ące znaczenie ma ustalenie wartości ciśnienia roboczego. Ciśnienie robocze, lącznie z żądanymi w założeniach projektowych siłami i prędkościami , wyznacza m.in. również wielkości urządzeń , a tym samym koszty. Wybierając wartość maksymalnego ciśnienia roboczego należy uwzględnić, że powinno ono być co najmniej równe lub większe od sumy ciśnienia nominalnego i strat ciśnienia .

PN maks.

> Pmaks. 2:

Pukładu

+ P str. ukł.

(1)

Szacunkowe określenie maksymalnie wymaganego ciśnienia w układzie

3.2.1

Na podstawie wymaganych wartości sil nominalnych nanajpierw określić przybl i żoną wartość ciśnienia nominalnego. Oo tej wartości. zależnie od projektowanego typu ukladu (z obiegiem zamkniętym lub otwartym) , dodaje się w praktyce pewną wartość doświadczalną, odpowiadającą szacunkowo ok reś l onym stratom ciśnienia. Ookladniejsze okreś l enie Pstr. ukł. będzie moglo nastąpić dopiero po ustaleniu elementów i urządzeń danego leży

11h

Pstr.ukł.

= Pmaks.

dając

zarazem mniej korzystne własności chlodzenia. jest mniejsze i w konsekwencji tego wybiera się mniejszą pojemność zbiornika (zatem jego mniejszą powierzch nię zewnętrzną). ponieważ natężenie przepływu

Natomiast występują większe przecieki, większe zuży cie ścierne wskutek tarcia i erozji (nie rozpuszczone pę cherzyki gazu wybuchają w szczelinach uszcze l niają cych), co powoduje zmniejszenie trwalości i zmiany objętości wskutek ściśliwości , zmniejszenie sztywności układu i pogorszenie własności dynamicznych, zwięk szenie głośności wskutek większych wartości szczytowych ciśnienia przy przelączaniu. b

N atężenie przepływu

Zgodnie z równaniem (3) zwiększenie natężenia przepływu w ukladzie powoduje zw i ększen i e prędkości przepływu. Należy uwzg l ędnić , że

układu.

Określenie wartości ciśnienia w układzie wymaga doś wiadczenia. Można też korzystać z zamieszczonych w tablicy 1 wartości orientacyjnych dotyczących różnych typów układu . Przybliżone

obliczeniowe okreś l anie na podstawie czącego silownika hydraulicznego.

czego

objaśniono niżej

Dla wymaganej

siły

nominalnej FN,

ciśnienia

przykładu

pomijając

robodoty-

straty w

s i łown iku , występuje następ ująca zależność:

(2) korzystając

z równiania ciąglości

Q = v ·A -:;;. A= Q/ v

(3)

i wstawiając równanie (3) do (2) otrzymujemy (4)

P str.ukt.

=o · ~ ·( ~> i= 1

c

W ielkość

20

b+ l: ·;)

(5)

i= 1

konstrukcyjna

Wielkość konstrukcyjna wywiera wplyw na masę iszczególnie na koszty nabycia układu. Ponadto przy wyborze wielkości konstrukcyjnej należy uwzględnic bezpośred nio z tym wiążące się straty ciśnienia .

Oprócz wymienionych punktów widzenia występują jeszcze inne wzg l ędy ekonomiczne, np. problem: "jakie zawory i urządzenia można nabyć spośród seryjnie produkowanych?" Np. wymaganie dużej sprawności jest znacznie waż niejsze w odniesnieniu do ukladu działającego stale, n iż do ukladu pracującego tylko dorywczo. eksploatowanych układów wyzakresy ciśn ienia, które przy uwzględ nieniu działania i ekonomicznej oplacalności można uznać jako bliskie optimum. Najczęściej występujące zakresy ciśnień w różnych dziedzinach zastosowania zostały na podstawie szeregu przykładów zestawione na tablicy 1. W praktyce dla

częściej

krystalizowały się

To proste rozważanie pozwala stwierdzić , że poziom ciśn ie nia roboczego przy np. okreś l onych wymaganych siłach wywiera wpływ na natężenie p rzepływu (dopasowanie chłoności lub wydajności do założeń projektowych), jak i na w i e l kość konst rukcyjną. Poza tym okreś lone ciecze robocze mają ustalone dla nich maksymalne wartości ciśn ien ia roboczego. W dalszej części rozpatrzone zostaną poszczególne parametry i ich wpływ.

w miarę wzrostu prędkości straty proporcjonalnie do Jej kwadratu. n n

ciś nienia zwiększają się

Projektowanie układów hydraulicznych

Dziedzina zastosowania

Podział

Maszyny i urządzenia

dziedzin zastosowania na poszczeg. obszary rynkowe

wyposażane

ciśnienia

w układy hydrauliczne

roboczego DR, bar

Huty i walcownie

Obrabiarki

Przenośniki trzonów pieców grzewczych. systemy transportowe Klatki robocze walcarek

Strugarki wzdłużne i poprzeczne, wiertarki, tokarki i szlifierki Hydrauliczne uchwyty mocujące

Zakres

160do 180 315do420 50do100 50do300

------------------------------samochodowy 16do 120 Międzynarodowy przemysł

Prasy

Ogólna budowa pras Prasy specjalne Prasy wysokociśnieniowe

250do315 400do600 do 1000

Maszyny do przetwarzania tworzyw sztucznych i do odlewania pod ciśnieniem

Wtryskarki i wytłaczarki rozdmuchujące Maszyny do odlewania pod ciśnieniem Wtryskarki specjalne

150 do 21 o 250do315 300do450

Urządzenia techniczne stanowisk badawczych

Stanowiska do badania materiałów Stanowiska do badań symulacyjnych

250do290

Hydraulika w budownictwie stalowym, wodnym i w budownictwie elektrowni

Budownictwo stalowe i budownictwo wodne

Technika teatralna, zapadnie, wciągarki, kurtyny itd. Reaktory, komory śluz kesonowych Regulacja turbin parowych Jazy, śluzy i mosty zwodzone Koleje linowe i dżwigi

100do 150

Hydraulika w górnictwie

Górnictwo i hydraulika wodna

Hydrauliczne napędy kolei linowych

200do250 200do280 320do420

Hydraulika przemysłowa

Ładowarki i wrębiarki

Hydrauliczne obudowy ścian , maszyny do drążenia tuneli Hydraulika w maszynach samojezdnych

Hydraulika w technice specjalnej

Maszyny rolnicze

Ciągniki , kombajny zbożowe , maszyny żniwne

Różne maszyny samojezdne

Systemy transportowe, żurawie , wózki widłowe, równiarki gąsienicowe Koparki, maszyny do drążenia tuneli

Specjalne urządzenia techniczne

Mechanizmy jazdy, napędy nastawcze napędy nastawcze sterów lotniczych

Pompy tłokowe/

Maszyny specjalne Napędy ruchu obrotowego: - w przemyśle - w maszynach samojezdnych - stanowisk badawczych

przekładnie hydrostatyczne

Wciągarki

okrętowym

do100

160do250 350do420 150do400

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -

Układy ze sterowaniem przez zmianę geom.ob1ętosci roboczei silnika

Hydraulika w budownictwie

SO do 100 120do250 100do220 160do250

Pompy tłokowe/ przekładnie hydrostatyczne

Hydrauliczne urządzenia sterowe Żurawie pokładowe

Wrota dziobowe Urządzenia do zamykania drzwi grodziowych

do315 do315 do420 do300 do300 do200

150do250 150do300 do200 do200

Tablica 1: Cisnienia robocze najczęściej występujące w układach hydraulicznych

21

Projektowanie układów hydraulicznych

3.2.2

Wybór elementu wyjściowego napędu

M ożl iwość

P2·a F, Res = P 1 · A · 1lhm1 - - -

Po szacunkowym określeniu rzęd u wartości ci śnienia roboczego można p rzystąpić do doboru członów wyjścio wych n apędu , Zespół elementów wyjściowych składa się z siłowników hydraulicznych lub silników hydraulicznych . Po n iżej zamieszczono ich b l iższy opis.

3.2.2.1

1: wysuwanie tłoczyska

A = o 2!!.. 4 d2. ;r a= A - - 4

Siłowniki

hydrauliczne (do ruchu prostoliniowego) Jeżel i

p 2 odpowiada c1srneniu można tę wartość pominąć.

Zasadniczo występują tutaj trzy rodzaje wymag ań : a

prę dkosc

Moż li wo ść

b droga (położenie) c

atmosferycznemu. to

2: wsuwanie tłoczyska

p,· A

siła

F2Res

Wymagania dotyczące tych parametrów mogą występo wać odrębnie , jak i też lącznie. Jako podstawę do okreś lenia siłow nika hydraulicznego przyjmuje się z założeń projektowych m.inn. następujące wartości robocze: -

(7)

1lhm2

=P 2 . a· 1lhm2- 1lhm1

(8)

W związku z tym należy zaznaczyć , że w siłownikach hydraulicznych z różnicowym ukladem połączeń stosunek powierzchni czynnych nie powinien , ze wzg l ędów konstrukcyjnych (3), być mniejszy niż: 1
Wymagany przebieg wartości sit

11hm2

W związku z tym należy zaznaczyć , że siła działająca na tłok sitownika składa się nie tylko ze znanej lub wymaganej siły użyteczn ej , ale równ ież z siły tarcia FR tłoka w prowadnicach i uszczelnieniach, siły przyspieszania obciążenia Fb i siły F01, n iezbędnej do nadania o lejowi spły waj ącemu n i ezbędnej prędkośc i związanej z ruchem tloka oraz z sily ciążenia FG.

-

Prędkość ruchu szybkiego, ruchu roboczego i powrotu

Dla obydwu wyszczególnionych wyżej moż liwości 1 (wysuw) i 2 (wsuw) otrzymuje s i ę następujące zależ ności · (9)

(6)

Obliczenie powierzchni czynnej tłoka ujmuje w przybliżeni u siłę dodatkową FR przez uwzględ n ienie sprawności hydrauliczno-mechanicznej. Strat przepływu '!:!. s iłown i ku hydraulicznym nie uwzględnia się przy odpowiednich wymiarach przyłączy , ze wzg l ędu na znikomą wa rtość tych strat. W zakresie ciś n ien ia nominalnego dla silownika z jednostronnym tłoczysk i em należy dla u względni e n ia tarcia przy wysuwie p rzyjąć wartość orientacyjną 'lhmi 0 ,95 i przy wsuwie łlhm2 0,85 do 0 ,9. Konkretna wartość llhm jest zależ n a od tolerancji w prowadnicach tłoka i tło czyska oraz od oporów w uszczelnieniach.

=

=

(10)

z tego wynika

( 11 )

z
Droga tłoka, czas trwania skoku ttoka i czas przerwy oraz ciśnienie robocze

Dane te zależą od wielkości konstrukcyjnej i są u względ niane w konstrukcji si łownika hydraulicznego (4]. Należy zauważyć , że w odniesieniu do bardzo wysokich wymagań pod wzg l ęd em dokładności pozycjonowania istnieją nastę pujące

3

różne moż l iwości rozwiązań:

a serwosilownik b

elektrohydrauliczny wzmacniacz liniowy

c

siłown i k wielopo lożeniowy

B l iższy

Rys . 3: Sity 22

działające

na tłok i tłoczysko

i obszerniejszy opis budowy i znajduje się w [2] i [5].

u rządzeń

dz i a ła n ia

tych

Projektowanie układów hydraulicznych

- Wyboczenie Jeśli tłoczysko

jest cienkie, a dzialająca na ttoczysko sita to zaleca się przeprowadzenie dodatkowych obliczeń na wyboczenie [6). Dotyczy to zwłaszcza siłowników "ciężkich " z dużymi dtugościami skoku, wbudowanych poziomo lub z dużym pochyleniem. W takich warunkach wskutek ugięcia występują dodatkowe siły boczne. tłoka

jest

duża,

SK

W celu wyeliminowania większych strat ob1ętośc1owych w ukladach pracujących z wysokim ciśnieniem nalezy stosować elementy wypierające o wąskich toleranciach wymiarowych w stosunku do otaczających ścia nek Jednocześn i e szczelina między elementem wypieraiącym 1 otaczającym zarysem (np. między tłokiem i tulej ą cylin drową) nie powinna być zbyt mała. by straty tarcia. a więc straty hydrauliczno-mechaniczne. nie stały się zbyt

= I = 2 . skok

ł/2

G

duże

Rys. 4: Siły działające w poziomo zabudowanym siłowniku 3.2.2.2

Silniki hydrauliczne (do ruchu obrotowego)

Przy wyborze silników hydraulicznych nic następujące wartosci robocze:

prędkość obrotowa lub zakresy prędkości obrotowej .

-

moment obrotowy i moc, ich warunkach pracy ciągtej ;

-

rodzai

-

rodzaj pracy;

-

stata lub zmienna chtonność;

-

przyspieszenie kątowe ;

-

czas wychylania układu sterowania lub regulacji ;

-

wartość momentu

-

jednostajność

Powyższe rozważania dotyczą wszelkiego rodzaiu maszyn wyporowych. Można stąd wysnuć wniosek, że straty objętościowe i straty hydrauliczno-mechaniczne w znacznym stopniu określają sprawność oraz charakterystykę roboczą hydrostatycznych maszyn i układów

należy uwzględ

-

obciążenia

Przyczyny strat są jednakowe we wszystkich 1ednostkach hydraulicznych (silnikach i pompach). Straty przecieków zwiększają efektywną chłonność. natomiast wskutek strat hydrauliczno-mechanicznych wartość rzeczywiście oddawanego momentu jest mrneisza od momentu teoretycznego. Nal eży zaznaczyc. że podane w tablicy maksymalne wartości ciśnienia są wyższe od dopuszczalnego ciśnienia w układzie w warunkach pracy ciągłej. Ciśnienia podano wedlug DIN 24312.

wartości

szczytowe 1 w

(state lub zmienne) ;

Ciśnienie robocze p

rozruchowego:

ruchu w dolnym zakresie

prędkości

obrotowej;

-

Straty tarcia mechaniczne

Straty spowodo· wane ściśliwosc1ą

Straty przeptywu

Straty hydrauliczno-mechaniczne

Straty przecieków

Stra:y

rodzaj cieczy roboczej . Na podstawie wartości roboczych inżynier-projektant wybiera odpowiedni silnik z katalogu wydanego przez producenta [5). Jako materiał pomocniczy służyć może tablica 2. zawierająca opis zasad konstrukcji i najważ niejszych właściwości silników hydraulicznych. w sprawach projektowania konkretnego układu zaleca się przeprowadzenie rozmów z producentem. Przy wyborze silnika hydraulicznego należy uwzględnić, że występujące straty zależą od rodzaju budowy i wielkości konstrukcyjnej silnika. Ten punkt widzenia obowią zuje zwtaszcza w odniesieniu do uktadów z dużą zainstalowaną mocą i długotrwatym czasem pracy. t.zn. do układow o wysokim współczynniku wykorzystania silnika.

objętościowe

Wykres 3: Schematyczne przedstawienie strat występu1a cych w maszynie hydrostatycznej (silniku) Poniżej

opisano najważniejsze składowe strat.

23

Projektowanie

układów

hydraulicznych

Wielkość

bar

Zakres prędkości obrotowej zależny od wielkości konstrukcyjnej min- 1

250

500do3000

85

10do250 28do 180 355do 1000

450 450 400

50do6000 50do4750 50do2240

92

22i28

450

30do4000

91

MCS MC(4) MC(6)

200do 1500

250

5do500

90

MZA MZO MZF MZK

60do270

225

10do1000

85

z pierścieniem krzywkowym

MCR

500do3000

450

3do250

91

z m i mośrodem

MR

190do7000

420

1 do500

92

MRV

190do7000

420

1 do500

92

z wychylnym blokiem cylindrów

A6VM A6V

28do355 28do 107

450

50do8000*'

92

z wychylną

A10VM A4VS* A10VSO'

45 40do250 28do71

315 400 315

30do3600 •• 6do4900 •• 40do3600 ••

91

nominalna odpowiadająca

Rodzaj konstrukcji silnika

Silniki zębate

geometrycznej znaczenie bjętości roboczej cm3 Rexroth G2 G3

6do38

Pmax

> Pnom

Charak terys tyka pulsacji

Charak terys tyka

Sprawność

hałasu

111 max

Q)

~

z wychylnym blokiem cylindrów

A2FM A2FE A2F/BR5

N

z wychylną

A4FM.

~

tarczą

.9

e .D o o

.:.t'.

.D >.

Silniki tłokowe

osiowe

'(3 •
o

c c o 1:

"'

:s

U5 wolnoobrotowe

u

§'
u; ~

·c:

Silniki hydrauliczne o budowie cykloidalnej

U5

Silniki tłokowe

promieniowe '(3

Silniki tłokowe promieniowe

•
o c

c

o

:cu

Silniki

'Q)

c cQ)

tłokowe

.E

osiowe

N

tarczą

~

:s

U5

dobra

--

.

lepsza bardzo dobra doskonała

Ze sterowaniem przez zm i anę geom. objętości roboczej silnika . Dane te dotyczą stanu z cofn i ętym wychyleniem bloku cylindrów lub tarczy.

Tablica 2: Porównanie rodzajów konstrukcji silników pod względem najważniejszych w/aściwosci. Dane szczególowe zawarte są w katalogu [5} i odnoszą się do pracy z olejem mineralnym jako cieczą roboczą.

24

Projektowanie układów hy draulicznych

Straty objętościowe

Straty

Straty ob1ętośc1owe powstaią wskutek przepływu przez szczeliny gdy występu ie różnica ciśnień oraz wskutek innych możhwośc1 przecieku.

Straty te powstaią wskutek zmiany kierunku przepływu , na elementach dławiących i w miejscach zmiany przekroju poprzecznego. Przy pokonywaniu tych oporow strumień cieczy traci część swojej energii Tę częsć okresla się doświadczalnie i zależy ona od geometrii elementów, prędkości i gęstości przeplywa1ące1 cieczy roboczej. Ze względu na ścisle powiązan ia między stratami tarcia z elementami wbudowanymi 1 stratami przy pokonywaniu zmian kierunku przepływu oraz zawirowań itd. stosuje się w obliczeniach wynika1ący z praktyki współczynnik strat przepływu :;.

Stąd

wynika (12)

0 0 = rzeczywiste natęzenie przepływu 0 5 P = natężenie przepływu przez szczeliny

a wtedy

sprawność objętościowa

wynosi :

przepływu

Obowiązuie więc ~

~

.

I

= !.J. · Ci+

, . '"

- .,.

(16)

gdzie: Względny

ruch stykających się ciał stałych wywołuje w ciasnych szczelinach tarcie powodujące straty hydrauliczno-mechaniczne. wobec czego moment na wyjściu silnika Mab jest mnieiszy niż teoretyczny moment M1h wynikający z ciśnienia pompy 1geometrycznei objętości roboczei silnika

1.

ł

d

= =

=

współczynnik

strat w przewodach rurowych

dlugośc

rury średnica rury wspołczynnik strat w poszczegołnych elementach

Strata ciśnienia wynosi więc (17)

Mab

""' 'l hmM=M

(13)

v

lh

Wobec tego

sprawnośc calkowita

gdzie przedstawia średnią prędkosc przepływu cieczy roboczej.

wynosi:

Mab" t•J

'lgesM = 1thmM· 11VM= ~p . Oe

(14)

z 111 = 2 · .1 ·n Moc na wy1śc1u wynosi więc: Pab = Mab · 1' 1 = \ p · Oe · 1tgesM

(15)

25

Projektowanie

układów

hydraulicznych

3.3

Wybór elementów

3.3. 1

Zadanie

układu

sterujących

sterowania

Sterowanie powinno według określonych wartości zadanych powiązać działanie systemu napędzającego z działanie m systemu n apędowego Występuj e

a

tutaj podział na :

Przepływ

mocy

lub przepływ cieczy roboczej od zbiornika hydraulicznego do odbiornika z uwzględnieniem kierunku, natęże nia przepływu i poziomu ciśnienia , łączn i e z przepływem przez wymagane elementy (np. zawory). b

Przep ływ s ygnałów

Wprowadzanie informacji

Przetwarzanie lnfonnacji

Przekształcanie

~lewprowa

informacji na sygnały

~~

~wstępnie

UStalonych eChematów Człony sygnalizacyjne

Człony WgnalłzaCyjne/ częśt lo.glczna

Służy

on do przyjmowania i przetwarzania wszelkich informacji zewnętrznych niezbędnych do zgodnego z zadaniem wywierania wpływu na elementy znajdujące si ę w obwodzie przepływu mocy. Zadaniem przepływu sygnałów jest więc zapewnienie ciągłego przechodzenia informacji do obwodu przepływu mocy.

Rys. 5: Zadania obwodu przeplywu sygnalów

Przepływ sygnałów

// Przepływ

mocy

Rys. 6: Wspóldzialanie obwodu przeplywu sygnalów z obwodem przepływu mocy

Ustalenie schematu połączeń i wymaganej wartości energii na wyjściu wyznacza również wielkości nominalne poszczególnych członów nastawczych. Do swobodnego wyboru pozostaje sterowanie zaworów, które może być wykonane jako mechaniczne (dźwig n ie , krzywki) , elektryczne, elektroniczne, hydrauliczne lub pneumatyczne, bądź też może być połącze n iem tych rodzajów sterowania w celu uzyskania optymalnego dz iałania.

26

3.3.2

Wyznaczanie

Wartości

przepływu sygnałów

zadane, potrzebne do ustalenia przepływu projektant bierze z wykresu funkcjonalnego opracowywanego według VDI 3260 (patrz pod rozdział 3. 1) oraz z uprzednio ustalonych założeń projektowych danego układu . W wielu wypadkach kompletny układ przebiegu sygna łów jest dla projektanta-hydraulika nieprzejrzysty, wobec czego wskazana jest ścisła współ praca z doświadczonymi specjalistami z zakresu sterowania (elektronikami i/lub specjalistami w dziedzinie techniki regulacji) . syg n ałów,

Projektowanie układów hydraulicznych

3.3.3

Wyznaczanie sterowania przepływem

3.3.4

Wybór metody pomiarów

mocy

W ramach tego odcinka projektowania wskazane jest wyznaczenie sterowania przepływem mocy, który jest oczywiście ściśle powiązany z przepływem sygnałów. To znaczy, że należy ustalić wszystkie elementy armatury i zawory potrzebne dla dz i ałania układu hydraulicznego. Podstawę dla tych ustale ń stanowi równi eż wykres funkcjonalny oraz warunki brzegowe założeń projektowych, a ich uwzględn i enie wyznacza rodzaj i wielkość zaworów. Następnie należy ustalić

w jakich miejscach u kład u hydraulicznego rozmieścić poszczególne zawory, by speł nione zostały wymagania.

W celu ustalenia skuteczności działani a prz epływu sygnałów na przepływ mocy należy dokonywać pomiaru stanów roboczych. Przede wszystkim n ależy mierzyc wielkości hydrauliczne, jak ciśnienie , natęż en ie przepływu i temperaturę . Poza tym powinna istn ieć możli wość dokonywania pomiaru również wi el kości mechanicznych, jak drogi (przemieszczenia), siły, prędkosct obrotowej i prędkości ruchu lub przyspieszenia. System pomiarowy wybiera punkty widzenia:

się uwzg ledniając następu

jące

- wymagana dokładność pomiaru (rozd zielczość, histereza); - zakres pomiarowy: - górna i dolna częstotl iwość graniczna:

Dotyczy to zwłaszcza zaworów ciśnieniowych , natęże niowych i odcinających , a poza tym ustalenia te wywierają wpływ na póżniejszy dostęp do elementów układu i jego charakterystykę przepływową. Zasady pracy i dane techniczne poszczególnych elementów i urządzeń przedstawiono w [5], [6] i [7].

- dopuszczalny zakres temperatury: - dopuszczalny zakres ciśnienia ; - elektryczne i mechaniczne wie l kości -

zakłócające:

odległość między czujnikiem i miejscem przetwarzania danych pomiarowych ;

- zachowanie się wobec wpływów otoczenia: W odniesieniu do wyboru różnych członów nastawczych można sform ułować pewne cechy ogólne: - rodzaj pracy (dwójkowy, cyfrowy, analogowy, proporcjonalny) ; - charakterystyka statyczna i dynamiczna: -

sprawność ;

- zapotrzebowanie miejsca; - koszt; -

niezawodność ;

-

względy bezpeczeństwa ;

-

nakłady

na obsługę

-

dostępność odpowiednich rodzajów (typów) elemen tów i urządzeń ;

koszty. Ogólnie można twierdzić , że czujniki i przetworniki pomiarowe powinny być proste, korzystne pod względem ceny i nadawać się do powszechnego zastosowania Ponadto, powinna istnieć możliwość ich wymiany. Przede wszystkim ważna jest ich stabi ln ość pomiarow. ni ezbędna do zapewnienia powtarzalności wartości mierzonych w warunkach specyficznych dla danego układu hydraulicznego.

techniczną.

Elementy i urządzenia , które działają na podstawie otrzymywanych z obwodu przebiegu sygnałów, powinny być do nich tak dopasowane, by niemogło występować jakiekolwiek niekontrolowane sprzęże nie zwrotne. sygnałów

27

Projektowanie układów hydraulicznych

3.4

Wyznaczanie agregatu wyjściowego napędu (zespołu zasilającego)

Po ustaleniu elementu wyjściowego napędu i układu sterowania, a więc gdy znana jest potrzebna wartość energii na wyisciu i znane są straty występujące w układzie hydraulicznym, można przystąp1c do określenia zespołu zas1la1ącego. składającego się z pompy. zbiornika 1 osprzętu {np filtrów. układu chłodzenia). 3.4.1

Uwagi wstępne dotyczące poszczególny ch systemów napędowych

Najpierw niezbędne jest wyjaśnienie w jakim obiegu powinna odbywać się praca układu . Tablica 3 przedstawia przesłanki dotyczące takich ustalen. Rodzaj obiegu otwarty (sterowanie dławieniowe )

Rodzaj pracy

ciągła

otwarty {sterowanie pompy)

zamknięty

półzamkn ięty (układ

z dosysaniem)

X

przerywana

X

X

Duża moc

X niskie ciśnienie

(do 160 bar)

X

średnie ciśnienie

{do250 bar)

X

Zakres ciśnienia

X

X

X

X

roboczego wysokie ciśnienie (do 450 bar)

X

prosty

X

Układ

kompleksowy

X

Wysoka dynamika układu regulacji Mała przestrzeń

X

X

XI)

XI

I

do zabudowy

(zbiornika oleju) Rodzaj przekazywanego ruchu 1l

X

X

obrotowy

X

prostoliniowy

X

Tylko wówczas, gdy stosowane są przewody o mniejszej długości

Tablica 3· Kryteria okreslama rodza1u obiegu

W związku z tym należy zaznaczyć. że w praktyce ustalenie rodzaju obiegu zależy od dziedziny zastosowania układu 1 od doświadczenia danego projektanta. Podane w tablicy 3 przesłanki występują z reguły łączn i e. Oprócz rodzaju obiegu istotne znaczenie ma określenie rodzaju przewidywanego agregatu wego napędu .

28

równ ież wyjścio

Może to byc indywidualny agregat tralne zasilanie olejem, stosowane szych systemach hydraulicznych.

zasilający zwłaszcza

lub cenw więk

Projektowanie układów hyd raulicznych

3.4.1.1

Indywidualny agregat zasilający

Stosowany jest na ogól wszędzie tam, gdzie należy zapobiec wzajemnemu oddziaływaniu różnych ruchów. Zal eżnie od przesłanek stosowane są różne rodzaje pomp. Pompy stałej

wydajności

Jako zalety tych pomp można wymienić stosunkowo niską cenę i stałą wydajność na jeden obrót. Jeśli układ pracuje z użytecznym natężeniem przeplywu znacznie mniejszym od maksymalnej wydajności pompy, to należy l iczyć się ze zmniejszeniem sprawności. Wynika to z konieczn ości odprowadzenia nadmiaru cieczy roboczej poprzez " trzecią drogę " (zawór przelewowy) do zbiornika. P strat

(18)

= (Qpompy - Q odbiornika) · P N

Tutaj PN odpowiada maksymalnemu kach pracy ciąglej .

ciśnien i u

w warun-

Pompy zmiennej wydajności Przez zastosowanie pompy zmiennej wydajności można dostosować jej wydajność to potrzeb odbiornika. Ujemn ą stroną jest wyższy koszt nabycia takiej pompy. Tworzenie zespołów wielopompowych Inną możliwością uzyskiwania różnych

strumieni cieczy roboczej jest zastosowanie kilku równolegle połączo nych pomp stałej wydajności . W takim ukladzie moc na wejści u n apęd u można w sposób stopniowany dopasowywać do wymaganej mocy hydraulicznej. Unika się w ten sposób znacznej nadwyżki energii na wejściu napędu .

Ekonomicznie opłacalnym rozwiązaniem jest równ ież uklad utworzony z zastosowaniem pompy zmiennej wydajności i akumulatora hydraulicznego. Takie układy stosuje się wówczas, gdy zwiększone zapotrzebowanie cieczy roboczej występuje krótkotrwale. O maks w obrębie

(0 .5 do 0.66) czasu trwania cyklu roboczego

Należy uwzględnić również rodzaj układu hydraulicznego. tzn. czy jest to u kład stacyjny , czy też uklad maszyny samojezdnej. Silnik spalinowy, instalowany w maszynach samojezdnych, ogranicza możliwą do zastosowania l i czbę pomp w układzie takiej maszyny. Szczególnym problemem staje się optymalne wykorzystanie mocy wspólnego silnika spalinowego. Można to osiąg n ąć w sposób ekonomicznie oplacalny jedynie przez zastosowanie pomp zmiennej wydajności (8) do (14]. Praca pomp stalej wydajności jest znacznie mniej korzystna.

3.4.1 .2

Centralne zasilanie cieczą roboczą

Zastosowanie układu centralnego zasilania cieczą roboczą jest korzystne wówczas: - gdy zastosowano wiele odbiorników tego samego rodzaju, a nie wszystkie pracują jednocześ nie ; - gdy w ukladzie ma dz i alać wiele odbiorników o róż nym zapotrzebowaniu cieczy roboczej;

- gdy zapotrzebowanie cieczy roboczej pod ciśnieniem jest małe w stosunku do czasu trwania jednego cyklu roboczego; W takim ukladzie celowe jest podzielenie calkowiteJ wydajności na kilka pomp moż l iwie jednakowej wielkości. Zależnie od wymagań można budować układy centralnego zasilania cieczą roboczą wedlug opisanych miżej wariantów. S i eć

zasila nia cieczą roboczą z pompą stałej wydaji akumulatorem hydraulicznym

n ośc i

Zadaniem akumulatorów hydraulicznych jest zapewnienie ukladowi potrzebnej energii hydraulicznej. gdy występ uj e jej szczytowy pobór. Załączani e lub wył ączanie pompy (pomp) odbywa się za leżnie od stanu naładowa nia akumulatora. Ten sposób napędu ma swoje zalety zwlaszcza wówczas, gdy układ ma wiele przylączonych odbiorników, a cykle robocze są długi e . np. w obrabiarkach. Innymi jeszcze zaletami takich układów z akumulatorami hydraulicznymi są: -

oszczędność pędowych

na liczbie i wielkości pomp, silnikow nai zbiorników ;

- zmniejszenie zainstalowanej mocy; - mniejsze zapotrebowanie miejsca: - zmniejszenie halasu . Wadami tych ukladów są: - straty mocy ukladów napędowych z akumulatorami są zbliżone do strat występujących w ukladach z pompami stałej wydajności (ze sterowaniem dlawieniowym) ; - akumulatory hydrauliczne podlegają specjalnym przepisom odbioru technicznego; Projektowanie, sposób dzialania i kryteria wyboru akumulatorów hydraulicznych opisane są szczególowo w rozdziale Akumulatory hydrauliczne. Należy dobierac pompy takiej wielkości , by pobraną z akumulatora obję tość cieczy roboczej można było ponownie uzupełni ć po zakończeniu cyklu roboczego. S i eć

zasi lania

cieczą roboczą

z pompami zmiennej

wydaj no ści

W takim uk ładzie ciśnienie w przewodzie zbiorczym utrzymywane jest przez pompy zmiennej wydajności. Należy zwrócić uwagę , że w razie poboru dużej ilości cieczy roboczej mogą występowąc wahania ciśnienia , wynikające z czasu trwania procesu regulacji pompy. Sieć

zasilania cieczą roboczą z pomp ą zm iennej wyi akumulatorem hydraul icznym

dajności

Szczytowy pobór cieczy roboczej jest pokrywany przez akumulatory hydrauliczne, wobec czego zmniejsza się instalowana moc pomp w porównaniu z wyżej przedstawionym wariantem , a ponadto może nastąpić skrocenie czasu trwania procesu regulacji pomp.

29

Projektowanie układów hydraulicznych

3.4.1.3

Dopasowanie (oszczędność) energii

w układach hydraulicznych następuje przemiana energii mechanicznej na energię hydrau liczną. którą można łatwo przenosić. sterować i rozdzielac. aby następnie w hydraulicznych siłownikach lub silnikach ponowie przemieniać na energię mechaniczną. Jeżeli pompa zasila kilka odbiorników sterowanych zaworami. to w niekorzystnych warunkach ekspło ataCj1 mogą występowac znaczne straty energii w postaci strat dlaw1enia. powodujących nagrzewanie się cieczy roboczej. Takie stany robocze występują w obszarze częsc10wego obciążenia, o więc wowczas. gdy pompa tloczy więcej cieczy roboczej niż potrzebują tego odb1orn1k1, lub gdy nastawione ciśnienie na wyjściu pompy jest wyższe od wartosci ciśnienia, jakie wymagane jest przez odbiornik. Z punktu widzenia gospodarki energetycznej jest więc wskazane, by moc wyjsc1ową napędu (wydajnośc pompy i cisnienie) można było dopasowac do zapotrzebowania (układy z kompensaC)ą

c1snienia od obciążenia 1 układy ze sterowaniem przez zmianę geometrycznej objętosc1 roboczej silnika). Oprocz koncepcji hydraulicznych ukladow z dopasowywaniem mocy wejściowej napędu do mocy oddawanej istnieją jeszcze elektryczne uklady napędowe. Porownanie napę· dow elektrycznych z hydrostatycznymi zostało przeprowa· dzone przez Metznera [15] W tej pracy stwierdzono. że układ hydrauliczny ze sterowa· niem przez zmianę geometrycznej objętosc1 roboczej s. n1ka w porownaniu z elektrycznym układem o regulowanej pred· kosc1 obrotowej wyrożma się następującymi zaletami : lepsze wlasnosci dynamiczne, mnie1sza przestrzen potrzebna do zabudowy układu . mnie1sza masa; mały moment bezwladnosci własnej: - 1do 50 kW mniejszy koszt układu Przegląd możliwych rodzajów napędów zestawiono na rys 7

Koncepcje napędow hydrostatycznych

A

Systemy napędowe ze

B

sprzęzeniem natęzeniowym

BA

BA 3

BA 3.1

-

konwencjonalne

Rys 7 Koncepcie napędow hydrostatycznych

30

Sterowanie oporowe (dlaw1emowe)

BB

Sterowanie wyporowe

Sterowanie z kompensaC)ą c1sn1enia od obcrązenra (" load sensrng )

z pompą zm1enne1 wyda1nosc1

nowsza technika

Systemy napędowe ze cisnieniowym

sprzężeniem

BA 3.2

-

najwyższa

z pompą staleJ wyda1nosc1

technika

(ObjętOSCIOWe)

Projektowanie układów hydraulicznych

A

Systemy napędowe ze sprzężeniem natężeni owym

System ten nazywany jest też w praktyce przekładnią hydrostatyczną Jego dzialanie oparte jest na tej zasadzie, ze moc pobierana przez pompę ze żródla energii przenoszona jest hydraulicznie do jednego lub kilku s1lnikow hydraulicznych Stąd energia hydrauliczna przekazywana jest znow 1ako moc mechaniczna 1to naJczęscieJ w postaci ruchu obrotowego. Systemy napędowe ze sprzężeniem natężeniowym można podzielic na następujące odmiany. związane z ich zastosowaniem i sposobem sterowania A1

i

Kierunek obrotu walu silnika hydraulicznego przez prze lączenie rozdzielacza.

można

zmieniać

c1snierne chroni przekładnię hyprzed przeci ążeniem. Filtrowanie cieczy roboczej odbywa się w przewodzie spływowym. Zawor

ograniczający

drostatyczną

Obieg

zamknięty

- zasilanie (rys. 9)

Systemy z pompą zmiennej wydajności i silnikiem stałej c hłonności (sterowanie przez zmi anę geometrycznej objętos ci roboczej pompy)

Obieg otwarty - samoza~an ie irys.

81

r--, I

I

L _ _J

Rys 9: Sterowanie pompy w obiegu zamkniętym -zasila 11e

W ukladz1e z obiegiem zamkniętym ciecz robocza

Rys. 8 Sterowa me pompy w obiegu otwartym samozasysame

W układzie z obiegiem otwartym ciecz robocza płynie od zbiornika do pompy. skąd jest tłoczona do silnika hy· draulicznego Od silnika odprężona 1uz ciecz robocza plynie do zbiornika. a stamtąd znow do pompy hydrau licz nei.

powracająca od silnika hydraulicznego płynie bezposrednio do pompy hydrauliczną Do napełniania obwodt.. 1 do c1ąglego uzupelniania nieuniknionych przec1eKOW słuzy pompa zas1la1ąca. ktorej wydajnosć powinna z reguły wynosie około 15 °'o wydajnosc1pompy glownei W układach z szybkimi zmianami obc1ażenia może n e kiedy zachodzić konieczosć zasilania dodatkowego nawet do 1OO% wydajnosci pompy głown eJ co mozna realizować stosując akumulator hydrauliczny Dwa. odręb rne nastawiane zawory ograrncza1ące c1sn1erne. chron1a przekładnię hydrostatyczną przed przec1ąże111ern Filtrowanie cieczy roboczej odbywa się w przc--wodz1e spływo wym zaworu płuczącego lub JUZ w przewodzie zas1la1a· cym

31

Projektowanie układów hydraulicznych

Uklad z obiegiem zamkniętym dopuszcza wzajemną zapompy i silnika, wobec czego momenty napędowe i siły na wale wyjściowym można przenosić przez pompę do silnika napędowego . Taka zmiana kierunku przepływu energii umożliwia osiągnięcie hamowania niemal bez strat. mianę działania

Powyższe obowiązuje

jednak tylko wowczas. gdy w1elkonstrukcyjne pompy i silnika hydraulicznego są w przybliżeniu Jednakowe. kośc1

Obieg półzamknięty- dosysanie (rys. 1O)

pompa może zassać. Różnica 1est poprzez rozdzielacz odprowadzana do zbiornika. Dwa zawory ogranicza1 ące ciśnienie chronią przekładnię hydrostatyczną przed przeciążeniem.

Sterowanie wydajnoscią pompy przez zmianę jej geometrycznej objętosci roboczej stosowane 1est najczęs c1e1 w układach napędu indywidualnego przy dużej mocy 1 w warunkach pracy c1ągłe1 Obieg otwarty rozni się od obiegu zamkniętego rnnym sposobem zmiany kierunku napędu. Ujemną stroną obydwu tych systemow Jest pogarszanie się własności dynamicznych układu regulacji w miarę zwiększania się dlugosci przewodów A2

Systemy z pompą stałej wydajności i silnikiem zmiennej chłonności (sterowanie przez zmianę geometrycznej objętośc i roboczej silnika)

Ten rodzai wykonania układu 1est rzadziej stosowany Jego u1emną stroną w porównaniu z A 1 jest koniecznosc utrzymywania pewnej minimalnej prędkości obrotowej. _

nmln.siln. - npompy

L------I

L_

_J

r--, I

A3

.

V

Vpompy

maks. silnika

Systemy z pompą zmiennej wydajności i silnikiem zmiennej chłonności (sterowane przez zmianę geometrycznej objętości roboczej pompy i silnika)

Taka kombinacja 1est stosowana tam. gdzie wymagany jest bardzo duży zakres przeleżenia . Nie występują tutaj jakiekolwiek straty z samego systemu. Powstają jedynie straty energii w silniku. pompie głównej oraz w pompie zasilającej .

Rys. 1O: Sterowanie pompy w obiegu po/zamkniętym dosysanie

W układzie z obiegiem połzamkniętym przepływ powrotny od silnika do pompy jest niewystarczający do zasilania pompy. Brakująca ciecz robocza jest uzupełnia1ąco dosysana ze zbiornika poprzez zawory dosysania. N ajczęści ej elementem wyjściowym jest silownik z tło czyskiem jednostronnym . wobec czego w drugim kierunku przepływu do pompy płynie więcej cieczy niż

32

Projektowanie układów hydraulicznych

B

Systemy napędowe ze sprzężeniem ciśnieniowym

BA

Sterowanie przez zmianę oporów przepływu (dławienie)

BA2 Sterowanie przez zmianę oporów przepływu (dławienie) w układz ie z pompą zmiennej wydaj ności (rys. 12)

Tego rodzaju sterowanie bywa często stosowane w warunkach pracy przerywanej i w napędach z kilkoma odbiornikami (np. w obrabiarkach, maszynach samojezdnych). Rysunki 11 do 14 przedstawiają różne warianty układów ze sterowaniem przez zmianę oporów przepływu. Wariant według rys. 11 stosowany jest raczej dla mniejszej mocy, natomiast wariant wed ług rys. 13 dla większej mocy. BA1

Sterowanie przez zmianę oporów przepływu (dławienie) w układach z pompami stałej wydajności (rys. 11)

Rys. 12:

r--,

I

I

.____

Rys. 11 : Układ z pompą zmiennej wydajności i sterowaniem przez zmianę oporów przepływu

Układ z pompą zmienne1 wydajności i sterowaniem przez zmianę oporów przepływu

Ten układ różni się od konwencjonalnego zastosowaniem pompy zmiennej wydajności. Kąt wychylenia tzn wydajność pompy regulowana jest przez ciśn ienie w przewodzie tłocznym pompy. Pompa tłoczy wc iąż tylko tyle cieczy roboczej, ile potrzebuje odbiornik. Stroną ujemną takiego układu jest konieczność nastawiania bardzo wysokiego ciśnienia reakcji regulatora. aby odbiornik mógł być zasilany również przy dużym o bciaże niu. Wynikająca

Pv

z systemu strata mocy wynosi

= (pp - PM) . QM

Przedstawiony na rys. 11 układ hydrauliczny działa ze stałym ciśnien iem roboczym. Sterowanie odbywa się wyłącznie przez procesy dławien ia , tzn. ciś n ienie robocze kontrolowane jest przez zawór przelewowy. Część tłoczonej przez pompę cieczy roboczej, przekraczająca zapotrzebowanie odbiornika. zostaje w zaworze przelewowym zamieniona w ciepło i jako strata obciąża bilans energetyczny. Niepotrzebna odbiornikowi różnica ciśnień (pp - Pd ulega redukcji na zaworach 1 i 2, obciążając także bilans energetyczny. Wynikająca

Pv

z systemu strata mocy wynosi

= (Op - OM) · PP + OM (pp - PM) 33

Projektowanie układów hydraulicznych

Kompensacja

BA3

ciśnienia

od obciążenia

BA3.2

Kompensacja ciśnienia od obciążenia w układzie z pompą zmiennej wydajności (z zamkniętym przepływem w położeniu neutralnym) (rys. 13)

BA3.1

Kompensacja ciśnienia od obci ąże n ia w z pompą stałej wydajnośc i (z otwartym przepływem w położen iu neutralnym) {rys. 14) układzie

- ---- -1 I

I I I I

I L

Rys. 13:

Układ z pompą zmiennej wydajności i sterowaniem przez zmianę oporów przepływu oraz kompensacją cismenia od obciążenia (stosowany przede wszystkim w samojezdnych maszynach roboczych)

Za pomocą systemu sygnalizacji ciśnienia od obciążenia można dopasować ciśnienie i natężenie przeplywu do zapotrzebowania odbiornika. Układ wytwarza tylko niewiele więcej mocy hydraulicznej, niż potrzebują tego poszczególne, różne odbiorniki (co daje oszczęd n ość energii). Ten rodzaj sterowania działa z dużą czulością i jest niemal nieza l eżny od obciążenia (większy komfort obslugi). Wynikająca z systemu strata mocy w zmiennej wydajności wynosi

Pv = (Pp -

34

Pd · QM gdzie PP - PL =

układz i e

const. == 15 bar

Rys. 14:

Układ z pompą stałej wydajności 1 sterowaniem przez

zmianę oporów przepływu oraz kompensacją cisniema od obciążenia (stosowany przede wszystkim w samojezdnych maszynach roboczych)

Wyni.kając~ stałej

z ~y~temu strata mocy w ukladzie z pompą wyda1nosc1 wynosi

Pv = ( QP - QM) · PP

+ QM (pp - Pd

z pompą z PP - PL "" con st. == 15 · 1os N/m2 = 15 bar

Projektowanie układów hydraulicznych

88

Sterowanie objętościowe (systemy ze sterowaniem przez zmianę geometrycznej objętości roboczej silnika)

881

Sterowanie przez zmia nę geometrycznej objętości roboczej silnika (rys. 15) przebieg regulacji o bardzo dobrych właściwośći ach dynamicznych.

Z zasady jest to regulacja prędkości obrotowej silnika hydraulicznego. Gdy, w okreś l onych warunkach, natępuje doprowadzanie energii zewnętrznej do układu , wówczas silnik pracuje jako pompa, by utrzymać stałą wartość prędkości lub prędkości obrotowej . Można więc mówić o jednostce hydraulicznej, a nie o pompie hydraulicznej lub silniku hydraulicznym. System ten został opisany bliżej w literaturze [1 O]. [15) i [16). W tych napędach , tak samo jak w napędac~ opisanych pod A, nie występują, straty wynikające z systemu . Zastosowanie sterowania przez zmianę geom. objętości roboczej silnika jest wedlug (17] interesujące wszędzie:

- Tam , gdzie wymagana jest korzystna relacja mocy do masy (np. statki, pojazdy, wieże obrotowe, obrabiarki). Jednostki hydrauliczne mają znacznie bardziej zwartą konstrukcję i są lżejsze od porównywalnych elektrycznych [15). - Tar:n, gdzie systematycznie powtarzaj ą się cykle robocze i istnieje możl i wość odzysku energii. Na przy kład w pojazdach (autobusy miejskie, wózki widiowe, wcią garki na statkach, dźwigi , wirówki itd.) , gdzie mo żna akumu l ować energię hamowania i następnie wykorzystać ją do procesów przyspieszania. Albo też w pojazdach gą sienicowych, ponieważ na zakręcie Jednostki wewnętrzne pracują jako generatory, a jednostki zew nętrzne jako silniki. W określonych zakresach prędkości pozwala to na odzyskiwanie energii.

- Tam, gdzie różne odbiorniki pracują równolegle i w kolejności (np. na statkach) , gdzie istnieje możliwość odzysku energii od tych jednostek, które pracują w stanie zahamowania (jako generatory), i możliwość wykorzystania tej energii do silnikowego napędzania innych jednostek (np. we wciągarkach). Wskutek tego można znacznie zredukować calkowitą moc zainstalowaną.

jednak jest rozważenie , czy możliwy do owynik przeważać będz i e nad nakładami zwią zanymi z zainstalowaniem takiego systemu. Niezbędne

- Tarn, gdzie gdzie występują duże odległości między agregatem hydraulicznym i odbiornikiem. Sciśliwość cieczy roboczej nie odgrywa tutaj żadnej roli , ponieważ regulacja odbywa się w silniku. Można więc uzyskać

siągn ięcia

a

Maszyna robocza

Rys. 15: System napędowy ze sprzęże niem ciśnieniowym (sterowanie przez zmianę geometrycznej objętości roboczej silnika)

35

Projektowanie układów hydraulicznych

3.4.2

Wybór pompy

Przedstawione wyżej rozważan ia oraz ustalone ciśnie nie robocze określają warunki brzegowe dla dokonania wyboru określonego rodza1u pompy. Tablica 4 zawiera

wyszczególnienie i wzajemne porównanie różnych rodzajów konstrukcji pomp hydraulicznych i ich wielkości nominalnych.

Wielkość

Oznaczenie Aexroth

geometrycznei objętości roboczej cm3

Pmax > Pnom bar

Zakres prędkości obrotowej zależny od wielkości konstrukcyjnej min- 1

G2 G3 G4

3do 100

250 250 250

500do5000 500do5000 500do5000

85 do 90

GM

25do50

210

900do1800

90

Pompy łopatkowe

V2

10do36

175

900do3000

86

Pompy tłokowe promieniowe

A4

0.4do20

700

1000do3400

90

Pompy tłokowe osiowe (z wychylnym blokiem cylindrów)

A2FO A2F KFA2FO

10do250 200do1000 45do63

450 400 350

1500 do3150 950do 1800 2000do2240

92

Pompy łopatkowe

V3 V4 V5

12do63 20do 125 8do63

100 160 70

1ooodo 1800 750do2000 900do1800

85 85 85

A4V A4VSO A4VSG A10VO A10VSO

2Sdo250 28do250 28do250 28do 100 28do 100

450 450 450 315 315

500do425o· 500do425o· 500do4250' 1000do3000 1000do3000

91 91 91 91 91

A2V A7VO A7V A8VO

250do1000 20do 1000 20do 1000 28do 107

400 400 400 400

soodo25oo· 500do4100 500do4100 500do3150

92 92 92 92

nominalna odpow1adacjąca

Rodzaj konstrucji pompy C1>

co

o zazębieniu

N

zewnętrznym

.D '

·u •Ul o

c ·nr "O

>a.

E o

o zazębieniu

a..

wewnętrznym

>;:

'ii)'

iii iii >a.

E o

a..

·u '
Charakterystyka pulsacji

Charakterys tyka

Sprawnosć 'lima~

hałasu

92

o

c ·nr "O

~

"ii)'

c c

C1> .E N

>a.

E o

a..

C1>

;: o ·u;

z wychyl ną

o

tarczą

C1>

;:

o

,g """ >a.

E o

a..

z wychylnym blokiem cylindrów

dobra

lepsza

obieg zamknięty

-

bardzo dobra

-

doskonała

Tablica 4: Porownanie rodzajow konstrukcp pomp pod względem na1wazniejszych wlaściwosci Dane szczegółowe zawarte są w katalogu {5] i odnoszą się do pracy z ole1em mineralnym jako cieczą roboczą.

Wymagania, zawarte w założeniach projektowych, wyznaczają granice doboru rodzaju konstrukcji pompy oraz jej wielkości. N ależy tutaj uwzględnić: - zakres ciśnienia: ciśnienie w warunkach pracy ciągłej i ciśnienie maksymalne oraz dopuszczalny czas pracy w tych warunkach, a także zachowanie się przy czę stych zmianach ciśnienia: - zakres prędkości obrotowej: górna i dolna granica:

36

- oczekiwana

trwałosć

(obciążenie

ciągłe ,

w roznych warunkach obciążenie

obcrązenia

częściowe.

prze·

ciążenia, szczytowe wartości cisnienia);

- ciecz robocza: zanieczyszczenia 1 warunki temperaturowe (klasa zanieczyszczenia wed ług NAS, lepkość)- patrz rozdział " Hydrauliczne ciecze robocze"· charakterystyki sprawności w rożnych warunkach obciążenia;

Projektowanie układów hydraulicznych

- przydatnosc do pracy w warunkach zużycia rownomiernego 1przy silnych wahaniach zużycia: niezawodnosć

ekspoatacyjna 1charakterystyka glos-

nosci. w odniesieniu do pomp zmiennej wydajnosc1: prędkosć przesterowania i zakres wychylenia, natężenie przeplywu przec1ekow wewnętrznych, wybor urzą dzen steruiących. dogodnosc dokonywania obsługi technicznej 1napraw.

Na ogół istnie1e możł iwosć zredukowania tych hałasów przez: - odsprzężenie dzwięku przenoszonego przez ciało stale (ustawianie na elementach tłum iących argania lid); ograniczanie rozchodzenia s i ę dzw1ękow przenoszonych przez ciecz i powietrze (akumulatory hydrau liczne 1tlumiki dźwięku); unikanie dodatkowych czynnikow pobudzaiących do drgań

sposrod wyszczegoln1onych tutai problemów

Szczegolowe 1nformac1e zawarte są w rozdziale · Srodl( 1metody zmnieiszania halasu" oraz [18].

Sprawnosc 11

Ciecz robocza

Poniżej zamieszczono bliższe omówienie niektórych

Sprawnosć staje się przedmiotem szczególnego zainteresowania przede wszystkim przy dużych mocach 1 wysokim stopniu wykorzystania(= czas pracytdysponowany fundusz czasu pracy) .

Mala wartosc 11 lub duża strata mocy powoduje nagrzewanie cieczy rotJocze1 (oleju) i wymaga intensywnego chłodzenia W tym konteksc1e odgrywa istotną rolę rown1ez stop1en wykorzystania

v

(19)

1tA = - vmax

przy zastosowanieu ·

11A

30

80 % duża 80 % średnia 30 % mala

~

pomp stałej wydajnosc1 pomp zmiennej wydajnosci pomp stałej wydajnosc1 z akumulatorem hydraulicznym

Tablica 5 Wartosc1oflenlacyp1e dla V

O

Trwałosc

Trwalosc 1es1 bardzo zalezna od c1snierna roboczego p (np dwukrotnie większe c1snienie robocze zmniejsza trwalosc lozysk kulkowych do 1 8) oraz od stopnia zanieczyszczenia cieczy 1obocze111ei temperatury. Emisja

hałasu

Zasada tloczerna cieczy iest podobna we wszystkich maszynach wyporowych . Ich komory wyporowe są za każdym obrotem napełniane w stałej kole1nosc1 . następ nie zamykane w celu zapob1ezen1a przeplywow1 powrotnemu i w końcu sa znów otwierane w celu wyparcia ich zawa1iosc1 Ten 111ec1ągly proces powoduje pulsaC)ę c1s111enia a tym samym drgania , ktore przechodzą na inne elementy konstrukcyine układu w postaci dzw1ękow przenoszonych przez ciecz 1 ciała stale. Ponadto wskutek opisanego wyzei procesu tłoczenia . pompy em1tu1ą przez swoia powierzchnię dzw1ęk przenoszony przez powietrze

W razie stosowania innych cieczy roboczych rnz ce 111 neralny wskazane jest uprzednie porozurn1en e s1e z producentem urządzen hydraulicznych 3.4.3

Zbiornik oleju

Kolejnym ważnym składnikiem agregatu r apęd •W( 1est zb1orn1k cieczy roboczej Zadanie zbiornika polega nie tylko na gr om,1dzer 11,, maganej ilosc1 cieczy roboczej. ale obejinu1e rowrnE z oddzielanie zanieczyszczeń . wody 1powietrza wt"llc n1;,. cieplną oraz "uspakajanie'' wp lywającei cieczy robuc..

,„

W wielu zastosowaniach zb1orn1k powin1er1 1adm"I do umieszczania na mm takich elementow ł•yd
3.4.4

Osprzęt

Do osprzętu zalicza się m ir1 takie elem r ty • nia. ktore umożhw1a1a filtrowanie 1akurnu owanie robocze1 regulowanie bilansu cieplnego w Jkia.Jl • drauhcznym (chłodnice nagrzewnice) or1z wsk Zif\ rne wartosc1 roboczych. np . c1srnerna Kryte:ria d tych elementow 1 urządzen metody ob 1cza1'1a 1 e konstrukcyine op1sare są w następnych rozdz1ald •1 Szczegolowe dane dotyczące innych wawyc'1 d , tow projektowania, 1ak orurowania poszczegol·wc r rnentow redukc11 hałasu. ochrony przed KOroz• uruchamiania i obsługi technicznej ukladow 1-iyc· .J nych mozna również znalezć w nastepnycr ro:c.1 i teqo tomu Vademecum Hydraul1k1

"'

Projektowanie układów hydraulicznych

4

Dokumentacja nagromadzonego dóswiadczenia

5

Dokumentacją w tym kontekście jest zbieranie i udostęp nienie informacji w postaci umożliwiającej ich wykorzystanie. Nal eży jednak zaznaczyć. że nawet najlepsza dokumentacja staje się bezwartościową. gdy nie jest wykorzystywana. Zródłami informac11. oprocz artykułow zamieszczanych w czasopismach , opisach patentowych itp„ jest przede wszystkim doświadczenie zdobyte w toku projektowania i realizacji wykonanych układów hydraulicznych . Gromadzenie informacji powinno odbywać się z ukierunkowaniem wybitnie czynnym, a więc nie do szuflady. Działalność

dokumentacyjna obejmuje

głównie

dwa

aspekty: 1 Zaopatrywanie inżynierów-projektantów w materiały przedstawiające

aktualny stan rozwoju technicznego.

2 Przedstawianie takich użytecznych metod i rozwią zań , które już sprawdziły się w praktyce i są już dostępne. W tym ujęte są również kwestie opłacałnosc1 ekonomicznej. Na ogół zadania stawiane wobec inżynierów są przez nich rozwiązywane ze znajomością rzeczy i z uwzględ nieniem najlepszej opłacalności. W toku takiego procesu rozwiązywania zadań zachodzi konieczność podejmowania wielu decyzji , których wyniki są tym cenniejsze, im bliższe są optymalnych warunków i im szybciej można ie uzyskać. Do decyzji charakteryzuiących się takimi wynikami, można dojść wówczas, gdy we własciwym czasie, to znaczy j uż w początkowej fazie projektowania, dysponuje si ę niezbędnymi informacjami dotyczącymi wyboru elementów i parametrów układu . Toteż przygotowanie dokumentacji, tzn . zabezpieczenie, gromadzenie i przenoszenie dośw1adczen . jest czynnikiem współdecydu jącym w wyborze najlepszego rozwiązania nowych przyszłościowych zadań .

Koszty nabycia

Rys. 16: Zestawieme ogolne kosztow układu hydraulicznego

38

Ekonomiczna

opłacal ność

W celu określenia ekonomicznej opłacalnosc1 przyię tego rozwiązania niezbędne jest uprzednie dokonanie klasyfikacji kosztów wedlug rodzajów i uzyskanie w ten sposób przejrzystych zestawień . Z rysunku 16 wyrażnie wynika, że w początkowej fazie projektowania nie można z gory określić kosztow Do kalkulacji wstępnej przyimuje się więc dane empiryczne z porównywalnych projektów. Oferent powinien Jednak zadbać o to, by ceny ofertowe 1 ceny ostateczne były konkurencyjne. Można twierdzić, że dla użytkownika cenowo korzystniejsze jest nabycie całego układu . co ponadto zapewnia nienaganną obsługę techniczną. Innym plusem jest mniejsza liczba ewentualnych zakłócen albowiem prawie wcale nie ma problemów z połączeniami między odrębnymi układami . gdyż elektrotechnika 1elektronika jest już optymalnie dopasowana do hydrauliki W lach warunkach tylko inżynier-projektant ponosi odpowiedzialność za projektowanie i wykonawstwo, co jest czynnikiem minimalizującym ryzyko ponoszone przez u żytkownika .

Należy też zaznaczyć , że opłaca się sporząd zenie zestawienia porównawczego kosztów nabycia i kosztow eksploatacji. Częstokroć użytkownik akceptuje tansze oferty, bez uwzględnienia występujących póznieJ znaczących kosztow uruchamiania, obsługi technicznej 1 energii.

Projektowanie układów hydraul icznych

6

Wytyczne wania

dotyczące

projekto-

x, x , F

..-----~ Pab

a \p Sterowanie zaworu

,--,

I

~

Pp

Rys. 17: Schemat układu hydraulicznego: x

x, F -

to wymagane przez użytkownika parametry wyjściowego elementu napędu

Sposób obliczania układu hydraulicznego

A Obliczanie siłownika hydraulicznego

F=p,/ · A PN· :

B Obliczenie zespołu

zasilaj ącego

A= FIPH*

wstępnie określone ciśnie nie

w układzie (dane empiryczne, patrz tablica 1)

Z katalogu [5] należy wybrać wielkość konstrukcyjn ą (warunek Azyl ::::: A) odpowiedniego siłownika hydraulicznego.

V9 : geometryczna objętość robocza

n: 11v:

prędkość

obrotowa

sprawność objętościowa,

patrz katalog [5]

Należy wybrać odpowiednie zestawienie pompy hydraulicznej ( V9) i silnika elektrycznego (n), spełniające wymagania użytkown i ka.

39

Projektowanie układów hydraulicznych

., ".

Vmax • mis

Rodzaj przewodu

0,5do 1,0

Przewód ssawny Przewód spływowy Przewód ciśnieniowy

t:'

.:;,„. ~1· ~~ ~ _;: ·,,;~ ',. •.•

.

.

3

~

5

llges: sprawność całkowita układu

Tabhca 7: Dane orientacnne prędkosc1 przepływu cieczy w rurach

11ges

0,8 0,8 0,8 0,7 0,65do0,7 0,5

Rodzai pompy Pompa zębata o zazębieniu wewnętrznym Pompa tłokowa osiowa Pompa tłokowa promieniowa Pompa łopatkowa Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym Pompa wirowa

F Obliczenie objętośc i zbiornika (wartosci empiryczne) Vzb1o1n - 3 do 5 x Op (Op w I/min)

W układach z dużymi siłownikami:

Tablica 6· Dane onentacne sprawnosc1 calkow1te1 układu w zależności od zastosowanej pompy

C Obliczenie zaworu

steruj ącego

Wybór wielkości nominalnej zaworu zależy m.in. od parametrów granicznych zaworu: natężenia przepływu O 1 spadku ciśnie n ia J.p = p (O). Odnośne dane zawiera katalog (5).

G Obliczenie

Straty mocy układu hydraulicznego. podlegające przemianie w ciepło , zależą w dużym stopniu od rodza1u układu.

X

D

Określenie

układu c hłodzen ia

moc urz. chłodn. PK mocpompyPp

Rodzai układu hydraulicznego

potrzebnej mocy hydraulicznej

(pompy)

0,1 do0,3 0,2do0,5 0,5do0,9

Układ standardowy Układ z akumulatorem hydr Układ z serwosystemem

Tablica 8 Wartosci empiryczne do określania mocy

111:

sprawność

calkowita pompy, patrz katalog (5]. z Pp = F!Azy1 + .J.Pv \pv jest wartośćią empiryczną. która w zależności od typu układu może wynosie 1O . 50 bar Wartość ta jest zależna od prędkości przepływu oraz rodza1u 1 długości przewodow rurowych.

.ff<•.

E Obliczenie przekrojów przewodów rurowach (wartości empiryczne)

Vmaks:

maksymalna prędkość przeplywu cieczy ta zależy od dlugości przewodów rurowych. ciśnienia roboczego i warunków zabudowy Wartość

40

urządzenia chłodniczego

Uwaga Obliczanie akumulatorow hydraulicznych oraz rozmieszczenie i dokładnosć filtrów opisano w odpowiednich rozdziałach niniejszego poradnika .

Projektowanie

P rzykład

7

układów

hydraulicznych

projektowan ia

Na zakończenie przedstawiamy prosty

przykład

obrazu-

Ciś nienie

nominalne układu oblicza si ę

następująco :

jący sposób projektowania u kładu hydraulicznego ś l uzy

dla łodzi. Klient postawi!

P Anl .N

następujące

- droga robocza s=1m

każdej

warunki brzegowe:

bramy

=

- prosta budowa

-

sprzężeń

możliwość nawrotu procesu w każdej chwili (funkcja zabezpieczająca) śluzowania

okolu 5 minut.

Najpierw uściś l a się postawione zadania, tzn. n ależy ustalić jeszcze kilka wartości niezbędnych do wykonania ob l iczeń projektowych : siła ciągnąca i siła pchająca działająca

F N 1.3

-

gdzie straty w układzie ocenia się empirycznie na 30 bar. Jako ciśnienie w układzie przyjmuje się 90 bar.

elektrycznych

- czas trwania procesu

-

P Anl.V'

Jak to wynika ze schematów ideowych (rys. 18 119) elementami wyjściowymi napędu są s i łow n i ki hydrauliczne. Wiel kość konstrukcyj ną siłown i ków hydraulicznych. pom ijając straty, można szacunkowo określ i ć następuj ąco :

- potrzebna siła napędowa FN 80 kN

- bez

= Pmax -

64000 N 900N/c m2

= 14 kN

- czas otwierania bramy !A l .3 = 30 S - czas zamykania bramy lz 1 _3 = 60 s

14 000 N A 24 = = 15,5cm2 · 900 N/c m2

Uwaga: Siłownik i z tłoczyski em jednostronnym mają dwa rozne pola powierzchni czynnej. a zatem dwie różne prędkości robocze. Uwzg lędniaj ąc przyjęte ciśnienie

podstawie katalogu [5] hydrauliczne:

- czas otwierania zamknięć IA 24 = 180 S

Siłown i k 1 Silownik2

- czas zamykania zamknięć lz 2 .4 = 30 s

Siłownik3

J eże l i nie można sięgnąć do wcześniejszych rozwiązań.

to na l eży sporządzić schemat ideowy (rys. 18 i 19) o raz schemat funkcjonalny (rys. 20). Układ działać będzie przy niskim ciś nieniu i w warunkach pracy przerywanej oraz powinien charakteryzować się prostą bud ową i n iską ceną. Z tych względów , zgodnie z danymi tablicy 3 , znajdzie tu zastosowanie obieg otwarty. Ciśn ien ie

robocze ustala się według normy DIN 19704, przepisy dotyczące konstrukcji stalowych w budownictwie wodnym. Ze wzg l ędu na wymaganą pracę awa ryjn ą lub pracę ze sterowaniem ręcznym przyjmu je się Pmaks = 120 bar. zawierającej

= 71 c m2

na bramę

= 64 kN

siła ciągnąca i siła pchająca działająca na zamkni ęc ia

FN 2 .4

A 1. 3 =

Siłown i k4

określić

i w ymiary możn a na poszczególne siłown iki

CD 250 B 125/70 x 1030 CD 250 B 63/45 x 350 CD 250 B 125/70 X 1030 CD 250 B 63/45 x 350

W tym kontekście n a leży zaznaczyć, że wybór siłownika hydraulicznego wpływa równ ież na okreslenie w1elkośc1 pompy zgodnie z zależnościa Q = v ·A. Znając ciśnienie robocze, natężenie przepływu oraz s porządzony schemat ideowy można określić wielkość poszczególnych elementów, a tym samym okreś l ić te elementy. np zawory. Gdy już ustalono moc wyjściową oraz straty w poszczególnych elementach sterujących , a więc gdy znana już jest wymagana energia napędowa układu , wowczas można określić zespół zasilający , składający się z pompy, zbiornika i osprzętu (np. filtry. osuszacz powietrza). Ze względu na koszty - dąży s i ę ogólnie do instalowania napędów standardowych . Dla danego układu można wybrać standardowe elementy i nabudować je na zbiorniku o wymiarach specjalnych .

41

Projektowanie układów hydraulicznych

(

Rys. 18: Schemat śluzy dla lodzi {śluzowanie w górę)

42

Projektowanie układów hydraulicznych

(Kierunek biegu rzeki)

==>

~

I

I

IT erzekrój C· O

43

Projektowanie układów hydraulicznych

@

e

I

(Kierunek biegu rzeki)

>

I

lł- ---ł

Rys. 19: Schemat śluzy dla lodzi (śluzowanie w dól)

44

Projektowanie układów hydraulicznych

Przekrój c · o

45

Projektowanie układów hydraulicznych

Kalkulacja wstępna okreś l a koszt układu , lącznie z projektowaniem. Do tego dochodzą koszty montażu i uruchomienia, które dla dającego się przewidzieć zakresu możn a objąć ceną ryczałtową lub wyl iczyć według zakresu prac. Po przyjęciu oferty przez klienta następuje realizacja zamówienia, konstruowanie i budowa ukladu hydraulicznego.

L.p.

Nazwa

Oznaczenie

Stan

1

Przycisk

1.1

Zał.

Jednostka

Wartość

min-1

1500

Wył.

Agregat nepędowy

2

T1

ruchobrot.

o Rozdzielacz sterowany ręcznie

3

M1

Śluzowanie w górę Położenie środkowe

Śluzowanie w dól Siłownik bramy górnej

4

5

6

21

Siłownik zamknięcia otworu w bramie górnej (napełnianie komory)

22

Rozdzielacz sterujący siłownikiem

T2

zamknięty

mm

1030

otwarty

mm

o

zamknięty

mm mm

o

zamknięty

mm

1030

otwarty

mm

o

zamknięty

mm

350

otwarty

mm

o

otwarty

350

zamknięty

22 (sterowanie mechaniczne za pomocą rolki)

Rozd zielacz sterujący siłowniki em

7

otwarty

T3

zamknięty

T2 (sterowanie mechaniczne za pomocą rolki)

Siłownik bramy dolnej

8

Siłownik zamknięcia otworu w bramie dolnej (opróżnianie komory)

9

10

Rozdzielacz sterujący siłowniki em

otwarty

23

24

T3

zamknięty

24 (sterowanie mechaniczne za pomocą rolki)

Rys.

46

20: Wykres stanów śluzy według rys. 17

otwarty

Projektowanie układów hydraulicznych

Ślu zowanie w dół Czas, s 30 60 90

o

t

Śluzowanie w górę

120 150 180 210 240 270

r -I

o

60

30

90

120 150 180 210 240 270

j

JI

1- ..d

(„L

1

\_ J r Jl

I\_

~'

I

I

I

I

I I

I

I i

I

~

L

I

I

-/r _..,,,,

I

'®

Wyłącznik ciśnieniowy '

•

1'

'-

...

I

I

l

-r

I

I

J

I I Wyłączni k ciśnieniowy

„

~ ~ '®

' ..,. I

I

->---

I I I ,,l

47

Projektowanie układ ów hydraulicznych

Wykaz oznaczeń podstawowych, wskaźników bezwymiarowych i indeksów

8

Oznaczenia podstawowe

Indeksy

Oznaczenie Jednostka

Oznaczenie Nazwa

Nazwa

a

mm2

Powierzchniaotwarcia, powierzchnia czynna po stronie tłoczyska

A

mm2

Powierzchnia, powierzchniaczynna po stronie tłoka

d, O

mm

Średnica (tłoka,

suwaka, rury)

A

wykorzystanie

ab

dot. elementu wejściowego napędu

an

dot. elementu wyjściowego napędu

Ani

dot. układu

b

przyspieszenie

F

N

Siła

e

wartość efektywna

I

m

Długość rury

G

ciężar

M

Nm

Moment

p

N/m2

Ciśnienie

p

w

Q, V

m3/s

s t V

mis

Prędkość przepływu

w

s-1

Prędkość kątowa

ges (1 N/m2 = 1 Pa)

h

hydraulicznie

Moc

K

tłok , suwak

Objętościowe natężenie przepływu

L

obciążenie

m

Droga

m

mechanicznie

s

Czas

M

silnik

max

bezwymiarowe

Oznaczenie Nazwa

48

Ct

Kąt

11

Sprawność

"A

Współczynnik strat przepływu

!;

Współczynnik strat miejscowych

Q

Gęstość

cp

Stosunek powierzchni

w

Zakres przełożenia

w rurach

maksymalnie

N

nominalnie (nominalny)

p

pompa

R

tarcie

Sp Wskaźniki

calkowity

szczelina

T

czas trwania cyklu

th

teoretycznie

V

strata

z

siłownik

1

wejście

2

wyjście

Projekto w anie układów hydraulicznych

9

Literatura

[1]

VDl-Richtlinien VO i 3260 Funktionsdiagramme von Arbeitsmaschinen und Fertigungsanlagen VDl-Verlag GmbH Dusseldorf 1977

(14]

Wiesi, W. Hydrostatische Antriebe fur Landmaschinen u. Traktoren o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" Juli 1983

[2]

Ebertshauser, H. Planung hydraulischer Anlagen o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" (1984)

[15]

[3]

Obermeyer, G. Kraftebetrachung an einem ditterentialgeschalteten Druck- und Zugzylinder o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" Oktober 1966

Metzner, T. Kennwerte der Dynamik sekundardrehzahlgeregelter Axialkolben am eingepragten Drucknetz o + p "Ólhydraulik u. Pneumatik" 30 {1986) Nr. 3

(16]

Kordak, R. Sekundargeregelte hydrostatische Antriebe o + p "Ólhydraulik u. Pneumatik" 29 (1985) Nr. 9

Kramer, O. Zylinderentwicklung fur Kunststottmaschinen Rexroth Fachtagung 1985

[17)

Was ist Sekundarregelung? Mannesmann Rexroth GmbH Druckschrift Nr. RO 0948 1

Hydraulik Komponenten, RO OO 101 Katalog Ober das Lieferprogramm der Unternehmensgruppe Mannesmann Rexroth

(18]

Auswahlkriterien von Hydropumpen o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" Sept. 1980

[4]

[5]

[6]

Der Hydraulik Trainer, Band 1 Mannesmann Rexroth GmbH 2. Auflage 11 .80

[7]

Der Hydraulik Trainer, Band 2 Mannesmann Rexroth GmbH 1. Auflage 1.86

[8]

7. A.F.K. Energiesparende Hydraulik Fluid, April 1986

[9]

Roorda, T. Verluste auf Spańlamme (Load-Sensing-System) Fluid, Mai 1986

(1O]

Nikolaus, H.W. Sekundargeregelte Antriebstechnik Fluid , April 1985

[11 ]

Mayr, A. Hydrostatische Fahrantriebe o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" Juli 1985

[12]

ROckgauer, N. Hydraulische Antriebe im Kranbau o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" Marz 1986

[1 3]

Mayr, A. Hydrostatische Antriebe fOr StraBenwalzen o+ p "Ólhydraulik u. Pneumatik" August 1983

Następujące pozycje ukazały się równ ież w tł u macze ni u na j ęzyk polski :

[6]

Vademecum Hydrauliki , tom 1 Mannesmann Rexroth GmbH RPL00301 / 12.80

(7]

Vademecum Hydrauliki , tom 2 Technika hydraulicznego sterowania zaworami proporcjonalnymi i serwozaworami Mannesmann Rexroth GmbH RPL 00303/1.86 (wydanie 1)

Ponadto w języku polskim wydano także · Elementy i u rządzenia hydrauliczne Informacja o programie produkcyjnym grupy biorstw Mannesmann Rexroth

przedsię

RPL 00204/03.87

49

Projektowanie układów hydraulicznych

Notatki

50

Ciecze robocze

Ciecze robocze Peter Drexler

1

Wstęp

W układach hydraulicznych można byłoby teoretycznie jako ciecz roboczą zastosować każdą ciecz. pornewaz wszystkie spełniają warunki prawa Pascala Początkowo

stosowano wodę.

Czysta woda nie zapobiega 1ednak zuzyciu sciernemu . a w połączeniu z tlenem może prowadzić do silne1 korozji . wobec czego woda nie odpowiada wymaganiom nowoczesnych ukladow hydraulicznych. W praktycznym zastosowaniu sprawdził się przede wszystkim olej mineralny ze względu na jego dobre wlasnosci smarne i przeciwkorozyjne. W wyniku wprowadzenia dodatkow uszlachetniających następowala i nadal następuje ciągła poprawa wlasnosci hydraulicznych oleiow mineralnych .

Wymagania stawiane wobec cieczy roboczej

2

Wobec cieczy roboczych stawia się wiele wyn'aga'1 Na1wazn1e1sze zestawiono poniżej . - Dobre wfasnosci smarne Nie wywieranie dz1alania niszczaceoo na mater atv konstrukcyjne układu Korzystna zależnosć lepkosc1 od temperatury - Duża obc1ązalnosc cieplna i odpornosc na utlenianie Mała

scisllwosc.

Mała skłonnosć

do pienienia

Duza gęstosc . Dobra przewodnosc cieplna. - Trudna zapalnosc dla specjalnych zastosowan

Jednakze olei mineralny ma też wadę. iest on palny. Z tego względu w ukladach hydraulicznych instalowanych w pobliżu otwartego plamienia. ciekłego metalu lub w innych miejscach występowania wysokiej temperatury, stosuje się często trudno zapalne ciecze robocze

Nietoksycznosc Niski koszt - latwa dostępnosc. - Niskie koszty obslugi technicznei

Nie ma jednak idealne1 cieczy roboczej Dlatego tez staranny dobor cieczy robocze) odpow1ada1ące1 wymaganiom danego układu hydraulicznego. stanowi warunek wstępny nienagannego działania układu

- Bezproblemowe usuwanie i urneszkodliw1arne Luzvte1 cieczy.

51

Ciecze robocze

Własności

3

cieczy roboczych

otrzymywanych z destylacji

ropy naftowej i kryteria ich doboru W przeważającej l1czb1e układów hydraulicznych stosuje się ciecze robocze otrzymywane z destylaCJI ropy naftowej. zwane olejami hydraulicznymi Prawidłowy wybór oleju hydraulicznego jest podstawą nienagannego działania układu hydraulicznego. Wybór ten powinien wszechstronnie uwzględniac warunki eksploatacyjne układu .

Własnosc1 oleju mineralnego zależą od: - rodzaju ropy naftowej ; - stopnia rafinacji: - rodzaju i ilości wprowadzonych dodatków uszlachetniających

Ciecze robocze z dobrą płynnością w niskiej temperaturze wykonywane są z ropy na podstawie naftenowej. Są one stosowane w układach hydraulicznych o niskiej temperaturze rozruchu i temperaturze oleju maks. do 30 c. ~eżell płynn?ść w niskiej temperaturze me jest decydującym kryterium doboru , to zaleca się stosowanie olejów hydraulicznych wykonywanych z ropy na podstawie parafinowej. które wyróżniają się większą odpornością na utlenianie i korzystniejszą zależnością lepkości od temperatury. Przeważnie wytwarza się jednak mieszaniny z ropy na podstawie naftenowej 1parafinowej oraz węglowodorow aromatycznych. co pozwala na uzyskanie możhw1e dużego zakresu stosowania olejOW hydraulicznych. Niepożądane składniki ropy naftowej, np. związki siarki . usuwane są w procesie rafinacji. Przez wprowadzenie specjalnych dodatków uzyskuje się poprawę własności olejów mineralnych. np. własności chroniących przed zużyciem ściernym.

Wymagania. stawiane wobec oleju hydraulicznego. zawarte są w normie DIN 51524

3.1

Rodzaje cieczy roboczej

3.1.1

Oleje hydrauliczne HL według DIN 51 524, część 1

Oleje hydrauliczne HL są olejami uszlachetnionymi . ktorych odporność na starzenie i własności przeciwkorozyjne zostały poprawione przez wprowadzenie dodatków. Oleje hydrauliczne HL stosowane są w takich układach hydraulicznych. gdzie mogą występowac temperatury około 50 C i/łub korozja powodowana przez przenikająca wilgoć.

~leje te nie zawierają dodatkow zmniejszających zuży cie sc1erne, wobec czego mogą byc stosowane w ukła dach hydraulicznych jedynie w ograniczonym zakresie. Ograniczenia dotyczą doboru elementów i u rządzeń . przede wszystkim pomp i silników. a także zakresu ciś nień . Ogólne zalecenia nie miałyby sensu, ponieważ stale następuje doskonalenie elementów i urządzen .

52

Ni ezbędne dane można znalezc w dokumentaCJI udostępnianej

przez producentow. Nie wolno stosować ołejOW hydraulicznych wywierają· cych korodujące działanie na ołow lub materiały łozys kowe zawierające olow. nawet gdyby oleje te spełniały dotyczące olejów HL wymagania ustanowione według DIN 51 524, część 1. Są to na ogół oleje uniwersalne. np oleje do smarowania prowadnic łoża obrab1ark1 , zaw1e rające kwasy tłuszczowe lub estry kwasów tłuszczo wych. Oleje hydrauliczne HLP według DIN 51 524. część 2 Oleje hydrauliczne HLP zapewniają lepsze własnosc1 chroniące przed zużyciem sc1ernym niż oleje HL. Oleje HLP zawierają dodatki powstrzymujące starzenie 1zapob iegające korozji oraz dodatki sprzyjające zmniejszeniu z u życia ściernego w pracy z tarciem półpłynnym , a wi ęc w takim zakresie, w ktorym przy niewystarczającym smarowaniu wspólpracujących dwóch części metalowych może dojść do zużycia ściernego i zatarcia. Własności chroniące przed zużyciem ści e rnym ocenia się na podstawie badan wykonywanych według DIN 51 354. częsć 21 DIN 51389 częsc 2 Ze względu na roż ne warunki badan nie uzyskuje się wzajemnej porownywałności wartosc1 zmierzonych Nie należy stosować takich olejów hydraulicznych HLP. które wywierają korodujące działanie na ołów ł u b mate· 3.1.2

nały łożyskowe zawierające ołow .

3.1.3 Oleje hydrau liczne HV W układach hydraulicznych, narażonych na duze wahania temperatury łub na bardzo niską temperaturę otocze· nia. np. w układach instalowanych na wołne1 przestrzeni. stosuje się oleje o większym wspołczynniku lepkosc1. nazywane olejami HV Niektóre z nich spełniają wymagania stawiane olejom HLP według DIN 51524 częsc 2. ale ponadto zawierają dodatki popraw1aej ące zaleznosc lepkości od temperatury (zwane dodatkami popraw iają· cym1 współczynnik lepkości) . Dodatki te mogą pogorszyć zdolność do demulgowania i zdolnosc do oddziel· ania powietrza. Z tych względow można zał ecac stosowanie olejów HV jedynie tylko w tych układach hydraulicznych. które pracują we wspomnianych wyżej warunkach temperaturowych. Obecnie w opracowaniu zna1duje się norma DIN 51 524 , częśc 3, ktora określi wymagania dodyczące olejOW HV Przy wyborze oleju HV należy uwzględnic dochodzącą do 30 % utratę lepkosc1 wskutek działania sił ścinają cych. To znaczy. że np. dla pompy z dopu szczal n ą minimalną wartością l epkości 25 mm2/s nal eży zastosowac olej HV o lepkości 36 mm2/s Dzięki temu wartość lepkości nie spadnie do poziomu niższego od minimalnie wymaganego nawet gdy występować będzie utrata lepkosc1 wskutek działania sił scmających.

Ciecze robocze

3.1.4

Oleje hydrauliczne HLP-D

3.2

Oleje hydrauliczne 1-lLP-D zawierają dodatki myjące i poprawiające wlasności dyspergujące . Dzięki tym dodatkom następuje rozpuszczanie osadów, a znajdujące się w oleju zanieczyszczenia (np. wskutek procesów starzenia i zużycia ściernego) oraz wtrącenia wody utrzymywane są w postaci zawiesiny.

Zanieczyszczenia te podlegają odfiltrowaniu z oleju. Wymaga to zwiększenia powierzchni filtrowania {obliczenie na '1p = 0,2 bar) i zastosowania przegrody filtrującej o jeden stopień dokladniejszej . np. 1O r1m zamiast 20 r1m. Z reguły wynika stąd konieczność podwojenia wielkości filtru. np. z wielkości nominalnej 330 na 660. Wtrącenia

wody

mogą zmniejszyć

dzialanie

chroniące

Dobór cieczy roboczej

Niezawodne dzialanie układów hydraulicznych zależy od prawidłowego doboru cieczy roboczej w takim samym stopniu, jak od prawidłowego doboru elementów układu.

Doboru można dokonać posługując się normami DIN 51524. część 1 i część 2, jakkolwiek zawierają one tylko wymagania minimalne. Z tego względu wskazane jest sprawdzenie danych producenta, dotyczących odporności cieczy roboczej na starzenie , skłonności do pienienia, działania korodującego na olów i metale nieżelazne, czystości w stanie dostawy i filtrowalności. Lepko ść

3.2.1

Z tego względu nie należy więc stosować olejów HLP-D wszędzie tam , gdzie trzeba liczyć się z możliwością intensywniejszego przenikania wilgoci. np. w wilgotnym otoczeniu.

Lepkość cieczy hydraulicznej określa jej zdolność przenoszenia naprężeń stycznych. To znaczy jest miarą oporu, jaki stawiają cząstki cieczy przy wzaiemnym względnym przemieszczaniu.

Różne

Rozpowszechniło się podawanie lepkości kinematycznej, wyznaczanej według DIN 51562. Według układu SI jednostką miary lepkości kinematycznej jest mm2/s. przy czym 1 mm2/s odpowiada 1 est.

przed

zużyciem ściernym.

odmiany olejów HLP-D zawierają kwasy tłusz czowe lub estry kwasów tluszczowych, które dzialają korodująco na ołów lub materialy lożyskowe zawierające ołów. Stosowanie tych odmian jest niedopuszczalne.

prowadzi do dużych strat tarcia 1 strat przepływu , objawiających się spadkiem cisnienia i silnym nagrzewaniem oleju. Utrudniony jest rozruch układu hydraulicznego na zimno, występu1ą opożn ienia przełączeń , pogarsza się oddzielanie powietrza. Zbyt

3.1.5

Oleje hydrauliczne nie w ywie raj ące ujemnego wpływ u na ś rodowisko

Wraz z coraz większym uświadamianiem sobie konieczności ochrony środowiska i coraz surowszymi przepisami użytkownicy domagają się takich olejów hydraulicznych, które nie wywierają ujemnego wpływu na śro dowisko. Dotyczy to zwłaszcza zastosowań hydrauliki w maszynach samojezdnych. Znajdujące się obecnie w obrocie handlowym hydrauliczne ciecze robocze poddające się rozkładowi biologicznemu można by zaszeregować do następujących dwóch grup: - ciecze robocze na podstawie roślinnej ; - ciecze robocze na podstawie glikoli. Dobór materiałów układu hydraulicznego powinien byc dostosowany do tych nowych cieczy roboczych . Dotyczy to przydatności uszczelnień, odporności na ołów, powłok malarskich itd.

3.1.6

Oleje uniwersalne

Niektóre oleje uniwersalne spełniają wymagania DIN 51524 i stosowane są nie tylko do smarowania prowadnic loża obrabiarki. ale również jako hydrauliczne ciecze robocze. Przed zastosowaniem oleju uniwersalnego należy porozumieć się z producentem elementów i urządzeń hydraulicznych w celu sprawdzenia czy proponowany olej nie wywiera ujemnego wpływu na materiały użyte do wykonania układu hydraulicznego.

duża lepkość

dużych

Zbyt mała lepkość prowadzi do przecieków, zwiększenia zużycia ściernego i także do silnego nagrzewania oleju. Lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wykres 4 przedstawia graficznie wartości graniczne ustalonych przez ISO klas l epkości . Wykres ten sporządzono według normy DIN 51519 "Klasyfikacja lepkości ciekłych olejów smarowych". Miarą

zmian lepkości w zależności od temperatutry jest lepkosci, wyznaczany według ISO 2909 Im większy jest współczynnik lepkości, tym mniejsza jest zależność lepkości od temperatury. współczynnik

Można z tego skorzystać zwłaszcza w odniesieniu do olejów HV, które przewidziane są dla dużych wahan temperatury otoczenia. Niekiedy można dzięki temu zaoszczędzić sobie sezonowej wymiany oleju hydraulicznego, np. w układach pracujących na wolnej przestrzeni. Wpływ ciśnienia

na lepkość olejów hyd raulicznych jest im wyższe jest ciśnienie robocze. O ile do ciśnien i a 200 bar wzrost lepkości jest jeszcze maly. to już przy ciśnieniu 400 bar l epkość zwiększa się w dwojnasób. tym

większy ,

53

Ciecze robocze

10000 7000 ~VG 100 5000 3000 r-Vlj 68 2000 r-VG46 ' 1 ooo

'

~VG32 '

"'

500 .--VG 22 ',.. ' I\..' • " .... 400 I I 300 r\. "\ I\. 200 16

'

~'vd.

t

--E IJ)

N

100 80 60 50 40

'

.

I

. . ' '. . .., ... . , ' . . ."„ „ "' -

"

..,

....

"\

'(/)

o

~

~ Q)

_.

"

'

,„

I'-

I"\.

....

"

"\

.

30

E

•Ó

1oomm2ts ·; .80 - ,....,_,_ 60 _,__ 50 --40

i..

20 16 14 12 10 9 8 7 6

.. ' "

.....

i..

"'

7

~ ~ ;~

-

...........

~\ 5;;:: -,...... - ~~

'

4,o I I

3,o 26 .:.. 25 - 15 - 5 o 5 l o

"

20 ~~s= ~ 16 -- ~~c: 14 12 - ........,...... 10 ~ s ~i= 9\. - .-r-

::±

. . • _,

"

5

'

'

I"

"

~~g

--~ ,_,....,_ t-r- ,_ t-ri-

. .

"

•

30

I

4

= ...

-~

t-t-

.Jo ,_ ,_,_ _,_ ........

~"\;

i-i-~

t-t- tt-r- t-

20 30 40 50 60 70 80 90 l oo

Temperatura, °C

120

..,..

Wykres 4: Wykres zależności lepkosc1 od tempera tury Klasa lepkości według

ISO

ISOVG 10

Lepkość

Granice lepkości średnia kinematycznej w temp. w temp. 40 °C, 40 °C mm2/s (cSt) mm2/s (cSt) minimalna maksymalna 10

11 ,0

ISOVG 22

22

19,8

24,2

ISOVG 32

32

28,8

35,2

ISOVG 46

46

41 ,1

50,6

ISOVG 68

68

61 ,2

74,8

ISOVG 100

100

90,0

110,0

Tablica 9: Klasy lepkości wedlug ISO

54

9,0

Klasy lepkości olejów hydraulicznych zestawione są w normie DIN 51 519, opracowanej na podstawie ISO 3448. Ustalenia te wraz z klasami lepkosci ISO VG 10, 22, 32, 46. 68i100zostalyprzejęte przez DIN 51524 Przy wyborze klas lepkości należy uwzględnić dane I wskazania producentów urządzeń hydraulicznych Przykład:

Zakres l epkości oleju wymagany do pracy pompy lopatkowei: lepkosć maksymalna 800 mm2/s przy rozruchu z tło czeniem: - lepkość minimalna 16 mm2/s przy maksymalnie dopuszczalnej temperaturze roboczej. Przekroczenie wartośc i maksymalnych może doprodo uszkodzeń, np. wskutek braku smarowania Natomiast zejście poni żej wartości minimalnych prowadzi do zwiększen i a zużycia ściern ego i przecieków wadz i ć

Ciecze robocze

3.2.2

Temperatu ra krze pn ięci a

Zdo l nosć

3.2.4

{"pour point") nazywa się naj· niższą dopuszczalną temperaturą, w której olej jeszcze plynie. Metoda wyznaczania lej temperatury opisana jest w normie DIN ISO 3016. Przy doborze oleju hydraulicznego należy zwrocie uwagę na to. by minimalnie dopuszczalna temperatura w układzie hydraulicznym wynosiła co najmniej 8 C ponad temperaturę krzepnięcia ("pour point") Temperaturą krzepnięcia

3.2.3 Sciśl i wość Jako sc1sltwośc oleju hydraulicznego rozumie nę objętości pod wplywem zmian ciśnienia.

się

zmia-

oleju do oddzielania powietrza zawierają

Oleje hydrauliczne puszczonej.

powietrze w postaci roz-

Jeżel i następuj e zejście poniżej

granicy nasycenia przy np. za miejscami dlawienia. to wtedy wytrącają się pęcherzyki powietrza. Pęcherzyki powietrza mogą też przedostawac się do oleju z zewnątrz. np wskutek nieszczelnosc1 przewodów ssawnych Nierozpuszczone powietrze zmienia śc1sliwośc oleju. redukuje własności chroniące przed zuzyciem ściernym 1 zmniejsza przewodnosć cieplną. Konsekwencj ą tego są zakłócenia wywoływane przez ruchy z szarpnięciami . halas. wibrację 1uszkodzenie materiału Zachodzi więc konieczność szybkiego usuwania pę cherzykow powietrza z oleju. spadku

ciśnienia ,

18. ,.

Czaswznoszeniasę T= - d 2

I g·

,. = lepkosc kinem

1000

40 1 - - - - - 1 1 --

d

t

=co c N

t

o

'E

c>.

E

E co 'O

g

= przysp ziemskie = sredn1ca pęcherzykow

I~~

30

ć

100

Q)'

o

ii)

o

!!!

Vl

20

c

.X

a.

C1>

C1> ...J

N

Vl

o c

~

Vl

co

N

(.)

20 500

1 ooo

1500 2000

40

60

80

100

Lepkosć (cSt) ~

Ciśnienie p ~

Wykres6 Wykres 5 Zależnosc /epkosc1 od c1smenia 1temperatury (2)

Czas wznoszenia się pęcherzykow pow1etua w ote1u mineral· nvm (wg Hayward 'a)

Zwiększenie c1śn1enia o

Zdolnośc

1OO bar powoduje zmniejszenie o 0.7 % objętosci oleju nie zawierającego pęcherzyków powietrza Do 150 bar mozna nie uwzględniac śc1śhwośc1 natomiast przy wyższym c1snieniu i przede wszystkim w powiązaniu z dużym natężeniem przepływu zmiany obję tości mogą wywierać ujemny wpływ na dz1alanie ukladu

ole1u do oddzielania powietrza określa się we· Dl N 51 381 "Wyznaczanie zdolnosc1 do oddzielania powietrza „ Według opisanej w tej normie metody mierzy się czas w ciągu ktorego powietrze zdyspergowane w oleju zostanie oddzielone aż do 0.2 % obj. dług

Wtrącenia

1ego

powietrza, znajdujące się w oleju. zwiększają co już przy niskim ciśnieniu ok. 50 bar wywolać zaklócenia. jak np halas, drgania. ruch z

sc 1 śliwosć.

może

szarpnięciami.

55

Ciecze robocze

W normie DIN 51524, częśc 1 i 2, podany jest maksymalny czas oddzielania powietrza w temperaturze 50 C i odniesiony do lepkości oleju.

-

I

ISOVG 10 ISOVG22 ISOVG32

maksymalnie 5 minut

ISOVG46 ISOVG68

maksymalnie 1Ominut

ISOVG 100

maksymalnie 14 minut

Tablica 1O:

Zdolność oleju do

DIN 51 524,

3.2.5

część

oddzielania powietrza -według 1 i 2: czas w minutach przy 50 C

Pienienie się oleju

Niezbędne

jest bardzo staranne zaprojektowanie zbiornika oleju w celu utrzymania możliwie jak najmniejszego powstawania piany, wywoływanego przez pęcherzyki powietrza wydostające się z oleju na jego powierzchnię. Powierzchnia oleju powinna być możliwie duża , by powietrza mogły szybko likwidować się. Przez wbudowanie do zbiornika blaszanych przegród uspokajających ruch cieczy można polepszyć oddzielanie powietrza w takim samym stopniu, jak przez zastosowanie sitowych oddzielaczy powietrza. pęcherzyki

Jakkolwiek oleje hydrauliczne zaw i erają dodatki przeci wp ieniące , to jednak zanieczyszczenia w postaci wody. brudu i produktów starzenia powodują zwiększe nie s k lonności do pienienia.

3.2.6

Zdolność

do demulgowan ia

Nieodzowne jest szybkie oddzielanie wody, która przedo oleju hydraulicznego. Obecność wody w oleju ujemnie wpływa na lepkość i wlasności chroniące przed zużyciem ści ernym oraz prowadzi do tworzenia się osadów. Ważne jest też zapewnienie możliwie dłu giego czasu przebywania oleju w zbiorniku, gdyż woda znacznie szybciej oddziela się z oleju zanajdującego się w stanie spoczynkowym, niż z oleju przepływającego . dostała się

Zdol n ość oleju do demulgowania określa czas potrzebny na rozdzielenie mieszaniny olejowo-wodnej. Zdol n ość do demulgowania wyznacza się metodą mieszania według DIN 51599.

3.2.7

Odporność

oleju na utlenianie

Starzenie się oleju hydraulicznego zależy od jego składu chemicznego i może być różne dla olejów tej samej normy. Starzenie ulega przyspieszeniu przy wysokim ciśnieniu wskutek dzialania powietrza rozpuszczonego w oleju, temperatury oraz metali, z którymi styka się olej, a także wskutek zanieczyszczenia oleju brudem, rdzą i wodą.

56

Produkty starzenia się oleju mogą powodowac sklejanie zaworów, zatykanie filtrów lub zanieczyszczanie wymienników ciepla. Następuje dokładnie takie samo pogorszenie zdo l ności do demulgowania, jak wlasności korozyjnych i wlasnosci chroniących przed zużyciem ścier nym. się

Przeciwdziałać temu można zapewniając dlug1 czas przebywania oleju w zbiorniku. dobre filtrowanie. chlodzenie i regularne sprawdzanie jakości oleju. Własnośc i

3.2.8

przeciwkorozyjne

Olej hydrauliczny powinien nie tylko chronić przed rdzą stalowe, ale nie powinien też działać korodu1ąco na metale nieżelazne i stopy tych metali.

części

Wlasności chroniące

stal przed korozją można wyznaDIN 51 585, natomiast dzialanie korodujące na miedż wedlug DIN 51 587. czać według

Olejów hydraulicznych. działających korodu1ąco na ołow lub materiały łożyskowe zawierające ołów nie wolno stosować nawet Jeśli spełniają minimalne wymagania według DIN 51524.

4

Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze i kryteria ich doboru

Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze zostaly opracowane w celu zmniejszenia zagrożenia pożaro wego układów hydraulicznych instalowanych w pobliżu otwartego płomienia. ciekłego metalu lub m1e1sc wystę powania wysokiej temperatury oraz w innych obszarach zagrożonych pożarem lub wybuchem. Trudno zapalne ciecze robocze os 1 ąga1ą odpornośc wody. bądź też w wyniku ich skladu chemicznego. Czystej wody nie stosuje się JUŻ więcej w nowoczesnych układach hydraulicznych ze względu na małą lepkość oraz zie własności w zakresie ochrony przed zużyciem ściernym i przed korozją.

ogniową bądż dzięki zawartości

Według publikacji VDMA 24317 "Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze: wytyczne" zostaly ciecze te podzielone na następujące grupy·

HFA HFB HFC HFD

-

emulsja oleju w wodzie; emulsja wody w oleju; wodne roztwory polimerów; bezwodne ciecze syntetyczne.

Nie należy mieszać różnych trudno zapalnych cieczy roboczych. Dotyczy to również cieczy zaliczanych do tei samej grupy, ale pochodzących od różnych producentów. Wymagania stawiane wobec cieczy trudno zapalnych odpowiadają wymaganiom stawianym wobec hydraulicznych olejów mineralnych. Jedynie trudnozapalność stanowi dodatkową pozycję tych wymagań.

Ciecze robocze

Temperatura próby 800 °, ciekłe aluminium Ilość doprowadzonej cieczy - 40 ml

(/) (/)

n:!

N

()

olei 3% mineralny HFA

świeża

li

Ili

IV

HFC

Rys. 2 1

V+6 %

oleju używane

Czas od dopowadzenia cieczy do 1e1 zaplonu [3)

Trudno zapalna to nie znaczy niepalna. Wyróżnikiem jest Jedynie przeciąg czasu od chwili doprowadzenia cieczy na gorący przedmiot do chwili zapłonu . Ten przeciąg czasu powinien umożliwić personelowi opuszczenie strefy zagrożenia (patrz rys. 21 ).

4.1

Grupy cieczy roboczej

4.1.1

Grupa HFA - emulsje oleju w wodzie

Emulsje ole1u w wodzie. zaw1era1ące maksymalnie 20 °to składników palnych, byłyby 1dealnym1 cieczami roboczymi . gdyby ich własności (pod względem lepkości , ochrony przed korozją, ochrony przed zużyciem sc1ernym, temperatury krzepnięc ia) odpowiadały własnoś ciom oleju mineralnego. Dotąd nie ma jednak tego rodzaju optymalnej cieczy roboczej.

ciecze HFC

HFAS Roztwory wodne z solami lub rozpuszczone w wodzie estry organiczne. Na ogół nie można ich mieszac z olejem mineralnym. Ze względu na duży udz1al wody roztwory te stanow1a mnieisze zagrożenie pożarowe niż inne ciecze robocze Jeżeli udzial oleju nie będzie przekraczać 3 do 5 °to jak to na1częsciej jest stosowane. Ujemną stroną jest mała lepkość . wewnętrzne

co

zwiększa

przecieki

1zewnętrzne

Ze względu na gorsze własności chroniące przed zuży ciem ściernym i przed korozją, mniejszą lepkosc 1 duże ciśnienie pary. można w układach pracujących z tą cie czą stosować zawory opracowane dla oleju mineralnego Jedynie do ciśnienia roboczego 70 bar. przy czym pro1ektu1ąc takie układy hydrauliczne należy uwzg l ędnić skroconą trwałość.

HFAE

Do stosowania w zakresie cisnienia roboczego powyzeJ 70 bar opracowano speCJalne zawory. 1ednakże są one droższe od standardowych wyrobow przeznaczonych do pracy z olejem mineralnym.

al Emulsja oleju w wodzie, składająca s i ę z nadającego się do emulgowania oleju oraz wody. Ta ciecz robocza stosowana jest przede wszystkim w górnictwie. Wymagania wyspecyfikowane są w DIN 24320 "Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze grupy HFAE: własnosci , wymagania··.

Przy projektowaniu należy zwrócić uwagę, ze prędkosc przeplywu w miejscach dlaw1enia powinna być mala, materiały zaś odporne na rdzę . Ponadto w zaworach (rozdzielaczach) suwakowych mogą występowac duze przecieki, a ze względu na wąskie toleranCJe n ależy stosować czystą ciecz roboczą.

bi Mikroemulsja z chem1kaliam1 organicznymi. Ta ciecz robocza ma lepsze własności chroniące przed zużyciem ściernym niż emulsja oleju w wodzie 1 z tego względu znajduje zastosowanie przede wszystkim w hydraulicznych układach urządzeń przemysłowych . Szersze zastosowanie znalazły ciecze robocze tej odmiany zawierające wagowo 95 % wody (HFA 95/5) .

Należy też kontrolowac zachowanie przepisowego stosunku udziału emulgowanego koncentratu w mieszaninie. Odchylenia mogą powodować zmiany stab1lnosc1 emulsji. zmiany działania cieczy na materiał uszczelnień i zmiany własności przeciwkorozyjnych. Zwiększenie stężenia może nasilić niszczące działanie cieczy na materiał uszcze l nień i zwiększyć działanie korodujące na cynk. Zmniejszenie stężenia pogarsza własnosci chroniące stal przed korozią

W grupie HFA występują dwie na1waznie1sze odmiany cieczy roboczej:

57

Ciecze robocze

Rozmnożen i e się

drobnoustrojów w cieczy HFA może do obciążenia środowiska przykrą wonią, a także do powstawania śluzu, zatykania filtrów i rozbijania emulsji.

4.1.3

doprowadzić

Grupa HFC - wodne roztwory polimerów

Ciecze HFC uzyskują własności trudno zapalnej cieczy robocLej poniewa.l Law i erają od ok. 35 do 50 % wody. Zależność lepkości cieczy HFC od temperatury iest korzystniejsza niż normalnych olejów mineralnych, tzn . lepkość ulega mniejszej zmianie przy wzroście temperatury (patrz wykres 7) .

W wyniku tych istotnych wad cieczy roboczej H FA jej za-

stosowanie ogranicza się do nielicznych dziedzin. Obecnie opracowano ciecze robocze HFA z dodatkami zwiększającymi lepkość do 40 mm2/s przy 40 °C.

Zależność

4.1.2

jest w postaci współczynnika dla roztworu wodno-glikolowego wynosi ponad 150, a dla oleju mineralnego okola 1OO. ta

wyrażana

lepkości (VI), który

Grupa HFB - emulsje wody w oleju

Emulsje wody w oleju mają zawartość wody ok. 40 % .

Znaczna różnica w stosunku do oleju mineralnego występuje pod względem zależności lepkości od ciśnienia. Ciecze HFC mają bowiem gorszą zależność niż olej mineralny (patrz wykres 8). Powoduje to np. konieczność zmniejszenia dopuszczalnego ciśnienia roboczego pomp.

w Republice Federalnej Niemiec nie stosuje się cieczy roboczych HFB, gdyż nie zaoferowano datąd tekiej cieczy HFB, która spełniałaby wymagania przepisów p rzeciwpożarowych obowiązujących w górnictwie.

l 10000 7000 5000 3000 2000

=§::HL 46 "

1ooo '

500 400 300 200

'

1'-

' r.....

!"\: ~

'

...

t I/)

100 80 60 50 40

""

E E

30

·o-

20 16 14 12 10 9 8 7 6

I/)

•O

~

a. Q)

...J

' '

-

100 mm 2/s 1 80 60 SO 40

'

...

' I ""

'

~

30 HFC46

'

'

20 16 14 12 10 9 8 7 6

5

s

4,0

4 3

3,0

I I

Z6 oo - 2S - 1S - S O S 1O 20 30 40 SO 60 70 80 90 1 Temperatura, °C

58

...

120

J

Wykres 7 : Zależność lepkości

cieczy roboczej od temperatury; porównanie cieczy wodnoglikolowej (zawierającej 45 % wody) z ole1em mineralnym {4]

Ciecze robocze

r

10000

7000 5000 3000 2000

r oo

500 400 300 200

(/)

(:;;"

E 100 E 80 ·Ó 60 · (/) 50 o ~ 40 a. (J) ....J 30

20 16 14 12 10

Wykres a· Zaleznosc /epkosc1 c1eczv roboczej od cismema: porównanie cieczy wodno-gl1kolowej HFC. oleju mineralnego 1estru fosforowego {4 /

o

Zdolność cieczy HFC do rozpuszczania powietrza iest znacznie mnie1sza niż oleju mineralnego Oznacza to. że układy hydrauliczne z cieczą wodno-glikolową wykazują wi ększą skłonność do kawitacji 1erozji niż uklady pracujące z olejem mineralnym.

dla os1ągnięc1a nienagannego działania układu hydraulicznego z cieczą wodno-glikolową iest przestrzeganie, wydanych przez producentow tych cieczy przep1sow dotyczących kontroli doglądu 1 obslugi cieczy wodno-glikolowych oraz dokonywanie dodatkowych badan na zawartość wolnych kwasów. Warunkiem

wstępnym

Przepisana kontrola obe1mu1e badania lepkosc1. zawartosc1 wody pozostałej alkalicznosci. wartosci pH oraz sprawdzania stałych 1 ciekłych substanCJ1 obcych Dodatkowe badania na zawartośc wolnych kwasów wymagają obecnie jeszcze odrębnego uzgodnienia. Wolne kwasy (mrówkowy 1octowy) powstaj ą w cieczach HFC jako produkty starzenia Powodują one, że ciecz HFC przestaje chrome przed korozją 1 przed zużyciem sc1ernym. Stęzerne tych kwasow me powmno przekraczac 0.15 °10 Wskutek starzenia maleje alkal1cznosć cieczy HFC. Nie zaleca się korygowania alkalicznosci ponieważ starzenie się cieczy wodno-glikolowej mimo to bedz1e postępo wac.

100

C1snienie, bar

200

300

400

,...

Badania cieczy HFC należy przeprowadzać po 6-m1eokresie eksploatacji 1eżeli temperatura robocza nie przekracza 40 C W razie wyżs1e1 temperatury należy badania przeprowadzac częściej s1ęcznym

Ciecz HFC ma gorszą niż olej mineralny zdolnosc do oddzielania zanieczyszczeri Z tego względu duzego znaczenia nabiera badanie ciekłych 1stałych substanc,, obcych w cieczy HFC Prawidłowa konstrukCja zb1orn1ka umożliwia osadzanie się ciał obcych natomiast obecnosć ciekłych substanCJ1 obcych. jak oleju minera nego można stw1erdz1ć jedynie w wyniku c1agłych badan Resztkowe 1łosc1 ole1u mineralnego zmniejSZaJą odpor nosć ogniową 1 pogarsza1ą zdolnosć cieczy do oddz ełania powietrza Z tego względu nalęży te ilosć ograrnczyc do O 1 % Okres uzytkowarna cieczy HFC jest ograniczony Ciecz ulegla procesowi starzenia. dzia ła niszcząco na riateriały metaliczne. powłoki malarskie 1 uszczelnienia w w1ekszym stopniu niż ciecz nie zużyta Nie wolno m1eszac roznych cieczy HFC am m1eszac z 111nym1 c1eczam1 roboczymi. ponieważ powoduje to pogorszenie własnosc1 cieczy 1 zniekształca wyniki rutynowo przeprowadzanych badan.

59

Ciecze robocze

4.1.4

Grupa HFD - bezwodne syntetyczne ciecze robocze

Temperatura robocza cieczy HFD .. R. w porownaniu z cieczą HFC (40 C), może być zwiększona do 50- 60 C ponieważ miniejsza iest sk łonność do parowania. Olu gotrwałe duże obciążenia temperaturowe powyżej 50 do 60 ' C wym agają jednak zwiększenia częstosci badan cieczy 1oznaczają skrócenie 1e1 trwałości użytkowej .

Ciecze robocze grupy HFD dzielą się wedłu g wytycznych VDMA 24317 na następujące odmiany: HFD-R = estry fosforowe

W większości oferowane ciecze HFD ... R są wrażliwe na przenikanie wilgoci Według wytycznych VDMA 24 317 zawartość wody nie powinna przekraczac O 1 % obJ. W układach hydraulicznych, instalowanych w wilgotnym srodowisku {na wybrzeżu . blisko rzeki). wymaga to zastosowania urządzeń do osuszania powietrza.

HFD-S = chlorowane węglowodory HFD-T =mieszaniny HFDR i HFOS HFD-U = ciecze syntetyczne o innym składzie chemicznym Szersze zastosowanie znalazły estry fosforowe bez w postaci chlorowanych węglowodorów.

Stale należy kontrolować liczbę zobotjętnierna lnfor muje ona o tym. ile u ległego roz kładow i estru znajduje się w cieczy roboczej. Liczba zobojętnienia nie powinna przekraczać wartości 0,3 mg KOH/g.

składni ków

Trudno ulegających rozkładowi węglowodorów chlorowanych {PCB) nie wolno już więcej stosować w układach hydraulicznych obiektów naziemnych

Uszczelnienia, przewody g1ętk1e 1 pęcherze akumulatorow hydraulicznych. stosowane w układach z olejem mineralnym, nie są odporne na działanie estru fosforowego Odporne są elastomery fluorowe. jak Vlton

Wobec tego zamieszczone nizei informac1e ograniczają się do hydraulicznych cieczy roboczych odmiany HFD. R Zależnośc l epkości

cieczy HFD .. R od temperatury jest oleju mineralnego. Wyraża to wspólczynnik lepkośc i < 80, mierzony medług ISO 2909.

gorsza

niż

10000 7000 5000 3000 2000

Ester fosforowy HFD 25 R

1ooo

f-

500 400 300 200

'

....

"',

l'I..

1'\

'\ '

t VI

""EE -c.i

•VI

o a. Q)

.X

-l

100 80 60 50 40 30

--

--

-

Olej mineralny HLP 25 ,. ._

.

100 mm2ts80 60 50 40 30

"" ... .' .....:

-

20 16 14 12 10 9 8

..

~

'

'

' I'-

""

20 16 14 12 10 9

6

8 7 6

5

5

4,0

4

7

'

·.

3,0 3 I I 2,6 - 25 - 15 - 5 O 5 1O 20 30 40 50 60 70 80 90 1OO Temperatura, •c

60

.-

' Wykres 9

120

Zależnosc

lepkosc1 cieczy robocze1 od temperatury; porowname dotyczące estru fosforowego HFD 25 i oleju mmeral· nego HLP 25 [5)

Ciecze robocze

5

Projektowanie układów hydraulicznych

Podstawowe zasady wykonywania układów hydraulicznych ujęte są w normie DIN 24346. Norma ta zawiera reguły dotyczące jednolitego wykonywania układów hydraulicznych z uwzględnieniem aspektów związanych z wyposażeniem technicznym ukladów i techniką bezpieczeństwa pracy. Poniżej opisano więc jedynie to. co różni układy hydrauliczne pracujące z cieczą trudno zapalną od ukladów z olejem mineralnym.

5.1

Zbiorniki

Zbiorniki powinny mieć wystarczająco duże wymiary. by olej mógł przebywać w nich przez dośc długi czas. Jako wartość orientacyjną dla układów z olejem mineralnym można przyjąć pojemność zbiornika stanowiącą 3- do 5krotności lącznej wydajności pomp. Ciecze HFC i HFD charakteryzują się gorszą zdolnością do oddzielania powietrza i zanieczyszczeń. wobec czego dla tych cieczy należy przyjąć pojemność zbiornika stanowiącą od 5- do 8-krotności łącznej wydajności pomp. Konstrukcja zbiornika powinna zapewnić możliwosć wznoszenia się pęcherzyków powietrza z cieczy roboczej na jej powierzchnię (patrz wykres 6) i osadzania się cząstek zanieczyszczeń na dnie zbiornika. W razie potrzeby należy w związku z tym przewidywać plyty powodujące zmianę kierunku przepływu w zbiorniku lub przegrody. Dno zbiornika powinno być pochyle. W najniższym miejscu należy przewidzieć otwór z korkiem do spustu oleju, wykorzystywany również do spustu wody. Stopy aluminium . z których wykonywane są np. pokrywy do oczyszczania, nie są odporne na dzialanie cieczy HFC. Farby cynkowe, stosowane do powłok chroniących przed korozją wewnętrzne ścianki zbiornika oleju mineralnego. nie są odporne na działanie cieczy HFC i HFD.

5.2

Pompy

Z względu na większą gęstość trudno zapalnych cieczy HFC i HFD należy projektować większą średnicę przewodów ssawnych. Prędkość ssania nie powinna przekraczać 0.5 m/s. Zaleca się montowanie pomp poniżej zbiorników, aby ciecz mogla doplywać pod ciśnieniem

5.3

Zawory

Na ogól zawory konstruowane do pracy z olejem mineralnym nadają się również do stosowania w ukladach z cieczami HFC i HFD. Jednakże maksymalnie dopuszczalne ciśnienie robocze dla ukladów z cieczą HFC ulega ograniczeniu w porówaniu z olejem mineralnym. Wobec zróżnicowanej konstrukcji zaworow nie można określić ogólnie obowiązującego stopnia redukcji cisnienia roboczego. Odpowiednie dane należy wziąć z dokumentacji producentów zaworów. Do pracy z cieczą HFA skonstruowano specjalne zawory. których nie można porównywać z zaworami do pracy z olejem mineralnym.

5.4

Filtry

Zdolność filtru do usuwania zanieczyszczen z trudno zapalnej cieczy roboczej jest gorsza niż z oleju mineralnego. Należy więc wybrać filtr 2- do 3-krotnie większy niż dla oleju mineralnego.

Korpusy filtrów są często wykonywane ze stopów aluminium. Do cieczy HFC nie można stosować takich materialów. Nie nadają się również przegrody filtrujące {wkłady) zawierające jakiekolwiek elementy ocynkowane. Oo cieczy roboczej HFC należy zatem stosować filtry z korpusem wykonanym z żeliwa szarego lub sferiodalnego. Części stalowe przegrody filtrującej (wkladu) niklowane są metodą powlekania bezprądowego lub są fosforanowane, natomiast siatka oporowa wykonywana jest ze stali stopowej odpornej na korozję i kwasy

W sprawach wyboru pomp zalecamy porozumiewanie się z producentem. Pompy są z reguly konstruowane do pracy z olejem mineralnym. Mogą one zawierać metale nieżelazne i inne stopy, które nie powinny stykać się z trudno zapalnymi cieczami roboczymi.

5.5

W warunkach pracy z cieczami HFA, HFB i HFC trwałość lożysk jest mniejsza o około 20 % niż w układach z olejem mineralnym i estrem fosforowym.

Na dzialanie cieczy roboczej HFD odporne są uszczelnienia z FPM (tj. z kauczuku fluorowego)

Dopuszczalne ciśnienia robocze pomp pracujących z cieczami trudno zapalnymi ulegają zmniejszeniu w porównaniu z olejem mineralnym.

określ ić poslugując się

Uszczelnienia

W ukladach z trudno zapalnymi cieczami. z wy1ątk1em cieczy HFD, można stosować uszczelnienia używane zazwyczaj w układach z olejem mineralnym

materialu uszczelniającego można normami DIN 53521 "Badanie kauczuku i elastomerów; wyznaczanie charakterystyki działania na ciecze. pary i gazy" i DIN 53 505 „Badanie elastomerów; pomiar twardości według Shore· A i D". Zachowanie

się

61

Ciecze robocze

PonrżeJ zamieszczono zestawienie elastomerów roż nych rodzajow. odniesionych do poszczególnych grup hydraulicznych cieczy roboC7ych ·

Grupa cieczy roboczej HL+ HLP HFA HFB HFC HFD-A

Elastomery odpowiednie dla danej grupy cieczy NBA, FPM NBA, FPM NBR , FPM NBA. SBA. EPDM . NR. llR FPM . EPDM . llR

O bjaśnienie

NBA FPM SBR' EPDM llA NR' ·

skrótów - kauczuk nitrylowy (butadienowoakrylonitrylowy) - kauczuk fluorowy. np. Viton - kauczuk butadienowo-styrenowy - kauczuk etylenowo-propylenowy - kauczuk butylowy - kauczuk naturalny

• skrót używany w Polsce = KBS • • skrót używany w Polsce = KN (przypis tłumacza)

6

Wymiana cieczy roboczej

Publikacja VDMA 24 314 "Wymiana cieczy roboczej: wytyczne" zawiera dane dotyczące wymiany cieczy roboczych wedlug DIN 51524 (oleje hydrauliczne HL i HLP). natomiast publikacja VDMA 24317 dotyczy trudno zapalnych cieczy roboczych. Przejście na ciecz roboczą HFA według DIN 24320 wymaga uprzedniego dokonania podstawowych zmian konstrukcyjnych układu lub zmiany elementów i urzą dzeń , np. zastosowania specjalnie konstruowanych zaworów na ciśnienie robocze powyżej 70 bar.

Uwagi do tablicy 11 na str. 63. Na podstawie naszych dosw1adczen uważamy. że zamieszczone w tablicy dane dotyczące maksymalnej ilości pozostającej starej cieczy roboczej są w częsci nazbyt duże . Zalecamy ograniczenie pozostawianej ilości cieczy do < 0.1 % obj. Tablicę

62

11

zaczerpn ięto

z publikacji VDMA 24314.

-i

O>

Q:

oO>

Zmiana cieczy roboczej z

na

Pozosta1ąca Środki stara ciecz pomocnicze robocza doczyszczenia % obJ

Ciecz do Matenaty nie nadające się po wym1ame Cieczy roboczeJ przemy- Pne.wodygięwe pęcherze Powlolo Ma~melahcz.ne Matenaly wania akumulatoi0whydr• malarskie ~cuiące f1llru1ące2) maks. cm;ch uszczeti~ 11nne matenaly loźyskowe

Hl

paper, HFB

6

HlP31

Hl HFC

O.1

HLP3l

nie pozostawiaHFB pollurelan jące wJok1en (Vulkolan). ściereczki wló- ~ azbest. skóra. klennlcze I glikol pol1- korek papierowe: propy· powietrze lenowy.

sprętone

Hl HFD

3

HLP31

me pozostawiaJące wlók1en śC1er~zk1 wł6k1enn1cze1 papterowe:

HFC

O5

nie pozostawia-

jące wlókien

1 - - - - 1 - - - - 1 - - - - - - 1 ściereczki wló-

kiennicze i

HFB

1----1----1---

HFB

HFO

'

O. 1

HFC

Hl HlP

O. 1

HFC

HFB

0.1

papl~rowe;

rn::~~:

HFC

-

HFD

wsze11ae stosowszelkie slosowane wane zazwyczai z olOw ze11wo szare. zazwycza1 wyiąlloem powtol< sta:cynk, elas1omeryz napodstawoezyw.cy kadm wyią1k1em 11 FPM. PTFE desmoduru 1 desmOleou ~umOlllUm

01 •

-

-

-

55 'C w obiegu za· mł
-

przedlużeme czasu przecho· dzenla cieczy od przewodu

l!!W

-

en5:0erecz wtóllJennJCZei

==·~etrza

< 55 C ·-

oll);, stal

~•

~„...

wniskJech teąierawrach Oloczerna stosować ogrzewarRzblomikalub inne obce ogrze-A-aM wedlugpneptslrN producenta

spływowego

do przewodu ssawnego w zbłom1ku

-

-

-

-

Hl HlP

-

lepoltsydol\e,

cynk 1. kadm

mag~z

-

-

-

przedlufome czasu przecho· dzenta cieczy od przewodu

w msktcn tempera1urach otoczema

stosować filtry w przewodzie llocznym lub

~g~~~f~m.

przewodzie bocznikowym. natomiast me w przewodzie ssawnym Przegrody "tru1ące (wkłady} zap
-

spływowego

stosowaćogrzewame do przewodu zboom1ka. łubmneobce ssawnego w ogrzewame wedlug zbtormku ~pn::....:.ep..;.:;..so;.;...w~pr~od~ucen __1_a-1--------+---------I

siopy.

1 - - - - 1 - -- - - - - - - - 1

HFB

nie pozostawia·

HFD

w . !?odstawie

-

:z~taWl8j~

me pozostawia· 1ące wlók1 en sc1ereczk1 włókiennicze I papierowe. woda gorąca. para

cekJlo~a

Hl HlP

1ące włókien

HFC

z~~a~ poz /ok ~~

60 ·c

1----1--------+--------1----1

$f)(ęzor$

l----l----1

bawełna.

celuloza

papier

kadm. Slopy aluminium

HFD

sprężonego

1

wszelkie stosowane

wszelkie stosowane !~~idowei. zazwycza1elasto· desmoduru 1 mery z wy1ątkiem 11 desmofenu FPM (Vilron ·1 PTFE (Tefton • 1 Sl(s1hkony)EPOM. llR (kauciuk butylowy)

~~~;'ać

Hl HlP

cynk 11, kadm 11, magnez

następnie HFC

HFB

ZredukowanewartoSoQf3lllC2llf Działanie, które należy podiąć w razie zmiany lemperalury podClś· zależności zdolll0Sc1 zdolnośct wzbio
śc1erecz~I . wl6~1enmcze 1 papierowe. woda gorąca. para, powietrze gorące

HFD

llA (kauczuk butylowy) wszelkie stosowane zazwyczaj etasto· mery z wyjąlklem 11 FPM (Wron •I PTFE (Tellon ') SI (silikony) EPDM. llR

_

-

bawełna

-

oł0w1s1a11cynk,

w niskich tempe· raturach otoczenia stosować ogrzewanie zbiornika lub inne oboe ogrzewanie wedlug przep1sow producenta

kadm. stopy ~uminium

_

stosowacfihrfw przewodzie tbczn.Ym lub spływowym, równ1ez w przewodzie boczn1kowym, natomlasl nie w przewodzie ssawnym Przegrody hltuJące (wkłady) zap1oiek10wać wedlug wyma· gańdanegou1<1adu

l----+----1------1------~"-----4

HFD

Hl

1

me pozostawia-

HLP 1ące wlok1en 1 - - - - 1 - - - - 1 - - - - - - 1 śelereczk1 HFD

HFB

-

0.1

wlók1enmcze i papierowe. powszechnie 1 - - - - 1 - - - - 1 - - - - - - 1 stosowane HFC

0, 1

Hl.

następnie

HFB

~

rozpuszuczałmk1

HFD

Hl HlP

Hl

następnie HFC

O') (..)

· ' Zalezme od składu cieczy roboczej '· HlP =międzynarO
21

llR (kauczuk butylowy) EPDM ew FPM

paplef.

bawem. celuloza

cynk 11, kadm 11, magnez

papier. celuloza

60 ·c 55 C. w oblegu zamkn1ę1ym temperatura wg przepisu producenta ew ~ss · c

Po wym1ame bezwarunkowo zas1osować nowe przegrody f1llrujące i uwzględmc przepisy producema (-)Wolne poll\ oznacza1ą. ze po zmianie Cieczy z reguly me nalezy oczekiwac zmiany charakterystyl11 .

("') (I) (')

N

...o (I)

O"

o

(')

N

(I)

Ciecze robocze

7

Zestawienie najważniejszych norm

DIN24320

Trudno zapalne hydrauliczne ciecze robocze: grupa HFA. własnosc1. wymagania

DIN 24346

Hydraulika; układy hydrauliczne: podstawy konstruowania 1wykonania

DIN 51 354

część 2

Badanie srodków smarowych: badanie mechaniczne środków smarowych w maszynie badawczej z nap1ętym1 parami kól zębatych. grawimetryczna metoda badania olejów smarowych A/8, 3/90

DIN 51381

Badanie środkow smarowych i hydraulicznych cieczy roboczych; wyznaczanie zdolności do oddzielania powietrza

DIN 5 1 389. część 2

Badanie środków smarowych : badania mechaniczne hydraulicznych cieczy roboczych w pompie lopatkowej: metoda A do bezwodnych hydraulicznych cieczy roboczych

DIN 51389, część3 (obecnie jako projekt normy)

Badanie środków smarowych: badania mechaniczne hydraulicznych cieczy roboczych w pompie lopatkowej: metoda B do trudno zapalnych hydraulicznych cieczy roboczych zawierających wodę

DIN51502

Srodk1smarowe1 pokrewne: nazwy środkow smarowych i sposob oznaczania zbiorników srodków smarowych, smarownic 1punktów smarowych

DIN 51517. część 1

Środki smarowe: oleje smarowe: oleje smarowe C minimalne wymagania

DIN 51517, część2

$rodk1 smarowe: oleje smarowe: oleje smarowe CL: minimalne wymagania

DIN 51517, część 3

Środki smarowe: oleje smarowe: oleje smarowe CLP: minimalne wymagania

DIN51519

Środki smarowe; klasyfikacja lepkości wedlug ISO, dotycząca cieklych przemysłowych środ ków smarowych

DIN 51 524. część 1

Ciecze robocze; oleje hydrauliczne : oleje hydrauliczne HL : minimalne wymagania

DIN 51 524, część 2

Ciecze robocze; oleje hydrauliczne; oleje hydrauliczne HLP; minimalne wymagania

DIN 5 1550

Wiskozymetria; wyznaczanie lepkości; ogólne zasady

DIN 51558. część 1

Badanie olejów mineralnych: wyznaczanie liczby zobojętnienia. m1arecznowanie z wskaźnikiem barwnym

DIN 51561

Badanie olejów mineralnych, paliw ciekłych 1pokrewnych cieczy. pomiar lepkości lepkościomierzem Vogel-Ossaga; zakres temperatury w przybliżeniu od 1Odo 150 C

DIN 51 562, część 1

Wiskozymetria: pomiar lepkości kinematycznej lepkosc1om1erzem Ubbeholdego: wykonanie normalne

DIN 51 566 (obecnie jako projekt normy)

Badanie olejów smarowych; wyznaczanie własnosci pianotworczych

DIN 51585

Badanie środków smarowych; badanie przeciwkorozyjnych własności olejów do turbin parowych i olejów hydraulicznych zawierających dodatki usz l ach etniające

DIN 51587

Badanie środków smarowych; wyznaczanie charakterystyki starzenia s i ę olejów do turbin i olejów hydraulicznych zawierających dodatki usz l achetniające

64

Ciecze robocze

Zestawienie

najważniejszych

norm

DIN 51 592

Badanie środków smarowych : wyznaczanie nierozpuszczonych substancji w olejach smarowych; metoda z filtrem membranowym

Ol N 51 599

Badanie zdolności do demulgowania przeprowadzane metodą mieszania

Ol N 51 759

Badanie ciekłego węglowodorowego oleju mineralnego: badanie dz1alania korodującego na m iedź : próba na miedzianej plytce

DIN 51848, część 1

Badanie olejow mineralnych: dokładnośc metody badan : uwagi ogolne. pojęcia i ich zastosowanie w zawierających wymagania normach dotyczących olejów mineralnych

DIN 53505

Badanie elastomerów; pomiar twardości wedlug Shore'a A i O

DIN 53521

Badanie kauczuków i elastomerów ; wyznaczanie zachowania się pod wplywem dz1alania cieczy. par 1gazow

DIN 53538, częsc 1

Wzorce porownacze elastomerow wulkanizowany kauczuk butad1enowo-akrylonitrylowy (NBA), usieciowany nadtlenkowo. do charakterystyki cieczy roboczych pod względem ich zachowania się wobec NBA

Dl N EN 7

Wyznaczanie popiołu pozostalego po spaleniu produktów otrzymywanych z oleju mineralnego

DIN ISO 2592

Produkty otrzymywane z oleju mineralnego, wyznaczanie temperatury zaplonu i temperatury palenia się w tyglu otwartym Clevelanda

DIN ISO 2909

Produkty otrzymywane z oleju mineralnego obliczanie wspołczynnika lepkosci na podstawie lepkości kinematycznej

DIN ISO 3016

Produkty otrzymywane z oleju mineralnego wyznaczanie temperatury krzepnięci a ("pour point")

DIN ISO 3733

Produkty otrzymywane z oleju mineralnego 1 bitumiczne środki wiążące ; wyznaczanie zawartości wody przeprowadzane metodą destylacji

ISO/ DIS 6071

Hydrauliczna ciecz robocza; ciecze trudno zapalne: klasyfikacja i przeznaczenie

ISO 67 43/4-1982

Środki smarowe: przemyslowe oleje smarowe 1produkty pokrewne (klasa L) -klasyf1kaCJa Część 4: grupa H (układy

hydrauliczne)

VDMA 24314

Hydraulika ; wymiana cieczy roboczei . wytyczne

VD 24 317

Hydraulika; trudno zapalne ciecze robocze : wytyczne

65

Ciecze robocze

8

Literatura

[1] F. Eckhardt

Ólhydraulische An lagen, Betrieb und Wartung Fa. Mobil Oil AG in Deutschland , Hamburg

[2] M. Frauenstein

Hinweise Ober Druckflussigkeiten fur Konstrukteure Fa. Mobil Oil AG in Deutschland . Hamburg

(3] Prof. Or. H.W. Thoenes, Essen

Oerzeitiger Markt und technische Entwicklungen von HydraulikflOssigkeiten o + p Nr. 3/1985

[4] Publikacja firmowa

Fa. Wenzel und We1dmann GmbH, Eschweiler "Schwerentflammbare Hydraulik-Flussigkeit und UK-Ecubsol-Hydrotherm'"

[5] Publikacja firmowa

Fa. Houghton-Hildesheim, Hildesheim "Houghto safe, die feuerresistenten Hydraulik-Fluids"

66

Ciecze robocze

Notatki

67

Ciecze robocze

Notatki

68

Bilans cieplny

układu

hydra ulicznego

Bilans cieplny układu hydraulicznego Hans H. Faatz

1

Wstęp

W układzie hydraulicznym energia ulega przemianie i jest przenoszona. Układy hydrauliczne wyróżniają się dużymi zaletami w porównaniu z innymi systemami przemiany energii . Układy hydrauliczne umożliwiają uzyskanie dużej gęstości energii. Zespół silnik-pompa realizuje w sposób prosty i z malymi stratami przemianę energii elektrycznej w hydrauliczną. Wytwarzane strumienie energii łatwo poddają się sterowaniu 1 regulaci1 . pozwalając na osiągnięcie dobrej powtarzalności.

2

Energia, praca i ilość ciepła są wielkości ami fizycznymi tego samego rodzaju i mają te same jednostki w układzie SI . J

hydraulicznych zależy m.in. od temperatury eksploatacyjnej . Zbyt niska temperatura zwiększa opory przepływu i utrudnia zasysanie cieczy przez pompy. Natomiast zbyt wysoka temperratura cieczy roboczej powoduje zwiększenie przecieków, a tym samym zwiększenie strat i zużycia.

kJ

kW ·h

kcal

kG·m -

1J= (=1N ·m

2.78 · 10-1 2,39 · 10- 4

1

0,001

0,102

1000

1

2,78· 10- 4

0,239

102

3600000

3600

1

860

367000

1kcal=

4200

4,2

0,001 16

1

427

1kG ·m=

9,81

0,00981

=1W ·s) -

1kJ=

W toku przemiany energii i jej przenoszenia powstają straty. Energia mechaniczna i hydrau liczna zamienia się przy tym na ciepło.

Podstawy obliczeń

lkW · h=

Sprawność układów

W układach hydraulicznych. instalowanych w strefach szczególnie zimnych lub na wolnej przestrzeni, może zachodzić konieczność doprowadzenia ciepła w celu nagrzania cieczy roboczej do temperatury eksploatacyjnej jeszcze przed rozruchem układu hydraulicznego. Aby jednak temperatura cieczy roboczej nie przekraczała określonego poziomu mimo dopływu ciepła w wyniku strat mocy, należy ciepło to odprowadzać za pomocą wymiennika ciepła. wielkość układu

ogrzewniczego i/lub ukladu od wymagań , jakie stawia się wobec układu hydraulicznego pod względem dokladności i trwałości oraz od rodzaju stosowanej cieczy roboczej. Bardzo często niezbędne staje się dokonanie oblicze1) i sporządzen i e bilansu cieplnego ukladu hydraulicznego.

1

Tablica 12: Tablica przeliczeniowa jednostek pracy 1 energii

Gdz1e1 N·m=

1

kG·m=0.102kG · m . 9 81

Strumień energii , moc i strumien ciepła są definiowane 1ako energia, praca i i l ość ciepła w okreslonej jednostce czasu .

praca N· m 1 kG· m Moc=-= - - = - - · - - =1 W czas s 9.81 s

Strumieri ciepła =

Rodzaj i

2,72 · 10- 6 0,00234

1losć ciepla

czas

J kcal = - = O 86 s · h

chłodzącego za l eżą

69

Bilans c ieplny

układu

w

hydraulicznego

kW

kcalts

kcallh

kG ·m:s

1W= 0,001

(=1N·m/s = 1J/s)

2,39 · 10- 4

0,860

0,239

860

1kW=

1000

1kcal/s=

4190

4,19

1kcaf/h =

1,16

0,00116

1/3600

1kG · m/s=

9,81

0,00981

0,00234

0,102

-

3600

427 0,119

=

1 . 1 36

(?)

t) = energia wewnętrzna strumienia masy. kW V = strumień objętości , m3/s c =ciepło właściwe . kJ/kg · K T = temperatura bezwzględna, K o = gęstość czynnika, kg/m3 Od chwili wejścia do wymiennika ciepła i az do chwili wy1scia ciepły strumien objętości oddaje częsć swoieJ energii wewnętrznej Różnica energii wewnętrzne1 od· powiada przeniesionemu strumieniowi ciepła

8,43

nielegalną Jednostką

Ta Jednostka była definiowana jako 1 KM

. co odpowiada 1 kM

U= V· li· c · T

102

Tab. 13: Tablica przeliczeniowa jednostek mocy. strumienia energii, strumienia ciep/a Jako ilorazu energii i czasu (energia odniesiona do czasu) Dziś JUŻ raczej nie stosowaną 1JUZ mocy Jest kon mechaniczny (KM)

Obow1ązu1e.

= 75 kG· m s

= 0,736 kW

W rozważaniach dotyczących bilansu cieplnego układu hydraulicznego obowiązuje prawo zachowania energii . kcal !..Q = const -h-

Jeżeli

wymiennik nie oddaje jakiegokolwiek ciepła na to można przyjąć że zimny strum1eli przeJmu1e taki sam strumień ciepła. Podobnie Jak w odniesieniu do ciepłego strumienia obowiązuje zewnątrz.

Wartość

strumienia ciepła przenoszonego przez wymiennik można określić bezpośrednio przez pomiar temperatury na wejściu i wyjściu oraz pomiar strumienia ob· jętosci jednego z czynników o znanej gęstosci 1 znanym cieple właściwym.

(1)

~ ó jest sumą wszystkich strumieni c1epla doprowadzonych i odprowadzonych z układu hydraulicznego.

...

We wszelkich obliczeniach cieplnych przyjmuje się strumień ciepła Ówyrażony w kcal/h. hydraulicznych przeprowadza się z uwzględnieniem mocy PwyrażoneJ w kW.

Obliczenia

układów

Strum1en ciepła i moc. jako energia odniesiona do czasu. są wielkościami fizycznymi tego samego rodzaju, a ich matematyczną współzależność przedstawia tabl. 13. W bilansie cieplnym układu hydraulicznego zgodnie ze wzorem 1: Pw = con st. kW

przyjęto

Gdzie Pw jest istotną mocą ciepła doprowadzanego do układu hydraulicznego w wyniku strat, którą też trzeba odprowadzac. zużywając moc na chłodzenie.

2.1

Przenoszony strumień

Strumienie objętości,

wchodzące

ciepła

do wymiennika ciepla, mają okreś l oną zawartość ciepła, t.zw. energię wewnętrzną. Energia wewnętrzna równa się strumieniowi ciepła pomnożonemu przez gęstość czynnika, jego ciepło właściwe i temperaturę bezwzględną.

70

Rys 22: Wymiennik ciep/a

2.2

Przenoszenie ciepła

2.2.1

Zasada działan ia w ymiennika c iepła

W wymienniku ciepła następuje przenoszenie c1epla z Jednego czynnika (cieczy lub gazu) o temperaturze T1 do drugiego czynnika o temperaturze T2 . Ciepło wskutek konwekcji, przechodzi od jednego czynnika do ścianki (zbiornika lub rury) o powierzchni A. Ciepło przechodzi przez ścianką wskutek przewod n ości cieplnej . Od te1 ścia nki do drugiego czynnika następuje znów przenoszenie ciepła wskutek konwekcji. Według prawa zacho · wania energii (1) strumień energii ma w tym procesie wartosc stałą.

Bilans cieplny

I~nik .

;imny

-

Strumień

ciepła Óoopr.

Czynnik zimny

-

Strumień

układu

hydraulicznego

T( K)

Ó= ÓwE = ÓwA · . ·

ciepła Ódo~ = <4
O pór stawiany strumieniowi ciepła przez: konwekcję grubość ścianki

czynnik ciepły/ścianka

b (m)

ściankę konwekcję

ścianka/czynnik

zimny Rys. 25. Przewodzenie ciepła przez sciankę płaską

Rys. 23: Przenoszenie ciepła

Przewodzenie ciepła w kierunku prostopadłym do plask1e1 pow1erzchn1 ścianki 1est wprost proporcionalne do powierzchni. przez którą przepływa ciepło. Wobec tego wartość strumienia ciepła przep ływającego przez płaską ściankę wynosi: .

Q

ścianka b,

.

.

I.

= Ozu = Oab = ~ . A . ( T, -

(5

T2)

Ów = strumień ciepla. kW

Konwekcja czynnik ciepły/ścianka

= przewodność cieplna. kW/ (m · K)

o

Przenikanie ciepła

A

ścianka

T

= grubosć płask1e1 sc1ank1. m

= powierzchnia, przez kotarą przepływa ciepło. m = temperatura K

Konwekcja ścianka/czynnik

Rys. 24:

zimny

Rozkład temperatury

2.3

Przewodzenie ciepła

2.3.1

Przewodzenie ciepła przez ściankę

Gdy ciepło przepływa prostopadle przez płaską ściankę . wowczas następuje liniowy spadek temperatury od T1 po 1ednej stronie ścianki do T2 po drugiej stronie. Spadek temperatury zależny jest od grubości sc1anki i od charakterystycznej dla danego materiału przewodności cieplnej i.= kW (m · K) .

Przewodnosć cieplna i. zależy od danego materiału 1 temperatury. Np. aluminium o czystości 99 °'o ma wtemperaturze pomiaru 20 C przewodność cieplną i.= 180 W (m · K). natomiast w temperaturze pomiaru 1OO C / = 187 W/(m · K) Przewodność cieplna stall o zawartosc1 ok. 0.1 °o węgla mierzona w temperaturze 1OO C. wynosi / = 45 W (m · K) natomiast w temperaturze 300 Ci = 40 W/(m · KJ. Przewodnośc cieplna niektórych innych materiałow. mierzona w temperaturze 20 C wynos w W/ (m · K)

-

brąz cynowa-cynkowy (spiż)

-żeliwo

- miedź

- mosiądz - stał - stał szlachetna

52 - 43 320 - 68 do 48 13

96

71

Bilans cieplny

układu

hydraulicznego

Przewodzenie ciepła przez ścianki rur

2.3.2

Przenika lność

Gdy cieplo przepływa prostopadle przez ściankę rury , wówczas od jednej do drugiej strony ścianki następować będzie logarytmiczny spadek temperatury.

energii cieplnej zależy od:

- lepkości czynnika; - prędkości przepływu czynnika; - ksztaltu ścianki. Przenikalność

2.3.4

energii cieplnej

Całkowity

opór cieplny, napotykany przez strum1en cieprzy przenikaniu od Jednego czynnika do drugiego. nazywany jest oporem cieplnym przenikania1 /k. Stanowi on sumę oporów konwekcji i przewodzenia ciepła pła

Wzór dla ścianek plaskich: 1

1

l'I

1

k

i.

-=-+-+-

(8)

Rys. 26: Przewodzenie ciepła przez sc1ankę rury Przepływ

ciepla przez rurę , podobnie jak według wroru (5) wynosi :

Wzór dla rur, odniesiony do da: 3 1 =1 - ·da- +da - ·In ( -d

k

Hi

2 · I.

d;

di

)

+ 1-

(9)

Ha

(6)

2.3.3

Konwekcja

Strumień c i epła chodzący

cieczy lub gazu o temperaturze T1 przeprzez ściankę o temperaturze Tw 1 wynosi:

W wymiennikach c1epla. stosowanych w ukladach hy· draulicznych. ścianki rur mają tak malą grubośc . że zależność dafd, wynosi niemal 1. Z tego powodu przy rozpatrywaniu wymienników ciepła tego rodzaju można posłu giwać się wzorem (8) . 1 k=---1 () 1

(7)

U1

Przenikanie ciepla od ściank i do czynnika zimnego oblicza się według wzoru:

2.3.5 QK

=((K . A ( TW2 -

(10)

-=7'+J.

Określanie współczynnika

przenikalnosci

energii cieplnej

T2)

Tutaj u oznacza przenikalność energii cieplnej wyrażon ą w kW/ (m2 · K).

Do obliczania strumienia ciepła przenoszonego lacznie przez konwekcję i przewodzenie cieplne służy wzór· ( 11 J

Czynnik zimny

Ścianka

Czynnik ciepły

O k

= strumień ciepła, kW

A

= powierzchnia chlodzenia, m2

kW/ (m2. K)

\T Tin °K

Rys. 27: Prze1mowanie ciepła wskutek konwekcji

72

= wspólczynnik przenikalności energii cieplne1 = średnia różnica temperatur obydwu czynników

w K (patrz wzór 13).

Bilans cieplny

Przenoszony strum1en ciepła jest więc wprost proporcjo· nalny do różnicy temperatur, powierzchni chłodzenia 1 współczynnika przenikalności energii cieplnej k. Gdy z danych konstrukcyjnych lub pomiarów znane są przenoszona ilosć ciepła. powierzchnia chłodzenia i rożnica temperatur. wowczas można wspołczynnik przenikalności energii cieplnej obliczyć według wzoru: Q

k = - -A · \ Tm

(12)

W praktyce na ogól znane są podlegające przenoszeniu moc lub strum1en ciepła oraz spadki temperatury. Istnieją wartości empiryczne pozwalające na określanie przenikal ności energii cieplnej według konstrukcji wymiennika ciepła i zastosowanych w nim materiałów. Dla producentow wymienników ciepła pozostają wartościami zmiennymi jedynie powierzchnia czynna wymiennika ciepła i objętosc1owe natężenie przepływu czynnikow Rozkład

2.3.6

temperatury w wymiennikach

2.3.7

układ u

hydraulicznego

Odmiany konstrukcyjne w ymiennikow ci e pła

W czynnych wymiennikach ciepła różnica temperatury zależy od kierunku przepływu czynnika ciepłego 1zimnego. Wymienniki ciepła, stosowane zazwyczaj w układach hydraulicznych. dzielą się według kierunków przepływu na: - przeciwprądowe lub jednobiegowe; - przeciwprądowe/współprądowe; - wielobiegowe; - poprzecznoprądowe.

2.3.7.1

Wymienniki

c iepła przec iwprądowe

Jest to najprostsza odmiana konstrukcajna czynnych wymienników ciepła. Ruch czynników odbywa się w przeciwnych do siebie kierunkach. Czynnik chłodzący na wlocie do chłodnicy styka się z iuż och lodzonym czynnikiem ciepłym Różnica temperatur TKE do TWA jest proównywalnie mała.

c iepła Rozkład temperatury w wymiennikach ciepła jest rożny . w zależności od konstrukcji. Wspolną dla wszystkich odmian konstrukcyjnych iest ta okohcznosc. że ani temperatura. ani rożnice temperatur nie są stałe na powierzchni czynnej wymiennika. Należy więc przyjmow ać do obliczeń wartość średnią. W wymiennikach ciepła stosowanych w układach hydraulicznych. rozkład tern peratury odbywa się według funkcji wykładniczej (e) J Tm staje się logarytmiczną różnicą temperatur

T, oc

(13)

W praktyce różnicę temperatur okrcsla się w oparciu o badania przeprowadzane na stanowiskach kontrolnych W tym celu odpowiedni czynnik przesyła się przez badany wymiennik ciepła i mierzy się strumień objętosc1 oraz temperaturę na wejśc i u i wyjśc i u . Dysponując zmierzonymi wartosciami można według wzorów (2), (3) i (4) obliczyć przenoszony strumień ciepła: (14)

Ó =Q·V·c· .1 T

z ..1 T = TAus - Tein ( TAus

= temperatura czynnika na wylocie.

wlocie)

a TE,n

= na

Rys 28:

Układ przec1wpradowy

(jednobiegowy wymiennik

ciepła)

73

Bilans cieplny

2.3.7.2

układu

hydraulicznego

Wymienniki ciepła

przeciwprądowo-

współprądowe

W tych wymiennikach następuje zmiana kierunku przepływu jednego z czynników, na ogół czynnika chłodzącego. Czynnik ten dwa razy styka się pośrednio z drugim czynnikiem, który nie zmienia kierunku przepływu . Wskutek tego z jednej strony powstaje przeciwprąd , a z drugiej wspólprąd. Ta odmiana wymaga stosowania pokrywy "dzielonej". Różnica temperatur TKE do TwAjest większa niż w wymienniku przeciwprądowym .

2.3.7.3

Wymienniki ciepła

poprzeczn op rąd owe

Wymiennikami ciepła o prądach poprzecznych najczęś ciej są wymienniki ciepła olejowo-powietrzne.

T, oc

~------ T..vA ------------

AWT, m2

r· „ T KA

~E

D

~ T KE

''·

Rys. 30: Wymiennik ciep/a poprzecznoprądowy (z chłodzeniem powietrznym)

2.3.8 Rys. 29: Wymiennik ciep/a przeciwprądowo-wspólprądowy (wielobiegowy)

Obliczanie wymienników ciepła metod ą NTU

Nie zawsze udaje się łatwo obliczyć średnią rożnicę temperatur, wobec czego niezbędne staje się znalezienie innej metody. Kays i London w ich książce "Compact heat exchangers" (= "Wymienniki ciepla o zwartej konstrukCJ1"') opisali metodę umożliw i ającą obliczanie wymienników ciepła za pomocą graficznego przedstawiania zależ ności. Punktem wyjściowym jest " równoważnik cieplny pracy" W czynnika.

W= V ·g·c

li = strumień objętości, m3/s 9

c

74

=

gęstość czynnika, kg/m3 = ciepło w łaściwe czynnika, kJ (kg · K)

(15)

Bilans cieplny

Równoważnik

cieplny pracy odpowiada energii wewstrumienia masy na jednostkę temperatury (por. wzór (2)). nętrznej

ó

(16)

W= „lT

Dla czynnika zimnego obowiązuje

natomiast dla czynnika

Ww = Vw · !łw · ew

Dla określenia sprawności wymiennika ciepła miarodajjest mniejsza spośród tych dwóch wartości tj. W min• ponieważ niezależnie od innych oddziaływujących wielkości obowiązuje prawo zachowania energii (1 ). Niezbędne jest obliczenie obydwu wartości i kontynuowanie obliczeń z uwzględnieniem mniejszej wartości Wmi n· ną

W celu obliczenia strumienia ciepła przenoszonego przez wymiennik ciepła należy oprócz równoważnika cieplnego pracy Wmm znać również różnicę temperatur na wlocie i wylocie czynników. Największy przenoszony strumień ciepła Ómax wystę puje wówczas, gdy przy najmniejszym równoważniku cieplnym pracy ustala się nejwiększa różnica temperatur na wlocie (skrót niemiecki ETO - przyp. tlum .)

(17)

Sprawność t' wymiennika ciepla definiowana jest jako stosunek między rzeczywiście odprowadzonym strumieniem ciepła i maksymalnie możliwym do odprowadzenia strumieniem ciepla.

Ww( Twe - TwA)

hydraulicznego

Dla olejowo wodnych wymienników ciepła na ogół otrzymujemy Wm in = WK. Przy takim

r=

zalożeniu

uzyskujemy

tKA - tKE

fwe -

tKE

Dodatkowo do tego o czym była mowa wyżej należy jeszcze wprowadzić wartość dotyczącą jednostek przenoszenia ciepła NTU. NTU to pierwsze litery angielskiego określenia "number of heat transfer units" co po polsku znaczy "liczba jednostek przenoszenia ciepła ·

gorącego

Ó = Wmin ·ETO

układ u

k·A NTU= - Wmin

Rownanie wskazuje,

że wartość

ta, tak samo jak

1

iest

wielkością bezwymiarową.

Zależność między sprawnością r i jednostkami przenoszenia ciepła NTU można graficznie przedstawić w odniesieniu do określonych odmian wymienników ciepła

Za pomocą wykresów i wzorów można dla wstępnie zadanych równoważników cieplnych pracy obliczyć potrzebną powierzchnię chłodzenia , bądz też, mając zadaną powierzchnię chłodzenia i zadane Ilości czynnika. można obliczyć dane temperatury na wylocie. W praktyce zachodzi konieczność rozpoczynania obliczeń od określonych wartości brzegowych i okreslonych wielkości chłodnic . Z tego względu wykresy zostały tak zbudowane. że na osi X podano strumień objętości czynnika cieplejszego (oleju) , a na osi Y wydajność wymiennika ciepła na jednostkę różnicy temperatury wlotowei (ETO) . Wykresy są tak pomyślane , że zawsze dotyczą one szczególnego wzajemnego stosunku strumieni objętości zimnego lub ciepłego czynnika.

(18)

Wmin (TwE - TKE)

75

Bilans cieplny

układu

hydraulicznego

1,00 Równoważnik

cieplny pracy

.

W: V • p •CP

0,90

0.70

~0 . 60

3: o ..... ::::>

ro..... Cl>

a.

E0,50

$

'°o

· Cl)

c

3:

co .....

g-0.40

f

NTU

0,30

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,50

0,20

o o 0,221 0,393 0,528 0,632 0,713

o.m

0,826 0,865 0,918 3,00 0,950 3.50 0,970 4,00 0,982

0.10

dla Wmin I Wmax 0,25 0,50 0,75

o

o

o

o

0,216 0,378 0,502 0,598 0,675 0,735 0,784 0,823 0,880 0,919 0,945 0,962

0.210 0,362 0,477 0,565 0,635 0,691 0,737 0,775 0,833 0,875 0,905 0.928

0,205 0,348 0,452 0,532 0,595 0,645 0,687 0,722 0,777 0,817 0,848 0,873

0,200 0.333 0,429 0.500 0.556 0,600 0,636 0,667 0,714 0.750 0.778 0,800

o k ·A Jestnostki przenoszenia ciepła NTU =- Wmin

Wykres 1O.

Wydajność przeciwprądowego

wymiennika ciepła od wartosc1 NTU Parametr: stosunek rownoważn1kow wodnych według Kaysa 1 Londona Zależnosc sprawnosc1

76

1

1,00

Bilans cieplny układu hydra ulicznego

1,00 Równoważnik

.

cieplny pracy

W= V • p •CP

T1A

0,90

A, "-------1 ~ T1E

1 przejście zewnętrzne 2 przejścia wewnętrzne

0,70

t....

~0 , 60

'\,

o .....

::J

~

Q)

a. E .
•U

• (/)

o c

~

n.

Cl)0 ,40

Edla Wm1n / Wmax

NTU

O

0,25

0,50

0,75

1,00

o.oo

o 0,221 0,393 0,528 0,632 0,714

o 0,215 0,375 0.494 0,584 0,652

o 0,209 0,357 0,463 0,540 0,597 o,639 0,670 0,693 0,724 0,741 0,751 0,757

o 0,204 0,340 0,434 0,500 0,546 o,579 0,603 0,620 0,642 0,654 0,660 0,663

0,198 0,324 0,407 0,463 0,500 0,526 0.544 0,557 0.572 0.579 0,582 0,584

0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1.50 1,75 2,00 2.50 3,00 3,50 4,00

0,20

o,m

0,105

0,826 0,865 0,918 0,950 0,970 0,982

0,744 0,775 0,816 0,841 0,855 0,864

o

o

o

0,5

1,0

2.0

1,5

Jednostki przenoszenia ciepła

2,5

3,0

k ·A NTU = - W min

Wykres 11:

Wydajnośc przeciwprądowo-wspólprądowego

wymiennika ciep/a; mieszanie czynnika w płaszczu

Zależnosć sprawnosci
Parametr: stosunek rownoważnikow wodnycł1

według

Kaysa i Londona

77

Bilans cieplny

układu

hydraulicznego

1,00

Równoważnik

J.

cieplny pracy

T1E

•

W:V •p• cp

0,90

~

~

T

T2A

2E

Przepływ tylko poprzecznoprą

dowy; obydwie strony bez

J.

mieszania

T1A

0,80

0,70

t...

~0, 60

e

:J

ro.....

Q)

a. E $0,50 -o >(/)

o

c !!=

~

a. (/') 0,40

Wmln I Wmu 0,25 0,50 0,75

E dla

NTU 0,30

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

0,20

0, 10

O

1,00

o

o

o

o

o

0,221 0,393 0,528 0,632 0,714

0,215 0,375 0,495 0,588 0,660 0,116 0,761 0,797 0,851 0,919 o,915 0,934

0,209 0,358 0,466 0,547 0,610 o,660 0,700 0,732 0,783 0,875 o.848 0,869

0,204 0,341 0,439 0,510 0,565

0,198 0,326 0,413 0.476 0,523

o,m

0,826 0,865 0,918 0,950 o,970 0,982

o,608 o.sso 0,642 0,671 0,716 0,749 o.n6 0,797

0,590 0,614 0,652 0,681 0.104 0,722

o

o

1,0

0,5

2,0

1,5

Jednostki przenoszenia cieplła

k·A

NTU= - Wmin

Wykres 12:

Wydajność poprzecznoprądowego

wymiennika ciepła od wartości NTU Parametr: stosunek równoważnikow wodnych według Kaysa 1 Londona Zależność sprawności 1

78

2,5

3,0

Bilans cieplny

1,00

układu

hydraulicznego

--.---......---~--......---~--......---

7,5 m3/h

Strumień ob1ętości

czynnika chlodzącego con st

4,5 m3/h 0 ,80

3,0 m3/h

0,70

2,0 m3/h

'.:lĆ

~

.:it.

3.0

có' 0,60

c Ci Q) ·5 •(.)

0,50

2,5

ro 0,40

2,0

•(f)

o c

·ro"O

~ :: ·u

.....

ca

.o ·C

•(f)

Q)

~

·(f)

ca

E

1,5

0,30

o

ro (.)

·c: ·N 1.0

0,20

o a:

Opar przepływu po stronie oleju

0,5

0,10

0,00

- - - ..----..--- +---..---------- - - ----------- - ---< 1,0

2,0

3,0

4 ,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

1o.o

11 ,0

12,0

13,0

14,0

15,0

Strumień objętości czynnika podlegającego chłodzeniu (oleju), m3/h

Wykres 13: Zmierzona właściwa wyda1nosc cieplna ote1owo-wodne90 wymiennika objętosci przy zadanych strumieniach objętosc1 czynnika chłodzącego

ciepła

w zateżnosci od strumienia

79

Bilans cieplny układu hydraulicznego

3

Doprowadzanie ciepła przez ogrzewanie

Zapewnienie możliwie stalej temperatury tłoczenia cieczy roboczej moze wymagac doprowadzenia do układu energii i zastosowania w tym celu odpowiedniego wymiennika ciepła Na ogol stosuje się do tego przemianę energii elektrycznej w cieplną i doprowadzanie jej do cieczy robocze1 Do wyjątków należy stosowanie wody gorącej lub pary

Dane liczbowe w odniesieniu do oleju mineralnego wy· noszą·

kg dm3

o=0,89-~

kWh

c=000052-Istnieją dwie trycznej:

możl1wosc1

doprowadzania energii elek-

- wbudowanie do zbiornika elektrycznych grzejnych ;

kWh

W razie wbudowania wkladek grzejnych do zb1orn1ka należy zwrócić uwagę. by 1losć ciepła oddawana przez powierzchnię grzeiną wkładki nie przekraczała 0.7 W1cm2 Jest to nieodzowne dla zapobieżenia tworzeniu się nagaru z cieczy roboczej Obciążenie

powierzchni grzejnej grzejnikow przelotowych może wynosie 2 W 1cm2. jeżeli przez utrzymanie minimalnego przepływu oleju wykluczona zostanie możliwość miejscowego przegrzania cieczy robocz0).

W układach hydraulicznych ogrzewanie działa praktycznie bez strat. Doprowadzana energia zostaje w calosc1 przeniesiona do cieczy roboczą określaniu

niezbędnej

mocy grzejnej

należy

uwzg l ędnić :

- nagrzewanie od T1 do T2 w czasie Z ; - utrzymywanie temperatury. gdy układu, np. do zimnego otoczenia.

ciepło

kg °C

wkładek

- wbudowanie grzejników przepływowych do odręb nego obiegu nagrzewania. filtrowania i chłodzenia.

Przy

'

uchodzi z

W odniesieniu do nagrzewania 1 z uwzględnieniem czasu nagrzewania obowiązuje następujący wzór

!! · c= 0,89·52·10 s = 0,0004628=4 63·10-4 - , dm3K

Obliczenie dotyczące utrzymwywania stalej temperatury w układzie. z którego c1eplo odprowadzane jest wskutek niskiej temperatury otoczenia, ma następuiącą postac (20)

Ów = doprowadzana moc ciepła. kW k

=

współczynnik

przenikalnosc1 energii c1eplne1.

kW ' (m2 K) A

T1

T2

oddająca ciepło powierzchnia zewnętrzna zb1orrnkow, urządzen 1 przewodów rurowych , m2 = pożądana temperatura cieczy. K = temperatura otoczenia, K

=

Wspołczynnik przenikalnosci energii cieplnej k zależy w tym przypadku bardzo od wspolczynnika przeimowania ciepła (patrz wzor 7). Zeżeli wychodzimy z założenia. że największa częśc ciepla zostaje wypromieniowana przez zbiornik, a prędkość cieczy w zbiorniku jest mała to przenikanie ciepla zależne jest jeszcze tylko od ruchu powietrza na zbiorniku.

Do praktycznych obhczen stosuje wzory·

się

następujące

- dla powietrza w stanie bezruchu:

kW

(19)

Pw = podlegająca doprowadzeniu moc ciepła. kW V8 =podlegająca nagrzaniu ilość oleju w zbiorniku. dm3 c =ciepło właściwe , kW· h/ (kg· K) Q = gęstosc , kg/dm3 T1 =pożądana temperatura cieczy. K T2 = temperatura wyjściowa . naj częściej równa temperaturze otoczenia Z = czas nagrzewania

80

k=001 - '

m2K

dla powietrza w stanie ruchu:

kW

k=0,02 - m2K

Z wzorow ( 19) i (20) widać . że podlegająca doprowadze· rnu moc energ11 cieplnej za l eży od różnicy temperatw . Wobec tego można do wzoru przyjąć temperaturę wyra · żoną w ·c.

Bilans cieplny układu hydraulicznego

4

Doprowadzanie

ciepła

wyniku strat mocy w

w

układzie

W procesie przemiany energii oraz przenoszenia energii hydraulicznej powstają w układach hydraulicznych straty mocy maiące postac ciepła Ciecz robocza prze1· muje to ciepło i przenosi ie Całkowita strata mocy

Pvgos w układzie hydraulicznym jest sumą poszczegolnych składnikow mocy traconą

W ukladach hydraulicznych takimi skladn1kam1

są

4.3

Moc tracona w elementach dławiących

Sterowanie natęzeniem przepływu z zastosowaniem z..i worow dław1acych, krawędzi dlaw1ących r zwęzek. w1ą1e się rnekredy ze znacznymi stratami mocy Straty te nale zy uwzględrnc zwłaszcza w układach z rozdz1e'aczafY1· zaworami proporqonałnym1 1 w1ełodrogowym1 se·wou1 worami.

.

Pv1 sprawnosc elementow konstr ukcy1nych Pv2 przecieki wewnętrzne Pv3 dławienie Pv4 opory przepływu

V,· P1

Pv3

.

.

V2 P2

Vn Pn

= 600 + 600 + 600

r24J

= ob1ętosc1owe natęzenie przepływu w danyrm1e1scu aław1e111a. dmJ rrnn = strata c1sn1enia występu1ąca w daryrn elem~ "c 1~

V (21)

o

dlaw1ącym

Moc tracona jako pochodna sprawności elementow konstrukcyjnych

4.1

P vl -

VP

600 lhJ

[kW]

Moc tracona w wyniku oporow przepływu

4.4

(22)

Prty przepływie cieczy robocze1 przez e! .... me'1ty 1 .~ wooy rurowe występufą straty tarcia. powoou1ącE ,i dek c1snierna w układzie hydraulicznym

. calkow1ty s:rumaen ob1ętosc1. dm nlll' p = c1srnenie robocze bar I I 11 iloczyn wszvstk1c•1 wspolczynrukow sprawnosc1 np pomp 1 silnikow V

=

Moc tracona w wyniku przeciekow

4.2

wewnętrznych

p

V \p

-

v2 -

li

\p 600

V ~

(23)

przecieki wewnętrzne c!rn 1 "1 n

= roznieci c1snien

\p 600

V·~

Pv11

bar

W praktyce sprawnosć pomp uwzględnia JUZ 1ct1 przec1ek1 wewnętrzne a zatem nalezy tutaj uwzględnrc tylko moc traconą przez pompy w wnrunkach pracy z wyda1nosc1ą bltską zera oraz wewnętrzne przec1ek1 szczelinowe w zaworach.

=

Objętosc1owe natęzen1e

przeplywu chr rr r \p =całkowity spadek c1snienia bar csuma wszystkich wartosci spadku c sric·r

W odr1es1ernu do uklddow hydraul cznvc'1 P1 ł Cl , rozne obwody przepływu cieczy robocze1 na ezy oc1r w1ednto wykonac kilka obllczen W praktyce straą r-c' v powstale w przewodacl'l rurowych zostaia tez pr zr z IE przewody wyp1om1e111ownne

Bilans cieplny

układu

hydraulicznego

Odprowadzanie ciepła przez elementy konstrukcyjne

5

Elementy konstrukcyjne układu hydraulicznego, urzą dzenia i zbiornik oraz przewody rurowe odprowadzaią ciepło . odpowiednio do wielkości ich powierzchni zewnętrzne1 . grubości ścianek 1prędkości przepływu cieczy roboczej. w praktyce uwzględnia się tylko odprowadzanie ciepła przez zbiornik. Wypromieniowanie ciepła przez pozostałe elementy konstrukcyjne można w obliczeniach pominąć lub ująć we współczynniku bezpieczeństwa .

Odprowadzanie ciepła przez wymiennik ciepła

5.1

Ilość ciepła. powstającego

hydraulicznych wskutek strat mocy. nal eży odprowadzić za pomocą czynnych wymienników ci epła . Można uwzgłędn ic strumien ciepła odprowadzanego ze zbiornika.

Zbiornik jako wymiennik ciepła

5.2

Najprostszym wymiennikiem c1epla 1est zbiornik cieczy robocze i. Wzór dotyczący zbiornika:

Ó = k · A { Tzbiormka

-

(26)

Totoczenia)

Na ogól występuje mała prędkosc przepływu cieczy roboczej 1powietrza oraz stosunkowo duża grubośc ścia nek zbiornika. Z tych względów współczynnik przenikania energii cieplnej k jest ma ły . Dla powietrza w stanie spoczynku i malej prędkości przepływu cieczy k = 0,012 kW/(m2 · K). Doświadczenia dowiodły. że powierzchnię zwilżaną

jako A można przyjąć tylko przez olej hydrauliczny.

Tabl. 14 zawiera zestawienie powierzchni i mocy odprowadzanej przez zbiorniki znormalizowane według DIN 24339.

Wielk.nom. zbiornika

A,m2

.1lT=20K

.ll T=30K

.11T=40K

63 100 160 250 400 630 800 1000

0,89 1,16 1,58 2,12 2,98 3,91 4,75 5,4

0,21 0 ,28 0 ,38 0,51 0 ,72 0,94 1,14 1,30

0,32 0 ,42 0,57 0,76 1.07 1,41 1,71 1,94

0,42 0,56 0,76 1,02 1,44 1,88 2,28 2,60

Tablica 14: Odprowadzana przez zb1orn1k moc ciepła P w kW. przyjmu1ąc k = O.O12 kW (m2 · KJ

82

różnicy

W przestrzennie dużych układach hydraulicznych row· rneż przewody rurowe i elementy konstrukcyjne są wy· m1ennikami ciepła . Odprowadzaną tutaj Hośc ciepła mozna w taki sam sposob okreslić jak odprowadzanie ciepła przez zbiorniki. Zazwyczaj tej ilości cie pła nie u· względnia się w bilansie cieplnym .

5.3

układach

w

temperatury wynoszącej 30 K strumien oddawanego przez wol n ostojący zbiornik wynosi około 9,35 kW/ m2. Przy

c i e pła

Czynne wymienniki

ciepła

Pod po1ęc1em "czynne wym1ennik1 ciepła ' w układach hydraulicznych n a l eży rozum1ec chłodnice opisane na str. 73 i 74. Wartosc potrzebnej mocy c hłodzące1 wymiennika ciepła wynika z bilansu cieplnego sporządzanego dla całego u kładu (patrz str. 83). Strumień ciepła , doprowadzany do u kładu w wyniku strat mocy. powinien byc równy stru mieniowi c i epła odprowadzanego przez chłodnicę 1 zb1orn1k.

Obowiązuje Ó = ÓA zbiornika + ÓAwym.ciepła

w praktyce obliczenia strat mocy w układzie hydrauhcz· nym uwzględniają najczęsc1e1 tylko moc traconą wsku· tek przecieków wewnętrznych w pompach silnikach 1 ewent. zaworach oraz straty dławieniowe w zaworacl1 proporcjonalnych i serwozaworach. Często. zwłaszcza w obliczeniach małych zbiorników. pomija się odprowadzany przez zbiornik strumień ciepła. W obliczeniach nie uwzgędn1a się ciepła odprowadzanego rownicż przez duże zbiorniki. które zna1du1ą się w pom eszczeniach nieprzewietrzanych. gdzie oddawanie ciepła do otocze· ma nie 1est możliwe . Może nawet zaistnieć taka sytuaqa , w której ciepło będzie doprowadzane z zewnątrz pop· rzez zbiornik i przewody rurowe.

Bilans cieplny układu hydraulicznego

6

Bilanse cieplne układów hydraulicznych

Na temperaturę cieczy roboczej wywiera wplyw:

Sterowanie i regulacja w gospodarce ciepl nej

7

działający jako wymiennik ciepła, moze wydo odprowadzania ciepła wynikającego ze strat mocy w prostych układach hydraulicznych. charakteryzujących s i ę ma łymi strumieniami energii.

Zbiornik, sta rczyć

- moc tracona; - miejsce zainstalowania układu ; - powierzchnia elementów konstrukcyjnych (zbiornika) prom i eniujących ciepło.

Dopuszczalna temperatura cieczy roboczej zależy od:

W agregatach hydraulicznych z pompami o regulowanym ciśnieniu bardzo często strumień przecieków oleju z tych pomp przechodzi przez chłodn icę olejowo-powietrzną, wbudowaną do konstrukcji nosnej pompy.

- rodzaju cieczy roboczej; - wymagań stawianych wobec układu hydraulicznego Odpowiednio do wielkości oddziaływujących i dopuszczalnej temperatury cieczy roboczej należy sporządzić bilans cieplny według wzoru (1 ).

r- -

-- -

--

I

'L I

L

___

_

_

_

_j _ _ _ _ _ -

-

-

.J

I

Rys. 32: Schemat połączeń zespołu pompowego z chłodnica olejowo-powietrzną

Stale wzrastaią wymagania stawiane wobec układu hy draulicznego i coraz częściej pojawia się żądanie zapewnienia stałej temperatury cieczy roboczej. Przy projektowaniu układów hydraulicznych należy i to zagadnienie wziąć pod uwagę. Doprowadzenie ciepła przez

Odprowadzenie ciepła przez

1 ogrzewanie i/lub środo wisko np. ci epłe otoczenie 2 straty mocy pomp i silników 3 straty mocy w wyniku przecieków 4 straty mocy wskutek

6 elementy

konstrukcyjne. zwłaszcza zbiornik 7 czynne wymienniki ciepła

Najprostsze układy chłodzenia wykonuje się z zastosowaniem zaworów sterujących . Temperaturę cieczy roboczej nastawia się w okreś l onych granicach. Gdy temperatura cieczy roboczej osiąga określo ną granicę, wowczas zawór, działający jako termostat. otwiera przepływ wody zimnej przez wymiennik ciepła. Następuje wtedy chłodzen ie cieczy roboczej spływającej z układu do zbiornika.

dławienia

(zawory proporcjonalne i serwozawory) 5 straty mocy wskutek oporów przepływu Rys. 31 : Bilans cieplny ukladu hydraulicznego

83

Bilans cieplny układu hydraulicznego

do

układu

z układu

Rys. 33. Schemat polączen ze sterowaniem typu ·otwartezamknięte ··

Gdy spada temperatura cieczy roboczej, wówczas poprzez termostat elektryczny następuje doprowadzenie napięcia do spirali grzejnej, która poprzez rurkę ochronną nagrzewa m1e1scowo ciecz . Moc grze1na nie powinna przekraczać 0,7 W/cm2, aby zapobiec miejscowemu tworzeniu się nagaru z oleju mineralnego. W obydwu przypadkach można do włączania i wyłączania wykorzystać histerezę termostatów. Temperatura wykazuje wahania o ± 3 do 8 stopni. W celu uzyskania lepsze1 regulaCJi strumienia cieczy chłodzącej można zamiast termostatycznego zaworu wodnego z działaniem " otwarte-zamknięte " zastosować odpowiedni zawór o działaniu proporcjonalnym. Zawory proporcjonalne mają wprawdzie lepszą charakterystykę regulaCJi . ale w pewnych okolicznościach powodują przepływ zbyt małego strumienia wody Wskutek tego

może ewentualnie następować osadzanie się cząstek rozproszonych w wodzie i powstawanie związan ych z tym trudności

W razie staosowania zaworów

typu otwarte-zamknięte" należy sprawdzić , czy uderzeniowe zamykanie zaworu wody chlodzącej może spowodowac trudności. Jesli to ma miejsce. należy zastosowac zawor z tłumieniem ruchu zamykania. Inna odmiana regulaCJi temperatury w układzie hydraulicznym oparta iest na takim założeniu, że powracająca z obwodu sterowania ilość cieczy roboczej jest zbyt duża by można było ją filtrować i/lub chlodzić.

\

Rys. 34

84

steruiących

Bilans cieplny

do u kładu

hydraulicznego

z układu

l'. Q9J

1.00 Zbiornik

160 c dm

G I

układ u

rn

G i

1.01

olejową

x

~

pojemność 160 litrów Filtr powietrza z kapielą

1.02 Pompa li = 30 I/min

p = 5 bar 1.03 Silnik elektryczny P= 0,55kW n= 1500 min- 1 1.04 Sprzęgło 1.05 Fitr mocowany m i ędzyprzewod owo

,

__ _WE

_______ ___ __ J WA

160 I/min 75 przy t1p = 2 bar

~o =

1.06 Wymiennik ci epła 1.07 Zawór wodny

Rys. 35: Schemat połączeń stacji filtrowania i chłodzenia

W ukladach hydraulicznych można często spotkać s i ę z od rębną siecią ogrzewania, filtrowania i chłodzenia . Poszczególne składniki tej sieci są w zasadzie takie

same, jak w

układzie

ze sterowaniem "otwarte-zam-

knięte " .

Rys. 36

85

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Przewód zasysania do u kładu

Przecieki o leju z układu

Przewód od układu do zbiornika

I

,---------- - --t-~i ---- -1 CC@

~

J (IT?) N 1 17 UP ONSO ~ r-+-.-~-Qffl'--~

0 , 5 bor

I I I I I l,crm NGi5o S bor I

I·

....

I

l I

I

(1."ffi

I

ONiJ

I .. '' ""'-'""""'

car 1000

OSFH01

I OSF"" I

. OSFN

~

1 ' 05fH02

!ii

Przestrzen zasysania

11 05FH03

~3

1.0SSSE2

6 2

I

5

I

ON40

NG40

I

(J) ~

LL

I I

<( ~ I

I

((l

I

<(

o • 200 .d„,„1„ ~ : ~~5 ~

L ____ ~ 1~50_: ____ __ _________ _

Obr 37 Schemat po/ączen stacp ogrzewania f11trowania 1 chłodzenia

86

I I

Bilan s cieplny układu hydraulicznego

1.00

Stanowisko zbiornika składające się z nast. elem.:

1.01

Zbiornik

1.02 1 .03 1 .04 1 .05 1 .06 1.07

1.08 1.09 1.1O 1 11 1 12

1. 13 1. 14 1 . 15

V= 3000 litrów Filtr powietrza z kąpielą olejową Zawór kulowy Sygnalizator ostrzegający o wodzie Zawór kulowy Zawór kulowy Termostaty (od lewej na prawo) 40 °C , chłodzenie "wył. " 1.05 FT 04 50 C, chłodzenie "zał. " 1.05 FT 03 45 °C, ogrzewanie "wył. " 1.05 FT 06 35 °c, ogrzewanie "zał. " 1.05 FT 05 60 °C, olej "zbyt gorący " 1.05 FT 02 25 ' C, olej ·'zbyt zimny" 1.05 FT 01 Tuleja Łącznik pływakowy

Zawor kołnierzowy Termometr zakres wskazan O do 120 C Zasuwa klinowa z wyłącznikiem krańcowym Zasuwa klinowa z wyłącznikiem krańcowym Zawór zwrotny, wiełk. nom. 150, Po 1,5 bar Zawór kulowy

=

1 16

Złącze skręcane

1 17

Zawór zwrotny, wielk. nom. 50, Po = 0 ,5 bar

2.00

8

Elementy i urządze n i a do sterowania i regulacji w gospodarce cieplnej

8.1

Regulatory temperatu ry

Regulatory temperatury. w ich najprostszym wykonaniu zwane również termostatami. służą do sterowania regu· laq1. wskazania 1 kontroli temperatury w układach hy· draulicznych. Regulatory temperatury działają na ogol według prawa rozszerzalności cieplnej cieczy. Czujnik temperatury 1est poprzez rurkę kapilarną połączony z membraną w regu latorze przełączającym. Ciecz w układzie czujnika zmienia swoją objętość w prostej zależnosc1 od temperatury Zmiana objętości powoduje działanie na membranę połączoną z przełącznikiem migowym za pomocą mechanizmu dźwigniowego. Przez proste nastawienie temperatury przełączenia można regulator ten wykorzystac do wyłączania w temperaturze granicznej regulaCJ1 temperatury oleju i kontroli temperatury. Wstrząsy nie powinny wpływać ujemnie na dokladnosc Regulator 1termometr muszą mieć odrębne układy cieczowe. Czujnik umieszczony jest w tulei ochronnej. Nalezy zapewnic. by czujnik w obrębie tulei ochronnej był zanurzony w oleju

Stacja ogrzewania, filtrowania i chłodzen ia, z nasi. elem.:

składająca się

2.01 2 .02 ? 03

2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.1O 2.11

2.12 2.13

2. 14

Rama fundamentowa Pompa śrubowa O= 200 I/min , p = 10 bar Silnik elP.ktryczny P= 7,5 kW, n= 1450 min-1 Sprzęgło

Zawór zwrotny, wielk. nom. 40 Zawór kulowy Zasuwa klinowa z wyłącznikiem krańcowym Złącze skręcane

Przewód giętki Króciec przyłączen i owy Manometr Zawór trójdrodowy Grzejnik przepływowy. moc grzejna 9 kW Podwójny filtr spływowy mocowany międzyprzewodowo, 1300 ł/min, /~5 75 przy :Jp 2 bar Czujnik przepływu z sygnalizacją Wymiennik ciepła Zawór zamykający skośny Zawór odcinający dopływ wody

=

2.15 2.16 2. 17 2. 18

=

Rys 38: Termostat

8.2

Zawór wodny ze sterowaniem termostatycznym

Termostatycznie sterowane zawory wodne służą do re gulacji strumienia wody chlodzącej. Ten element działa rowrneż według prawa rozszerzalnośc i c1eplne1 Czu1nik temperatury wbudowany iest do tulei ochronnej Za po· mocą rurki kapilarnej jest on po łączony z własc1wym za worem wodnym . Temperaturę otwarcia zaworu mozna nastawiać. Stosuje się zawory wodne zarówno ze sterowaniem bezpośrednim, Jak 1ze sterowaniem wstępnym

81

Bilans cieplny

układu

hydraulicznego

Niekiedy 7awory te maią zespól tłumiący. który zapobiega uderzeniowemu zamykaniu zaworu. Oferowane

są także

takie zawory. których otwarcie, a przeplywu wody, jest regulowane proporcjonalnie do temperatury. Stosując takie zawory należy liczyć się z gorszą sprawnością olejowo-wodnego wymiennika ciepla. więc natężenie

I

I Rys 40 Wymiennik ciepła ote; owo-wodny

8.4

Olejowo-powietrzny wymiennik c iepła

Rys. 39: Zawor wodny ze sterowaniem termostatycznym

8.3

Olejowo-wodny wymiennik ciepła

W olejowo-powietrznych wymiennikach ciepła czynnikiem c hłodzącym jest powietrze. które wentylator zasysa poprzez chłodnicę . Jako napęd wentylatora moze słu z yć silnik elektryczny lub hydrauliczny. Wym1ennik1 te można stosować do wszelkich hydraulicznych cieczy roboczych. W zamówieniu należy zaznaczyć . że chłodnica z najdować się będzie w srodowisku normalnego powietrza. czy też w warunkach klimatu morskiego

Opisane na str. 73 i 74 wymienniki ciepła przeciwprą dowy i przeciwprądowo-współprądowy są olejowo-wodnymi wymiennikami ciepła. Obydwa rodzaje wykonywane są w różnych odmianach, tj. jako jednorurowe, dwururowe i spiralne. Wszystkie odmiany konstrukcyjne maj ą wspólną cechę, po l egającą na stosowaniu różnych metod mechanicznych w celu zapewnienia możliwie intensywnego stykania się czynników na rurach wymienników ciepła . Na ogół wymienione wyżej wymienniki ciepła stosowane do następujących cieczy roboczych: olej mineralny HLP według DIN 51 524, emulsja ole1owo-wodna HFA według CETOP RP 77 H, mieszaniny wodnoglikolowe HFC według CETOP HP 77 Hi estry fosforowe HFD-R według CETOP RP 77 H. Jako czynnik ch łodzący , zależnie od doboru materiałów wymiennika, można stosować wodę pitną, wodę rzeczną, wodę morską i wodę sionawą. Przy zamawianiu wymienników ciepła należy zwrócić uwagę na właściwy dobór materialów. są

„„„

••••••

··=···„ •••••••••• •••••••„•• „„„ ····=·

Rys. 41 : Wymiennik ciepła ole;owo-po w1etrzny

88

Bilans c ieplny

8.5

Zanurzeniowy element grzejny

Elektryczne zanurzeniowe elementy grzejne są grzeinikami oporowymi Służą one do nagrzewania ole1u w agregatach hydraulicznych. Należy dobierac takie obciążenie powierzchni zewnętrznej. by również w stanie bezruchu ole1u nie następowało jakiekolwiek miejscowe przegrzewanie. Grzejniki montuje się na ogół poziomo . po n iżej zwierc1adla oleju. Wskazane iest zastosowanie odpowiednie1 tulei ochronnej. umożllw1a1ącej dokonywanie wymiany uszkodzonej spirali grze1ne1 bez koniecz~ nośc1 oprożniania zb1orn1ka oleju

9

układu

hydraulicznego

Zastosowanie praktyczne i przykłady obliczeń

Posluguiąc się

wykresami sprawnosc1 • 1 uwzględniaiac od wartości NTU (patrz str 75) mozna obl1czac wymienniki ciepla. zależność

Przy projektowaniu układów hydraulicznych nalezy uprzede wszystkim JUŻ obliczone 1dostępne na rynku wielkości wymienników ciepła.

względniać

Z praktycznego doświadczenia wynika. ze najprostszym rozw iązaniem iest poslug1wanie się graficznym przed· stawieniem zależności wydajność/kelwin w odniesieniu do strumienia objętości czynnika cieplejszego przy wstępnie zadanym stosunku oraz do strumienia ob1ę tosc1 czynnika ciepłego w stosunku do strumienia ob1etosci czynnika zimnego

W celu uzyskania w przybliżeniu prostych ltn11 zalezrosc1 zamieszczono na wykresie w skali logarytm1czneJ zarówno wyda1nosć/ke l win. 1ak i strumień objętosc1

2,0

P01 kW/K

as

Rys 42: Zanurzemowv element grze1ny

8.6

G rzej nik przepływowy

Grzejniki przeplywowe stosuje się w stanowiskach prze· tlaczania. nagrzewania. chłodzenia 1 filtrowania Są to wym1enntk1 c1epla. w ktorych oporowy element grze1ny nagrzewa czynnik znajdu1ący się w stanie bezruchu Przechodzenie ciepła od tego czynnika na ciecz roboczą poprzez układ rur odbywa s1q według zasad dz1alania wymiennika c1epla Należy zwrocie uwagę. by grzanie odbywało się tylko wowczas. gdy przeplywa ciecz ro bocza. Niezbędna jest dodatkowa ochrona przed przegrzaniem . Grze1niki przepływowe można instalowac w dowolnym polożeniu.

1,0 0,8 0,6

0.4 0,3 0,25

8:h

0,125 01 ' 0,06 0,05 0,04 0,03

~i!tf~~~~!~~li~t==t

0,02 5 6 7 8 10

20

30 40

60

100 150

250

V01 , I/min

Wykres 14 . Wyda1nosc wym1enmkowc1epla wykonan>c'1 1ako spiralne lub dwururowe

Rys. 43 Grze1nik przepływowy

89

układu

Bilans cieplny

hydraulicznego

125 .J 100 'oso ...."""- L~ ~ 063 <' ~ ./ \

"'" 240Z1--

4,5 4,0 3,5 3,0

o~ ~ f<.J

2,5

/ V

2,0 1,75 1,5

v~ ..... /

V V.., V ~ I/' „

1,0

063~ „ , 040 ,~

~

.... ~

....

~

-

/"

l,;"i,,

~

J -

.5'-

,__,__

'''o,5

/

....

,/"'-,

D /. ~ :X

~„ ...... /

~,

-" ,, - -

,... ...

Y'

K

I'.

~ IJ,0

,5 n ,o _ .....--

'".'.5

.... ....,,

,,..

il""..,. .... 100 080,' h .... V ~ .....,, „ .o 063,' ' 1,.1' V- V 04~ ..... <:;; I/ -:/' 1-.... ,5 _ [I [) ~ r--~ ~ .... ~ .o I' _/ ~ ~ ,_ V r-o,5

-090 G1 -

0,4

.,...v ,,..

V [/

0,3

. .v

/

V

0,2 P01 kW/K (przy VK = 0,5 V01 I

I

I

- 053 01 -

080 063 ' 040'

0,3

025~

0,2

~

0,15

~

-

0,05 0,04

,,,. ,,,,.. ,,,. _... ~ ~ ~

~

I-""

_i,.;.r-

~

r-~ ~ r",

-___. ' ' , i-""

~

... /_. ~

-

... i...

0,1

~

___. ~

~

~

l>-.

~ r""' I'

~~

',P.5

D. .... ~ ' ~ .5

~ .o_1 - - -

........

"""

' Poi (bar)

1= 36mm/s I

0,03 4

10

20

30

I

50

I

-

I

100

150

200

V01 (I/min} Wykres 1s· Wydajność wymienmka ciepła o małym zużyciu wody (li= 0.5 V01) . np. wody pitne11 zr6dłane1

90

... ~

V,. 3.0

/

V ..... V i.,.1' V ,... V,..

0,5

0,4

.... .... ~

. .> . ~"

~

... ....

. . v . . .............

0,7 0,6

0,55

V

~·'"'

'

/

1oó>.. 080 ~ [',

1,0

1,05 1,0

""-·, V '

I\

'

/

1

1,5 1,25

0,3

"

~'

.),

....

-fao L1 ~- ,__ "'"125

2,0

0,4

~

r ,

~

-

/

0,75

0,7 0,6 0,5

~

V / V/ ~ V..- V

1,25

2,5

h

,,,,„

500

1000

Bilans cieplny układu hydraulicznego

4,0 3,5 3,0

240

1

z3- -

os~""\' 063 040~

2,5

~ ~V ~ I.-" "/ / /

1,0 0,9

0,7 0,6 " 0,55

oso 063 040

1,0 0,9 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3

0,2

o,s 0,7 0,6 0,5

~~ t:/

~~

"

0,2 0,15 0,5 0,4

-0~3 cb~

In. ....

~

Io"'"

-~

V

~

....

'}il"

\Y

\

"·

~ ......

' \

' '-O,"'

~

~

~'

"

~

><

\~

--

,._. - 3,0 ', ,.~ ..._ 5 '

V

-~'

3,0

1,5

' 1,0

,J

/ / / I/ V / ~

~

vV k „ '< V

'·' ,

.... Io'

Io"'"

,J/

·,

\

1~ ..........

100, ...... .... ~ l ""090 G3-- ""oso \. V ...... '°'"/ ~' 063' 040~ ~ ,.... i.i' f-K"~ ......

V I / ><

\

I~

LI'"

I ( \ ....

c,..jll""

V K 0,5

/

oso 063,"

04~~

023,

0,2

o,os

...... ~

....

~

~

~ ~ ........ ........ V'

~ - - - -, _~

0,1

0,03

~~„ ,,,,, bć ~ ~\

P01 kW/K (przy VK = 0 ,2 · V01}

0,3

0,06 0,05 0,4

~

~

....,„

/

~ ...... ~

„~ V

0,4 0,3

....

I/

''1 .0 05

~

....

~

V I("

" f'_. ...... 30 '1.d-

\

~n

o,s

.... ~

,/

1~5 100

/

~

~

./ Io"'"

o,s

120 l.3-

V K

.J>

1,5

1,5

. / .... i'

~~ V )<"'" ~ ~ ~ K",

2,0

1,9

-

125 ' 100,"

....

.......

-~

i..-"

,,,....... .......

......

,,,,,.

~-

~"'"

.-...-

.-

-~

-- .......... -ie:::

--

.'..l. ~-

-k

\

-

-

........ ' i...,...- ~

'·

~

~-__ ,,,.. I"'

'1 o

: .5

...„\. 3,0

1 , 5~

J.p01 (bar) 1·= 6 rT1 TI/S

-

I

0,02

4

,,,..

10

20

30

50

100

150

200

500

1000

V01 (I/min) Wykres 16: Wydajność wymiennika ciepła zwiększona wskutek większego zużycia wody (VK = 0.2 wody z potoku i rzecznej. wody morskiej i słonawej

V0 i). np. wody przemysłowej.

91

Bilans cieplny układu hydraulicznego

2,0

,J~L--

1,5

~

----

..........

:t\?P ~~)

~

1,0

:\'\

__,.,.- ~

~~)// i........--\ó9

'\'\-'\ ~

i.--

-

N-'\'\~~

1r--

l7zóBA)

0,5 ~

:::.::: 0,4

~

~

?>~

o

o'ł>· './

a: 0.3

:)

1só0~

_.. l..--

-

'2.

~

~

~ I

~ l..--

75dBA) .:!-\..-~

I

t64dBA)

os-'\N-3~-~

o<:>-3 •

tyc-[[ ~~~~ ~

3N-?>'\ \ó o'I>·;:;...--

0,2

-

OS·'\ N-S i.----

-

~s" \

-

9óBA)

l7oóBA

o

() 60~'\__.

~óB

p..)

NS~ V :,...-""........ o3·3~ _....

0.1

/ ~

~

L..-- i . - - -/

. ..-:.

/

"'

~

iz,dBP..)

....

~

~

o~

~

/

....,,,.,...--S~ o·i-3N _.,,,..,.....,,,-~

' '\N-s~--

...- ..... ,......--

02-1N-51 (61 dBA)

--

0,0V

5

6

7

8 9 10

20

30

40 V01 (I/min)

W ykres 17: Wydajnosc olejowo-pow1etrznego wymiennika ciep/a

92

50

100

200

300

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Przykłady obliczeń

Przyklad 1:

Otrzymujemy więc

Agregat hydrauliczny ze zbiornikiem o pojemnosci 1OO litrów znajduje się w hali maszynowej o temperaturze otoczenia 18 C.

Pv 2 =

Na zbiorniku nabudowano pompę 25 I/min i z regulacją ciśnienia .

lopatkową

o Vmax =

W ciągu 80 % czasu włączenia pompa pracuje z wydajnością bliską zeru przy ciśnieniu 70 bar.

1 ·70

600

· 0,8 = 0,093 kW

Ci epło odprowadzane iest poprzez sciank1 zbiornika.

Wedlug wzoru (26) temperatura w stanie ustalonym wynosi

Należy wyznaczyć temperaturę w stanie ustalonym

Pv

= moc tracona. kW

k

= przenikalnośc energii cieplnej 0 .01 kW/(m2 ·

A

=

T,

=

C) (na podstawie literatury) powierzchnia zbiornika przenosząca cieplo drogą promieniowania 1 ,16 m2 (według prospektu) temperatura otoczenia 18 C

=

=

W naszym przykładzie otrzymujemy

T2

0 ,093

= O.O1 . 1.1 6 + 18 = 26

C

Dodatkowy wymiennik ciepła nie iest potrzebny

Rys. 44

Obowiązu1e zasada:

doprowadzona moc ciepła

= odprowadzona moc ciepła

Pv= Pw W danym przykładzie do układu doprowadzana jest moc tracona wskutek pracy z wydajnością pompy bliską zeru Uwzględniając czas włączenia EO otrzymujemy według wzoru (23).

P

2 V

Vi·p

= - - · ED

600

należenie przeplywu przecieków oleju z pompy przy ci ś n ie n i u 70 bar= 1 I/min (według prospektu ) p = ciśnie n ie dla pracy z wydajnością bliską zeru = 70 bar (wartość dana) EO względny czas włączenia w warunkach pracy przerywanej 0,8 (wartosc dana)

VL =

=

=

93

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Przyk ład

Temperatura w stanie ustalonym wynosi wi ęc

2:

W układzie opisanym w przykładzie 1 zamierza się do sterowania siłownika zastosować rozdzielacz proporcjonalny. który w ciągu 20 % ogólnego czasu pracy działa z różnicą ciśnień 30 bar. Ponownie nia.

należy obl i czyć temperaturę

w stanie ustale-

0,343

T2

= 0.0 1 . 1 16 + 18 = 47,6

C

Ró zwni eż i w tym przykładzie nie jest potrzebny dodatkowy wymiennik ciepła , ponieważ nie przekroczono 50 C,tJ. dopuszczalnej zazwyczaj w układach hydraulicznych temperatury w stanie ustalonym.

Temperatura otoczenia mogłaby nawet wzrosnąc do 22 C. a dopiero od tego poziomu potrzebne by łoby zastosowanie dodatkowych środków do odprowadzania ci epła .

W danym przykładzie takim środkiem mog łoby byc zapewnienie dodatkowego ruchu powietrza na zbiorniku Taki wymuszony ruch powietrza powoduje znaczne zwi ększenie współczynnika przenikania energii cieplnej k. wobec czego nawet przy większym wzrośc i e temperatury otoczenia moż l iwe byłoby utrzymanie temperatury w stanie ustalonym 50 C.

Rys. 45

Dodatkowo do obliczonej w przykładzie 1 mocy traconei Pv1 dochodzi teraz moc tracona wskutek dław i enia na rozdzielaczu proporcjonalnym Pv3 . Moc ta według wzoru (24) wynosi p

v3

=

VL·p. ED

600

= wydajność pompy = 25 I/min (wartośc dana)

V

.J.p

= różnica ciśnień na elemencie dławiącym = 30 bar (wartość dana)

Otrzymujemy więc

25·30 Pv3 = 60() · 0,2 = 0,25 kW Całkowita

moc tracona wynosi

Pv = Pv2 + Pv

94

P v3

= 0,093 + 0,25 = 0,343 kW

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Przykład

3:

Układ , opisany w przykladach 1 i 2. zostaje uzupelniony o dodatkowe działania . W tym celu należy zwiększyć ciśnienie w układzie do 1OO bar. Czas włączenia rozdzielacza proporcjonalnego ulega zwi ększeniu z 20 % do 70 % całkowitego czasu pracy układu. Spadek ciśnieni a w miejscu dławienia zwiększa się z 30 bar do 60 bar. Pompa już tylko w 30 % ogólnego czasu dziata z wydajnością bliską zeru. Mimo to temperatura w stanie ustalonym nie powinna przekraczać 50 ~C . Według

znanych wzorów należy ponownie obliczyć moc

traconą.

W naszym przykladzie otrzymujemy

Pa= (50 -

18) · 0,01 · 1.16 = 0,37 kW

Moc ciepła podlegająca odprowadzeniu przez wymiennik wynosi więc

PK = Pv1

+ Pv3 - Pa =

1,8 - 0,37 = 1,43 kW

Najpierw należy zbadać , czy nie wystarczy mi ędzy pompą i silnikiem wbudować olejowo-powietrzny wymiennik ciepła .

1·100

Pv = Pv2 + Pv3 = 6Q() · 0,03 +

25 . 60 600

· 0,7 =

Takie wymienniki

= 0,05 + 1,75 = 1,8 kW Temperatura w stanie ustalonym będzie więc wynosie Pv 1.8 T2 = - - + T1 = K ·A 0,01 · 1,16

+ 18 = 155.2 + 18 =

ciepła chlodzą

przecieki z pompy. temperatura przecieków oleju iest o o koło 20 C wyższa od temperatury w stanie ustalonym u kładu , a natężenie przepływu przeciekow oleju w ciągu całkowitego czasu pracy wynosi równomiernie 1 1. mrn Można założyć , że

17 3,2 C

Z powyższego wynika niedzowność zastosowania dodatkowego wymiennika ciepła.

W takich warunkach olejowo-powietrzny wymiennik ciepła , wykonywany jako zespól do zabudowania w konstrukcji mocowania pompy, może wedłu g danych katalogowych odprowadzić moc ciepła wynoszącą 0,2 kW W danym

przykładzie

W celu wyznaczenia wrelkosci wymiennika ciepła należy sporządzić bilans cieplny układu.

nie ma sensu zastosowanie takiej dodatkowy wymiennik c i epła olejowo-powietrzny tub olejowo-wodny.

Nadal obowiązuje zasada:

W danym przykładzie dokonany zostanie wybor olejowo-wodnego wymiennika ciepła z małym zuzycrem wody.

doprowadzona moc ciepła = odprowadzona moc ciepła

c hłodnicy . Należy wybrać

Wie lkość

wymiennika ciepła

określa si ę wed ług

wykresu

16. Doprowadzona moc ciepła Pv odpowiada doprowadzonej mocy traconej Pv1 i Pv3·

Podlegająca odprowadzeniu moc ciepła Pw składa si ę z mocy ciepła P8 , które może być odprowadzone ze zbiornika oleju , a także z mocy ciepła PK, które powinno być odprowadzane przez odrębny wymiennik ciepla.

W wykresach wydajności wymiennika ci epła odprowadzana moc podana jest w zależności od obj ętościowego natężenia przepływu czynnika na każdy stopie ń różnicy temperatury.

P. - PK kW o- T oc

W warunkach dodatkowej temperatury w stanie ustalonym T2 50 °C i temperatury otoczenia T1 18 °C moc ciepła odprowadzanego ze zbiornika wynosi według wzoru (26) .

95

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Rys. 46

W celu dokonania wyboru chlodnicy niezbędne jest obliczenie przeci ętnego natęże n ia przepływu czynnika chłodzonego, przepływającego przez chłodnicę . W danym przykładzie strumień powrotny powinien przepły wać przez chłodnicę Aw1ęc

VK

= Vmax · EO = 25 · 0,7 = 17,51/min

Dla

objętościowego natężenia przepływu

17,5 I/min na

można zastosować naimniejszą chłodnicę podaną

wykresie 17, która ma jednostkową wyda1ność cieplną 0,07 kWf C. Wobec tego przy podlegającej odprowadzeniu mocy 1,43 kW ustaliłaby się temperatura PK 1,43 T21eo = - = - - = 24 C r Po 0,07 Chlodnica jest w przybliżeniu dwa razy za duża . W celu wyrównania tego nadmiaru stosuje się termostatycznie sterowany zawór, um ieszczany na dopływie wody. Uzyskuje się w ten sposób w ustalonym stanie temperaturę 50 C przy zużyciu wody wynoszącym w przybliże niu Vwody

96

= 0,2 · V0 1eiu ·EO= 0,2 · 17,5 · 0,5 = 17,51/min.

Następni e, jako alternatywę do ole1owo-wodnego wymiennika ciepła możnaby przeprowadzić takie same badanie dotyczące olejowo-powietrznego wymiennika ciepła.

Olejowo-wodny wymiennik ciepła wybiera się wowczas. gdy w miejscu 1ego zainstalooowania istnie1e doprowadzenie wody chlodzącej. Olejowo-powietrzne wymienniki ciepła narażone są na zanieczyszczenie. co grozi zmniejszeniem odprowadzanej mocy ciepła

Bilans cieplny układu hydraulicznego

Wykaz oznaczeń podstawowych i indeksów

1O

Oznaczenia podstawowe

Indeksy

bznaczenie Jednostka

Oznaczenie

ó

kcal/ h kJ/h

u

kW

ti

m3/s I/min

Nazwa Strumień ciepła

Energia wewnętrzna Strumień objętości (objetościowe natężenie przepływu)

Cieplo właściwe

c

kJ/(kg · K)

T

K

Q

kg/m3

Ą

kW/(m · K)

ó

m

Grubość ścianki

a

m2

Powierzchnia, przez którą

Temperatura bezwzględna Gęstość czynnika Przewodność cieplna właściwa

przepływa strumień ciepła

d

m

a

kW/ (m2. K)

Średnica rur Współczynnik

przejmo-

Nazwa

WE

wlot ciepłego czynnika

WA

wylot ciepłego czynnika

KE

wlot zimnego czynnika

KA

wylot zimnego czynnika

zu

doprowadzone ciepło

ab

odprowadzone ciepło

1

temperatura czynnika ciepłego

2

temperatura czynnika zimnego

a

zewnątrz

i

wewnątrz

w

ciepłe

k

zimne

WT

wymiennik ciepła

wania ciepła

k f),,

Tm

kW/ (m2. K) K

Średnia różnica temperatury dwóch czynników

p

bar

Ciśnienie

p

kW

Moc

z

h

Czas Liczba jednostek przenoszenia ciepła

NTU

Sprawność wymiennika ciepła

E

11

Przenikalność energii cieplnej

Literatura

AB-Projektnormen , AB 44-16 Mannesmann Rexroth GmbH , Lohr Compact Heat Exchangers, Kays and London Technische lnformation Kuhlerfabrik Langerer & Reich GmbH & Co KG , Filderstadt

97

Bilans cieplny

Notatki

98

układu

hydraulicznego

Akumulatory hydrauliczne

Akumulatory hydrauliczne Dr inż . Norbert Achten

1

Wstęp

Akumulatory hydrauliczne mają wiele istotnych zalet i z tego względu stosowane są w ukladach hydraulicznych do spełniania różnorodnych zadań. Glównymi zastosowaniami są: - akumulowanie energii: - awaryjne sterowanie: - kompensowanie przecieków cieczy roboczej ; - absorbowanie uderzeń ; -

tłumienie

pulsacji

(tłumienie uderzeń i drgań).

Zgodnie z definicją akumulator hydrauliczny traktowany jest jako zbiornik ciśnieniowy , w którym odpowiednio do przeznaczenia gromadzona jest określona objętość uży teczna cieczy roboczej. Tę wchłoniętą objętość cieczy roboczej można w razie potrzeby ponownie oddawać do układu , bez konieczności użycia dodatkowej energii pomocniczej. Gromadzenie cieczy roboczej. związane z akumulowaniem energii, może odbywać się za pomocą obciążnika , bądź sprężonego powietrza, bądź też sprę żyn. Największe znaczenie mają akumulatory hydrauliczne gazowe, wobec czego dalsze rozważania dotyczyć będą tylko tych akumulatorów hydraulicznych .

2

Rodzaje i typy akumulatorów hydraulicznych

Akumulatory hydrauliczne z przegrodą dzielą się na następujące typy: - pęcherzowe; - przeponowe: - tłokowe. Sposób działania tych akumulatorów oparty jest na wykorzystaniu ściśl iwości gazu do akumulowania energii Jako nośnik energii najczęściej stosowany jest azot. Akumulatory gazowe składają się główn ie z komory ciś nieniowej podzielonej na przestrzeń gazu i przestrzen cieczy oraz z przegrody gazoszczelnej. Przestrzen cieczy polączona jest z obiegiem hydraultcznym. wobec czego przy narastaniu ciśnienia następuje sprężanie gazu w przestrzeni gazowej. Podobnie. przy spadku ciśnienia sprężony gaz może rozszerz ać się, wskutek czego nagromadzona ciecz robocza zostaje wyparta z powrotem do układu hydraulicznego.

ciężarowe

gazowe

~ ~)

Na. rys 17 przedstawiono podział akumulatorów wedlug cech, tj. :

z

wyróżniających

przegrodą

bez przegrody

- nośnika energii ; - przegrody. tłokowe

Zasada działania wszystkich akumulatorów hydraulicznych polega na akumulowaniu energii ciśnienia. W akumulatorach mechanicznych (ciężarowych i sprężyno wych) odbywa się to przez zmianę energii potencjalnej . Natomiast w akumulatorach gazowych zmienia się energia wewnętrzna gazu. Tę podgrupę akumulatorów gazowych można podzielić na akumulatory z przegrodą i bez przegrody.

pęche·

rzowe przeponowe Rys. 47:

Podział akumulatorów hydraulicznych

99

Akumulatory hyd rauliczne

2.1

Akumulatory

pęcherzowe

Przedstawiony na rys 48 akumulator pęcherzowy ze zbiornika o dużeJ wytrzymałosci, który przejmuje calkowite ciśnienie panujące w układzie hydraulicznym. Wewnątrz zbiornika znajduje się wypeł niony gazem pęcherz , wykonany z elastomerów. Do napełniania pęcherza służy zawór gazowy umieszczony w gorneJ częsc1 akumulatora. W jego dolnej częsc1 umieszczony jest zawór cieczowy, który przede wszystkim zapobiega porywaniu ze sobą pęcherza przez ciecz roboczą wypływającą z akumulatora. W tym celu swobodnemu przekrojowi zaworu nadaje się taki wymiar, by nie moglo nastąpić przekroczenie zależnego od wielkości akumulatora maksymalnego natężenia przepływu (około 120 ł/s) Niektore specjalne konstrukcje. l.zw akumulatory high-flow (= o dużym przepływie) , dopuszczają natężenie przepływu do 140 l/s (rys 49) składa się

____,,

Szczególna cecha tych akumulatorów o dużej wydajności polega na tym, że element przyłączowy ma zamocowaną tarczę z otworami które tworzą duży swobodny przekroj. dopuszcza1ący duże natężenie przepływu Wariant takiego akumulatora przedstawiono na rys. 50 Odmiana ta. nadająca się do stosowania w układach hydraulicznych z ciśnieniem roboczym do 290 bar, zawiera element przyłączowy z wstępnie nap iętym zaworem zwrotnym. W ten sposob zapobiega się rownież wydostawaniu się pęcherza w razie całkowitego opróżnie nia akumulatora. Trzonek zaworu jest nadto wyposażo ny w urządzenie tłumiące. zapobiegające uszkodzeniu zaworu przy otwieraniu łub zamykaniu przepływu o dużym natężeniu.

Na ogól okazuje się konieczne. by otwór przeznaczony do wbudowania zaworu cieczowego w zbiorniku ciśnie niowym miał większą sredrncę. niż otwór do wbudowania zaworu gazowego. Wskutek tego wmontowanie 1wymontowanie pęcherza odbywa się zazwyczaj od strony cieczowej. Niektóre rozwiązania wyjątkowe uwzględn ia ją możl iwość bardzo pracochłonnego demontażu akumulatora w celu dokonania wymiany pęcherza . bądź też uwzględniają kornecznosć bardzo szybkiej wymiany pę cherza. Rozwiązania te umożliwiają wmontowanie 1 wymontowanie pęcherza rownież od strony gazowej (odmiana "top repairable" przystosowany do naprawy od góry, patrz rys. 51 ).

=

Działanie

akumulatora pęcherzowego można objaśnić na podstawie schematu przedstawionego na rys. 52. Pęcherz napełniany jest azotem o okreslonym wstęp nym ciśnien iu gazu. Wielkość tego ciśnienia podaje producent w odniesieniu do danego sposobu eksploatacji akumulatora. Gdy w układzie hydraulicznym przekroczone zostanie wstępne cisnienie gazu przy rozpoczynaniu ładowania akumulatora. wówczas otwiera się za-

1 Kolpak zamykający

2 3 4 5 6 7 8 9 1O 11

Pęcherz

Pierścieri dzielony Pierścieri uszczelniający

Śruba do odpowietrzania Zawór cieczowy Nakrętka okrągła rowkowa Pierścień odlegtościowy

Zbiornik Nakrętka ustalająca

Zawór gazowy

Rys 48: Akumulator hydrauliczny pęcherzowy

100

Akumulatory hydrauliczne

wór i ciecz robocza plyrne do akumulatora. W procesie dalszego zwiększania s i ę ciśnienia następuje sprężanie gazu aż do osiągn i ęcia maksymalnego ciśnienia roboczego p2 . Zmiana objętości gazu w pęcherzu od minimalnego do maksymalnego ciśnienia odpowiada pojemności użytecznej akumulatora.

Położenie zabudowy akumulatora pęcherzowego jest dowolne z punktu widzenia charakterystyki roboczej. jednakże zalecane jest położe n ie pionowe. W pionowym lub nachylonym położen iu zabudowy akumulatora zawór cieczowy powiniem zawsze z n ajdować się u dołu.

1

1 Zawór gazowy 2 Zbiornik

3

1 Zawór gazowy 2 Zbiornik

Pęcherz

4 Tarcza z otworem 5 Przyłącze (po stronie cieczowej) Rys. 49:

Niskociśnieniowy akumulator pęcherzowy

„high-flow„

(o dużym przepływie)

3 Pęcherz 4 Zawór cieczowy

Rys. 50:

Wysokociśnieniowy akumulator hydrauliczny „high-flow„ (o dużym przepływie)

1 Zawór gazowy 2 Zbiornik 3 Zawór cieczowy

Rys. 51: Hydrauliczny akumulator pęcherzowy odmiany ·rop repairable" ( = przystosowany do naprawy od góry)

Rys. 52: Schematyczne przedstawienie dz1afa111a akumulatora hydraulicznego

101

Akumu latory hydraul iczne

2.2

Akumul atory przeponowe

Przedstawiony na rys 53 akumulator przeponowy składa się z wytrzymałego na ciśnienie zbiornika stalowego, wykonywanego najczęściej w kształcie zbliżonym do kuli lub walca. Wewnątrz zbiornika akumulatora znajduje się przegroda w postaci przepony (membrany). wykonanej z tworzywa (elastomeru} charakteryzującego się sprężystością 1dużą wytrzymałosc1ą zmęczeniową W określonych zastosowaniach. gdzie stawiane są wysokie wymagania pod względem odporności elastomerów, jak na przykład w układach z cieczami korodują cymi, wskazane jest dokonywanie wymiany przepony w okresionych odstępach czasu. Pod tym względem istnieją dwie odmiany konstrukcji akumulatorów przeponowych. m1anow1c1e akumulatory z korpusem spawanym (patrz rys. 53); - akumulatory z korpusem łączonym śrubami (patrz rys. 54) Akumulatory przeponowe o konstrukCJI spawanej mają przeponę zaprasowywaną w dolnej częsci zbiornika przed wykonaniem spoiny obwodowej Przez zastosowanie odpowiedniej metody spawania np. spawania wiązką elektronów - 1przez szczególne rozmieszczenie przepony można z całą pewnością uniknąć uszkodzenia elastomeru podczas spawania.

1 Zawór gazowy 2 Zbiornik 3 Przepona

4 Talerzyk (grzybek} zaworu 5 Przyłącze (po stronie cieczowej)

Rys 53. Akumulator przeponowy o konstrukCJt spawane1

Natomiast w konstrukCJ1 skręcanej srubam1 przepona utrzymywana 1est przez połączenie gwintowe w górnej 1 dolnej części z zastosowaniem nakrętki nasadowej złącznej.

Przepony, w obydwu odmianach konstrukcyjnych, mają w dolnym końcu współosiowo umieszczony talerzyk zaworowy. zapobiegający wyciąganiu przepony przez przyłącze cieczowe. Takie niebezp1eczenstwo wystę puje przede wszystkim przy całkowitym rozładowaniu akumulatora. Zasadę działania

akumulatora przeponowego można za pomocą schematu przedstawionego na rys. 55. W stanie wyjściowym przepona jest od strony gazowej wypełniona azotem o odpowiednim wstępnym ciś nieniu p0 . Przepona przybiera wtedy kształt wewnętrz nego zarysu akumulatora, a talerzyk zaworowy zamyka przyłącze cieczowe. Po osiągnięciu minimalnego ciśnie nia roboczego, tak samo jak w akumulatorze pęcherzo wym. następuje uniesienie się talerzyka zaworowego , wobec czego hydrauliczna ciecz robocza wpływa do akumulatora. Użyteczna pojemność akumulatora wynika z różnicy objętości gazu przy minimalnym i maksymalnym ciśnieniu roboczym. objaśnić

Poleżenie zabudowy akumulatorów przeponowych jest dowolne, jednakże najczęściej stosowane jest polożenie pionowe.

Rys 55 Schematyczne przedstaw1en1e dzta fama akumulatora pęcherzowego

102

1 Zawor gazowy

2 Zbiornik 3 Przepona

4 Talerzyk (grzybek) zaworu 5 Przyłącze (po stronie gazowej)

Rys. 54: Akumulator przeponowy o konstrukcp laczone1 srubanu

Akumulatory hydrauliczne

2.3

Akumulatory tłokowe

Typową budowę akumulatora tlokowego przedstawia schemat zamieszczony na rys. 56. Głównymi składni kami są zewnętrzna rura walcowa, tłok z układem uszczelnień oraz umieszczone z obydwu stron pokrywy zamyka1ące, zawierające rownież przyłącze cieczowe 1 przyłącze gazowe. Rura walcowa spełnia dwa zadania Po pierwsze słuzy do przenoszenia cisnienia wewnętrz nego a po drugie realizuje prowadzenie tłoka. ktory oddziela przestrzeń gazu od przestrzeni cieczy. Sposob działania akumulatora tłokowego mozna opisac nastę pująco (patrz rys. 57)

Napełnienie

komory gazowej azotem o odpowiednim powoduje, że tłok przylega do pokrywy po stronie cieczowej i przykrywa otwór wlotu cieczy roboczej. Po osiągnięciu minimalnego ciśnienia roboczego tłok przemieszcza się w stronę przestrzeni gazowe1 1 spręża gaz. Dysponowana pojemność uzyteczna wynika z sprężenia objętości gazu przy zmianie cisnienia od minimalnego V1 do maksymalnego v2 W obydwu przestrzeniach powinien występowac mozliw1e wyrównany poziom ciśnienia i z tego względu wymaga się, by tarcie między uszczelnieniem tłoka i sc1anką wewnętrzną było bardzo male podczas ruchu tloka Powierzchnia wewnętrznej strony rury walcowej powinna więc być obrobiona z na1w1ększą dokładnosc1ą Wystę powanie tarcia między uszczelnieniem tłoka 1wewnętrz ną ścianką nie pozwala na uniknięcie różnicy między c1snieniem w przestrzeni gazowej i ciśnieniem w przestrzeni c1eczow0J. wstępnym ciśnieniu

P,

v,

Rys. 57 Schematyczne przedstawienie działania akumulatora tłokowego

1 Zawór gazowy 2 Pierścień gwintowy 3 Pokrywa 4 Układ uszczelnień

5 Tłok 6 Rura 7 Uszczelnienie zewnętrzne 8 Przyłącze (po stronie

cieczowej) Rys. 56· Akumulator tłokowy

103

Akumulatory hydrauliczne

Wpływ tarcia objaśnia wykres 18 przedstawiający przebieg ciśnienia cieczy roboczej i gazu w czasie trwania cyklu pracy akumulatora z zastosowaniem dwóch róż nych układów uszczelnień . Z tego wykresu wynika dobitnie , że układ uszczelnień o mniejszym tarciu powoduje mniejszą różnicę ciśnień. a tym samym lepszą charakterystykę działania. Opór tarcia nie jest jednak stały , lecz wzrasta wraz ze zwiększaniem się ciśnienia . Przy mniejszym ciśnieniu roboczym opór tarcia przewyższa siłę wywołującą ruch tłoka , a zatem praca w zakresie niskich ciśnień raczej nie może być realizowana.

modyfikaC)ę tłoka można

- mechanicznych poprzez krzywki

cieczy roboczej

(ij

~ 100 Q..

- elektrycznych z magnesami trwałym i albo indukcyjnymi lącznikami zbliżeniowymi .

Q)

·c: ·c: ·en Q)

0

50

o o

5

10 Czas

15 t, s

20

25

15

20

25

Ciśnienie

150

cieczy roboczej

(ij

~ 100 Q.. .~

c

Q)

c ·en

0

50

o o

5

10

Czas t, s

Wykres 18: Przebieg ciśnienia w czasie pracy akumulatora t/okowego z normalnym układem uszczelmen (u góry) i z układem uszczelnień o mniejszym tarciu (u do/u)

1 Tlok

2 Tłoczysko 3 Krzywka sterownicza Rys. 58: Akumulator I/okowy z

104

sterujące .

Innym wariantem umożliwiającym określe nie położenia tłoka może być zastosowanie ultradzwiękowego u kładu pomiarowego. Układ ten zawiera mikroprocesor. który do różnych działań sterowniczych bezpoś redn io wykorzystuje takie dane, jak położenie tłoka oraz wyniki jednoczesnego pomiaru ciśnienia gazu.

Ciśn ien ie

150

bezposredrno os1ągnąc hydraulicznego. jak na przykład. wyłączanie pompy zas i lającej lub nadzorowanie stanu napełnienia akumulatora. W tym celu . 1ak to przedstawiono na rys. 58 , odpowiednie tłoczysko zostaje p olączone z tłokiem i wyprowadzone z akumulatora. Umożliwia to realizaC)ę różnego rodzaju dz 1ałan sterowniczych. mianowicie : Przez

określone działania układu

wysuniętym tłoczyskiem

Akumulatory hydrauliczne

2.4

Przyłączanie

dodatkowych butli

2.5

Tłumik

hydrauliczny

z azotem W niektórych zastosowaniach wskazane jest zwiększe nie objętosci przestrzeni gazowej przez przylączenie dodatkowych butli z azotem. Takim przykładem może byc układ. w którym występuje mała różnica między minimalnym 1 maksymalnym ciśnieniem roboczym. W takim ra zie objętość azotu znajdu1ącego się w akumulatorze poddaje się tylko niewielkiemu sprężeniu. W konsekwencji tego użyteczna częsc pojemnosc1 akumulatora staje się niewystarczająca. W zależności od konkretnych warunków eksploatacyjnych można ob1ętośc przestrzeni gazowej kilkakrotnie zwiększyć przez dodat kowe przyłączenie butli z azotem Na rys. 59 przedstawiono przyłączenie butli do akumulatora pęcherzowego . TutaJ. w przeciwienstwie do normalnego wykonania, strona gazowa akumulatora ma specialne przyłącze dla butli z azotem. W tym wykonaniu wewnątrz pęcherza zastosowano dodatkowy pręt ochronny, którego zadaniem 1est zapobieganie uszkodzeniu pęcherza w czasie łado wania akumulatora W podobny sposób można też powiększać ob1ętośc azotu w przestrzeni gazowe1 akumulatorów tłokowych . Przy pro1ektowaniu takich rozwiązań należy jednak zwracać uwagę na to. by w akumulatorach pęcherzo wych i tłokowych dokładnie dopasowywac przyłącz aną objętość przestrzeni gazowej. uwzględniając przy tym temperaturę pracy i temperaturę otoczenia.

hydraulicznych mogą występowac wahania przez różne procesy zalezne od danego układu , jak: W

układach

ciśnienia. wywoływane

-

nierównomierność

-

układy masa-sprężystośc (zawor kompensu1ący c1snienie umieszczany w kanale rozdzielacza):

- uderzeniowe niach:

w obrębie pompy wyporowe1.

łączenie

przestrzeni o róznych c1srne-

- sterowanie armatury odc i nającej 1reg uluj ącej z krotkim czasem otwierania i zamykania: - procesy przyłączania i odłączania pomp wyporowych Wiążą się

z tym zalezne od dz1ałan wahania natęzenia lub wahania ciśnienia. wyw1era1ącr. u1emny na trwałość wszystkich elementów konstrukcy1·

przepływu

wpływ

nych. Wahania c1snienia. zależnie od sposobu powstawania dzielą się na stochastyczne (uderzenia hydrauliczne) lub okresowe {pulsacja) W celu uzyskania pewnosc1. ze wskutek tych zjawisk nie nastąpi jakiekolwiek ograniczenie dzialań , należy już w fazie projektowania ustal1c wielkość wahań ciśnienia 1dobrać odpowiednie srodk1 do ich tłumienia . lstnie1e wiele moż 1wośc1 tlum1erna wahan ciśnienia. Jednakże w układach hydrauhcznych szczególnie przydatnymi okazały sie tlum1k1 hydrauliczne Wymagania. stawiane wobec takich tłu mikow mozna podzielić na fizyczne, konstrukcyjne 1 eksploatacy1ne Parametry fizyczne odnoszą się przede wszystkim do możliwie jak najlepszej charakterystyki tłumienia w obrębie duzego zakresu częstotliwości przy malym spadku ciśnienia. Konstrukcy1ne wymagania obe1rm.1Ja głównie prostotę budowy z dobrymi możl1wosc1am1 zabudowania. z wystarczającą odpornosc1ą na dzialarne temperatury cieczy robocze1 1 cisnienia Wzg l ędy eksploatacy1ne zakładają stosowanie tłumika możliwie bez konieczności dokonywania obsługi technicznej. z czym wiąże się zapewnienie niezawodnego działania całego układu

2 Element pośredniczący 2 Pręt ochronny "crepinstab" 3 Butla z azotem

Rys. 59: Akumulator pęcherzowy z dodatkowo przyłączoną butlą z

azotem

105

Akumulatory hydrauliczne

2.5.1

Budowa i sposób działania

Budowa tlumika hydraulicznego. zależnie od sposobu działania, oparta jest na zasadzie hydraulicznych akumulatorów gazowych pęcherzowych i przeponowych lub na zasadzie cieczowego tlumika rai dźwiękowych. W tłumikach gazowych do procesu tłumienia wykorzystuje się ściśliwość gazu (najczęściej azotu). Na przyklad, dla akumulatora pę cherzowego następuje sprężanie lub rozprężanie pęcherza w zależności od wielkości wahań ciśnienia. Podobnie zachowują się również akumulatory przeponowe . W pracy normalnych akumulatorów pęcherzowych lub przeponowych może występować pogorszenie tlumienia wskutek niekorzystnego połączenia hydraulicznej przestrzeni z przestrzenią gazową. W związku z tym opracowano specjalne hydropneumatyczne tlumiki (pu lsowo-dźwiękowy tłu mik pulsacji). Ten rodzaj tłumików (patrz rys. 60) ma montowany w linii przewodu blok przyłączeniowy, za pomocą ktorego można optymalnie łączyć wahania objętości lub ciśnie nia z przestrzenią gazową. W ten sposób można osiągnąć wlaściwości tlumiemia do częstotliwości okolo 500 Hz.

1 Zawórgazowy 2 Zbiornik ciśnieniowy

3

Przepona

4 Blok przyłączeniowy

5 Pęcherz akumulatora

6 Zawór zwrotny

pul sowo-dźwiękowy Rys. 60: Tlumik hydropneumatyczny z lewej: pulsowo-dźwiękowy akumulator przeponowy. z prawe;

106

pulsowo-dzwiękowy akumulator pęcherzowy

Akumulatory hydrauliczne

Inny rodzaj tłumienia pulsacji. stosowany specjalnie do zmniejszania drgań ciśnienia po stronie ssawnej, można uzyskać za pomocą stabilizatora natężenia doplywu (patrz rys. 61 ). Stabilizator ten sklada się głównie z przestrzeni gazowej o małej objętości , otoczonej przestrzenią cieczową o znacznie większej objętości. Przestrzeń cieczowa spełnia funkcje zbiornika zapasowego i w znacznym stopniu redukuje skutki przyspieszenia objętościowego natężenia przeplywu.

Tlumienie można osiągnąć również bez dodatkowej przestrzeni gazowej, stosując do tego cieczowy tłumik dżwięków. Opracowaną w tym celu ko nstrukcję tłumika dzwięków przedstawia rys. 63. Budowa tego tłumika znacznie odbiega od budowy tłumika hydropneumatycznego. Występujące wahania natężeni a przepływu lub wahania ciś n ienia są w tłum i ku zmniejszane przez zastosowanie środków z dziedziny techniki przepływow . na przykład , rezonatora lub komory rozszerzalnosc10wej.

Do tłumienia nagłych uderzeniowych wzrostów ciśn i enia , jakie mogą powstawać na przykład wskutek szybkiego zamykania lub otwierania zaworów. przyłączania lub odłącza nia pomp, opracowano specjalne tłumiki hydrauliczne nazywane poch łan iaczami uderzeń (patrz rys. 62) .

r

Pochłaniacz

uderzen jest pod budowy akumulatorem pęcherzowym. który. w wyniku przemiany energii potencjalnej w kinetyczną i na odwrót. zapobiega w znacznym stopniu dalszemu rozprzestrzenianiu się uderzenia hydraulicznego. względem

1 Zawór gazowy

2

P ęcherz

3 Kosz sitowy 4 Zbiornik ciśnieniowy

Rys. 61 : Stabilizator na tężenia dopływu

1 Zawór gazowy 2 Zbiornik

3 4

Pęcherz Przyłącze

(po stronie cieczowej)

Rys. 62: Pochłaniacz uderzeń

Komora cieczowa

w-Wlot

Tłumik dźwięków

Rys. 63: Cieczowy tłumik dźwięków (silencer)

107

Akumulatory hydrauliczne

3

Obliczenia projektowe hydraulicznych akumulatorów gazowych

Wymagania. stawiane wobec hydraulrcznych akumulatorów gazowych. mogą różnić się w zależności od przeznaczenia. Do wykonania obliczeń projektowych akumulatora hydraulrcznego niezbędna jest przede wszystkim znajomośc wymagań dotyczących potrzebnej uży tecznej pojemności akumulatora lub potrzebnej energii ciśnienia. Poza tym należy uwzględnić określone warunki dodatkowe, na ogól specyficzne dla danego rodzaju ukladów hydraulicznych (np. do zastosowań w maszynach samojezdnych wymagany jest maksymalny stosunek energii wewnętrznej do masy) Po ustaleniu wielkości akumulatora potrzebnego do pokrycia zapotrzebowania należy określić specyficzne szczególy konstrukcyjne, 1ak np jakość elastomerów do wykonania uszczelnien 1 przegrod.

3.1

Definicja parametrów roboczych

Do projektowego oblrczenia akumulatora gazowego niezbędne są parametry których wyjaśnienie daje schemat akumulatora tlokowego (patrz rys. 64) W odnies1en1u do innych akumulatorow gazowych obowiązują takie same zależności. Parametrami do opisania stanu gazu nazywanymi rowparametrami stanu są: ciśnienie temperatura 1 ob1ętość. Dla poszczegolnych stanow pracy akumulatora definiowane są następuiące wielkości

Ciśnien ie

Po

Wstępne ciśnienie

gazu, przy którym rozpoczyna proces ładowania akumulatora przed dopro· wadzeniem ciśnienia do przestrzeni cieczowej M1nrmalne cisnienie do otwarcia zaworu Zazwy· czai ciśnienie to dla akumulatorów pęcherzowych i przeponowych jest o okolo 1O % wyższe od wstępnego cisnienia gazu Dla akumulatorow tlokowych można przyjąć nrższe wstępne ciśrnenrc gazu Maksymalne c1śnienre robocze w układzie hydraulicznym z akumulatorami pęcherzowymi 1 przeponowymi. Dopuszczalny stosunek ciśnień jako wartosć graniczna wynikająca z warunkow eksploatacyjnych się

p1

p2

p 11p 2

Temperatu ra T, Temperatura gazu odpowiadająca poszszczegolnym stanom (1 =O , 1 2). Temperatura hydrauliczne1 cieczy roboczej ma wpływ na wymianę ciepła ze sprężanym gazem 1 dlatego tylko pośrednio potrzebna jest do oblicz en projektowych Objętośc

V0

Rzeczywista objętosc przestrzeni gazowej przy cisnreniu gazu. Objętość przestrzeni gazowej przy m1nrmalnyM c1sn1en1u Objętosc przestrzeni gazowej przy maksymalnym c1śrnernu roboczym. Pojemność użyteczna akumulatora. wstępnym

V1 V2

nież

\V

p p

Stan napełnienia gazem

Ir

p p

Minimalne ciś nien ie robocze

„w

...,

V

Maksymalne ciśn i enie robocze

Rys. 64 Schematyczne przedstawienie stanu roboczego oraz przynalezne parametry robocze akumulatora tlokowego

108

Akumulatory hydrauliczne

Podstawowe równania fizyczne

3.2

Wypełnienie gazem akumulatora hydraulicznego możn a w sensie termodynamicznym roz patrywać jako jednorodny zamk n ięty układ z odpowiednimi parametrami stanu. Nie ogran iczając powszechności znaczenia podstawowych równań fizycznych wyjaś n iono poniżej ich zastosowanie do obliczeń akumulatorów na przykładzie dotyczącym akumulatora tłokowego (nie uwzględniono w tym tarcia tłoka o ściankę rury walcowej) . Wpływan ie lub wypływanie cieczy roboczej z lub do akumulatora jest bezpośredn io powiązane z przemianą termodynamiczn ą gazu. Po pierwsze następuje wymiana pracy między cie czą roboczą i gazem, a po drugie - wymiana ciepła między otoczeniem i gazem . gdy temperatura gazu różni się od temperatury otoczenia. Pod pojęciem otoczenia rozumie się przegrodę , korpus akumulatora i ciecz roboczą.

Do

Gdy przyjmiemy idealne wlaściwośc1 gazu wowczas zależność m iędzy ciśnieniem , temperatu rą i objętosc1 ą można op i sać równaniem p· V = m · R · T

(2)

Gdzie R jest sta lą zal eżną tylko od rodzaju gazu. Tę stałą dla azotu można następuj ąco okreslic J

R =297 kg· K

Dalsze rozpatrywanie wymaga wiedzy o procesach przebiegających w poszczególnych akumulatorach 1 związanych z tym przemianach termodynamicznych gazu Można tutaj wymienić następujące stany 11cl1 przemiany :

przesun ięcia tłoka

(patrz rys. 65) o nieskonczenie drogi ds przy zmianie objętości dVwykonana zostanie praca małą długość

d Wv = - p ·A · ds = - p · dV

Z tą zmianą stanu gazu.

a) Wstępne napełnianie przestrzeni gazowej w nisk1e1 temperaturze z następującą po tym zm ian ą wstępnego cisnienia gazu . wywalaną wymianą ciepła z otoczeniem .

(1)

objętości jednocześnie wiąże się

zmiana

b) Cykl ladowania akumulatora cieczą ro boczą 1 jego rozładowania trwa na tyle długo, że m oże nastąp 1 c cał kowita wymiana ciepla z otoczeniem. c) Cykl ładowania 1rozładowania akumulatora odbywa s ię tak szybko że nie może nastąpić wymiana c1epla z otoczeniem.

dV

Powierzchnia czynna

tłoka

A

\

Il I I I IP I I

W przemianie termodynamicznej opisane1 pod a) nie jest realizowana jakakolwiek praca zwi ąza n a ze zmianą objętości . Taka przemiana nazywana 1est izochoryczną i moż n a ją opisać uproszczonym równaniem stanu p P1 - = - = const T T1

(3)

ds

Rys. 65: Praca związana ze zmianą objętosci Do równania 1: Przez odpowiednie

przyporządkowanie

znakow przed wyra-

żeniem (l iczbą) określ a się czy układ pobiera pracę (+ ). czy też ją oddaje (-). Wedlug tej umowy praca związana ze zmianą objętosci przy zagęszczan i u (dV < O). jest dodatnia.

Przemiana wyszczególniona pod b) nazywana iest izotermiczną 1odbywa się bez zmiany temperatury (zakła dając całkowitą wym ianę ci epła z otoczeniem). Zalezność matematyczną między parametrami stanu można wyprowadzić z termicznego równania stanu i dla przemiany izotermicznej zależność ta wyraża się następu1ąco

p · V = p 1 • V1 = const.

(4 )

109

Akumulatory hydrau liczne

Przemiana. maiąca przebieg opisany pod c). nazywana iest adiabatyczną Następuje tutaJ wymiana pracy tylko między cieczą roboczą 1 gazem. Obowiązuje tutaj następująca zal eżnośc

p

·V"= p, · V1"

(5)

= const.

Zależnośc między temperaturą 1 ob1ętośc1ą

niem otrzymu1emy stanu

również

oraz cisniez termicznego równania

izotermiczna politropowa

(6)

T . p<'

")'" = r,. p 1 (1 "l'"

(7)

W tych równaniach 1, oznacza wykładnik adiabaty. który dla gazu dwuatomowego, Jakim jest azot w normalnych warunkach (patrz wykres 19) można przyjąć jako 1 .4.

Objętosc,

V

Wykres 20 Przemiany termodynamiczne na wykresie p-V

4.00 /

:L

3.00

N (O C)

>-

iii .o (1) '5 (1)

N (100 C) He (0 C)

~

·c:

-o .z! 2,00 ~

>-

3 1,67

r

--=

He 1100

C)

1,00 200 Ciśnienie

Wykres 19

Jednakże

400

600

p, bar

Wykładnik adiabaty azotu 1 helu w zależnosc1 od c1sntenta w temperaturze O i 1OO C

sposob działania akumulatora hydraulicznego przebiega nie wedlug założeń teoretycznych bez wymiany ciepła, wobec czego wynika z tego przemiana. mieszcząca się między 1zoterm1czną i adiabatyczną. Taka przemiana nazywa się politropową.Obowiązują tutaj zależności matematyczne podobne jak dla przemiany adiabatycznej , z tym jednak, że wykładnik adiabaty zostaje zamieniony wykładnik i em politropy n. Wykres 20 przedstawia schematycznie poszczególne przemiany. Widać tutaJ. że obydwie przemiany - izotermiczna i adiabatyczna - są skrajnymi przypadkami przemiany politropowej.

11 o

Czas trwania cyklu 1 minuta ....:;,. przemiana adiabatyczna, czas trwania cyklu ,.,. 3 minuty ... przemiana izotermiczna ;

"

,

1.40

o

Zgodnie z powyzszym1 rozwazaniami rownania stosowane do obliczenia akumulatora hydraulicznego za lezą od wpływu. 1ak1 wywiera czas trwania procesu ładowania 1rozładowania Jako ogolną regułę w stosowaniu odpow1edn1ch rownan można przy1ąć następuiące rozgrani czenie:

czas trwania cyklu od 1 do 3 minut „ przemiana politropowa. Dokonywanie dokladniejszych ustalen dotyczących omawianych przemian wymaga wiedzy o stalych czasowych procesow termicznych. opisanych w punkcie 3.2.2 Dla obliczeń akumulatorow wskazane jest przekształca nie JUŻ podanych równań. by można było ob iczyć poszukiwane w1elkośc1. Dotyczy to przede wszystkim rzeczyw1ste1 objętości przestrzeni gazowei ( V0 ) w zależnosc1 od odpowiednich stosunkow cisnien oraz wstępnego cisnienia gazu p0 W tablicy 15 podano odnosne miarodajne równania stosowane do obliczania akumulatorow Poza tym przy obliczaniu akumulatora należy uwzlędni c okreslone wartosc1 empiryczne. które po pierwsze zapewniają osiągnięcie optymalnego wykorzystania aku· mulatora. a po drugie pozwa l ają un i knąć ujemnych wpły wów na trwałość . W tablicy 16 zamieszczono przyimowane do ob l iczeń wartości empiryczne odnoszące się do poszczególnych rodzajów akumulatorów hydraulicznych

Akumulatory hydrauliczne

Cykl (przemiana termodynamiczna)

Rownanie

Uwagi wstępne cisnierne gnzu w temperaturze napetrnanra T0

izochoryczna

Po1rn1 =

wstępne cisnierne

gazu

w temperaturze roboczej r 6 Zastosowanie Obliczenie wstępnego cisnrenra gazu przy odchyleniach temperatury roboczet - - +temperatury napełniania

p

p

n = 1'

1.4 dla azotu

p Zastosowanie akumurowanie energ11

p

~ a

p

~

V

V

p

V

V

• ~ zoter~ cz'la lacto"' ·me 1

Vo=

, \V , ( Po}-;; _ ( Po)-;; P P 1

2

Po{{P2} n·1 } -

\V:V -

o P-i

Zastosowanie Dz1atarne w razie awaru dz1atanre zabezp1ecza1ące

Pi

2

l p

Po)

Po \V: V0 ( - - P1 Jl.i

\V Vo=---

Po

Po

Zastosowanie Komt c n 1qa przecrekow cieczy robocze1

Akumulatory hydrauliczne

Warunek

Akumulator pęcherzowy

Akumulator przeponowy

Akumu lator tłokowy

Wstępne ciśnienie gazu Po

-:; 0,9 · P1

• 0.9·p,

~ p,

-Sbar

= 0,6do0,9 ·Pm (absorbcja uderzeń)

„ 2 bar ( tłok ze zmniejszonymi stratami tarciowymi)

=0.6·Pm

? 1Obar (tłok normalny)

(tłumienie pulsacji)

Maks. dopuszczalny stosunek ciśnień f>!Po

'5 4 : 1

6: 1doB : 1 (korpus spawany)

nie ma ograniczen

10 1 (korpus skręcany śrubami) Maks. natężenie przeptywu cieczy roboczej

do 151/s

Maks. prędkość tłoka: = 3,5 mi s (tłok ze zmniejszonymi stratami tarciowymi) 2 mis (tłok normalny)

do6 l/s

zależnie od wielkości

akumulatora do 1401/s dla odmiany "high-flow"

=

Tablica 16: Warunki zastosowania akumulatorow gazowych

W toku oblrczeri projektowych układu przewidującego dodatkowe przylączenie butli z azotem należy uzupeł n i ająco sprawdzić obliczenie po1emnośc1 użytecznej akumulatora. W tym celu uwzględnia się izotermiczne ła dowanie od wstępnego ciśnienia gazu i aż do maksymalnego ciśnienia roboczego. Zwiększoną pojemność uży teczną akumulatora oblicza się następująco

się więc

wprowadzanie

wspołczynników

korekcyjnyct1 gazu rzeczywistego Zgodnie z tym otrzymujemy następujący wzór na obję tosc rzeczywistą przy przemianie 1zotermiczne1 uwzględniających charakterystykę

Vreal

= Ci · Videal

(9)

a przy przemianie adiabatycznej (10)

(8)

Przy dodatkowym przyłączaniu butli z azotem do akumulatorow pęcherzowych nie nalezy przekraczać wartości \ V'= 0,75 VoG· a to ze względu na wiążące się z tym zbyt silne obciążenie pulsujące dzialaj ące na pę cherz akumulatora. Tutaj VoG oznacza calkowitą objętosc rzeczywistej przestrzeni gazowej (akumulatora 1 butli z gazem) Zwiększona pojemnośc użyteczna akumulatora -.\ V powinna w kazdym razie być mniejsza niż rzeczywista objętośc przestrzeni gazowej akumulatora. Dobór obję tości przestrzeni gazowej należy kontynuować aż do spełnienia powyższych warunków.

liczbowe współczynnikow korekcyjnych cl I ci.I w równaniach (9) i (1 O) można wz1ąc bezpośrednio z wykresow 22 1 23 w zaleznosci od sto· sunku ciśnień p21p 1 1maksymalnego c1srnenia roboczego Wartości

uwzględnionych

2·

Odchylenia od charakterystyki gazu doskonałego

Przytoczone w poprzednim punkcie rownania stanu dotyczą gazu doskonałego. Poszczególne gazy, np. azot (patrz wykres 21) wykazują odchylenia od właściwości gazu doskonałego. zwłaszcza przy wyższym cisnieniu. Gaz o charakterystyce odbiegającej od tych właściwości nazywany 1est gazem rzeczywistym. Matematyczną zależność między parametrami stanu (p, T 1 V) można dla gazu rzeczywistego wyrazie tylko w postaci równania przybliżającego. Operowanie takim równaniem z wystarcza1ącą dokładnością jest w praktyce bardzo uciąż liwe. czasochłonne i wymaga wielu obliczen. co można opanowac jedynie posługując się komputerem Zaleca

112

V0 = 32 htr-1

Po= 125 bar P.i = 500 bar

Iii 400

.o ci.

dosko-

rzeczywisty

nały

Cl>

·c:

Cl>

3.2.1

2

500

300

2 V)

0

200

o

p 100

o o

10

20 Ob1ętosć

30

V, I

Wykres 21: Wykres p- V do porownania charakterystyki gazu doskonałego i gazu rzeczywistego (azotu) na przykładzie sprężania

Akumulatory hydrauliczne

1,7

3.2.2 Charakterystyka czasowa procesów termicznych

1,6

żone

W podrozdziale 3.2. podano przyol1granice czasu . według ktorych można ustalić rodzaj przemiany termodynamicznej. W celu osiągniecia dokładniejszego wyniku obliczen akumulatora należy poddac anahz1e termodynamiczne procesy wymiany Procesy te, zwłaszcza w warunkach pracy przerywanej z szybk1m1 cyklami obciążeń. wyznaczane są przez intensywność przechodzenia c1epla.

- 1,5 c:

·:;::: (.)

.::.:, Cl>

...o

1,4

.::.:, .::.:,

·c:c:

>- 1,3

N

(.)

:o

Q.

I/)

~

Do opisania i oceny termicznei charakterystyki czasowej akumulatorow hydraulicznych można posłużyć się stałą czasową procesów termicznych

1,2

1,1

1,0

1

2

3

4

5

Cv·m

T= - ll . \

Stosunek ciśnień p 2/p 1 Wykres 22· Zależnosc wspolczynnika korekcy1nego C, od stosunku c1s111en p2tp 1 dla przemiany izoterm1czne1

1,7

(11)

Gdzie Cv oznacza ciepło własciwe przy stałej objętosci . m oznacza masę gazu. <( wspólczynnik przeimowania ciepla i A całkowitą powierzchnię przejmowania ciepła . Stałą czasową można

okresilc pona dosw1adczenia. Istnieje zależność stałej czasowej od wstępnego ciśnienia gazu . rodzaju konstrukCJi akumulatora 1 jego wielkości , wobec czego zaleznosząc małe nakłady

1,6

d" > c:

1,5

·:;::: (.)

.::.:, Cl>

...o

1,4

c: c: > N

1,3

ność tę należy określic doświadczal

1->.---4--'..__~......_..+-:i~---1-----1- maks. c1śnien ie robocze

p2 = 400 bar

.::.:, .::.:,

nie dla każdego typu akumulatora . Wykresy 24, 25 i 26 przedstawiają wyniki doświadczeń wedł u g [1 ). odnoszące się do różnych rodzaiów konstrukcji. Stale czasowe procesów termicznych zostały na tych wykresach naniesione w zależnosc1 od wstępnego ciśn ienia gazu i w odniesieniu do różnych nominalnych poje m ności poszczególnych w1elkosci akumulatorów.

(.)

:o

Q.

I/)

~

1,2

1, 1

1,0 1

2 3 Stosunek ciśnień p 2/p1

4

5

Wykres 23: Zależnośc wspolczynnika korekcYJnego Ca od stosunku cisntenien p2 1p 1 dla przemiany adiabatycznej Współczynniki dorekdyjne odnoszą się do temperatury 50 C. Odchylenia, występujące wskutek 1mian temperatury, można jednak pom.nąc dla dopuszcza!-

Za pomocą tych stałych czasowych 1 odpowiedniego programu symulacyjnego moż na wyko n ać obliczenia projektowe akumulatora zgodnie z zadanym cyklem jego pracy

nego zakresu temperatury (tJ. od - 1O C do+ 80 C) .

113

Akumulatory hydrauliczne

80 501itrow

60 li)

...«I

~

oli) «I N

40

u «I

iii Ci.i

20

o

o

100

50 Wstępne

150

cisnrenie gazu p0 , bar

Wykres 24 Stala czasowa r procesow term1cz11vch w akumulatorze pęcherzowym

20 li)

...«!

~

5l «I

10

N

u «I

iii

Ci.i

o

o

50 Wstępne c1śn1enie

100 gazu Po· bar

150

Wykres 25: Stala czasowa r procesov. termicznych w akumulatorze przeponowym

30 50łitrów

10l1trów

I/)

~

20

«I

~

oI/) «I N

<.>

«I

iii

Ci.i

10

o

o

50 Wstępne ciśnienie

114

100 gazu p 0 • bar

150

Wykres 26 Stala czasowa r procesow termicznych w akumulatorze tłokowym

Akumulatory hydrauliczne

3.3

Opis procedury obliczeń

Do określenia i ustalenia odpowiedniej wielkości akumulatora można wychodzić z założenia , że zadana została pojemność użyleczna akumulatora .....\V lub energia W, potrzebna do pokrycia potrzeb. Uwzględnia się przy tym określone warunki dodatkowe , jak na przykład :

potrzebowanie dla każdego stanu. Powoduje to wystę powanie w procesie ob l iczeń różnych og ran icze ń, ktore należy poddać następującym badaniom: - Ograniczenie 1a i 2

- maksymalne ciśnienie robocze: Akumulator hydrauliczny powinien zapewrnac wymaganą pojemność użyteczną Ll Verl lub wym agan ą energię Werl również w warunkach występowania maksymalnie osiągalnej temperatury roboczej.

- maksymalna i minimalna temperatura: -

różnica

chwilowych wartości ciśnienia roboczego.

Obliczenia rozpoczyna się zakładając najpierw przemianę termodynam iczną w zakresie c i śnień p 1 i p 2 jako adiabatyczną. Takie ograniczające założenie jest dopuszczalne, ponieważ w każdym razie zapewnia to spełnie nie innych możliwych przemian. W toku następującego po tym sprawdzenia obliczenia pod względem charakterystyki czasowej i związanych z tam odchyleń od przemiany adiabatycznej można obliczenie skorygować.

- Ograniczenie 2

Nie wolno przekraczać dopuszczalnej różnicy chwilowych wartości ciśnienia roboczego ...1pzu1 w warunkach minimalnej temperatury roboczej.

Posługując się schematycznym przedstawieniem przemiany politropowej (patrz wykres 27) można wyiasnic poszczegolne ograniczenia.

Przemiany termodynamiczne gazu zależne są od danei temperatury roboczej , wobec czego należy pokryć za-

p przemiana politropowa w maksymalnei temperaturze roboczej

/\

2

2

n

przemiana pilotropowa w minimalnej temperaturze roboczej

.. .

~p

•··...

·.

fi

P,

•····...

/\

Po P,

Po

'

·........ ..

....

··- ..

o

~·---

/\

V= 1

V

v,

....

Wykres 27: Wykres p-V przemiany politropowe1wmaksymalnej1 minimalnej temperaturze roboczej

115

Akumulatory hydrauliczne

Równanie (18) z uwzględnieniem rownania przemiany adiabatycznej ma następującą postac

- Ograniczenie 1a Objętosć

cieczy roboczej oblicza się według wzoru (12)

(191

Przemiany są następujące: Napełnianie

Po Po =-

izochoryczna

Ładowanie

Zależność ograniczającą energię w maksymalnej temperaturze roboczej otrzymuje się przez wprowadzenie rownan (13) 1(14) do rownań (18) 1(19)

gazem (13)

do uzyskania minimalnego c1snienia robo·

(201

czego

p1 • li1 = Po · V0

1zoterm1czna Spręzarne

( 14)

- Ograniczenie 2

do maksymalnego c1srnenia roboczego

p2 • V2 " = P1 · li1"

adiabatyczna

(15)

Różnica ciśnień między

w minimalnej temperaturze robocze1 stanami 1 i 2 wynosi

..lp = P2 - P1 '

..1Pzu1

(21)

Przez wprowadzenie trzech rownan (13). (14) i (15) do rownania ( 12)otrzymu1emy Rownaniami Tmax

•

...\V=

~o v0 {1 -

P1

r , Po {

0

•

1

)

Po •

h")

\Ver1·

(16)

-.- P2 P1

Po = -PoP1 .

[22)

v, =Po . Vo

(23)

lub można

rownania (21) tak

przekształcic

by otrzymac na-

stępującą zależność dla różnicy c1śnien

Tmax

•

,.i Vert $

Vo

--

Po

P1

Tmo n

1

~o {1 _ { ~o . ~o ) h" )·

(17)

P2

To

..lp = P2 - - - ·Po

P1 Równanie (17) jest

P1

zaleznoscią ograniczająca

potrzeb· akumulatora w warunkach maksymalnie osiągal nej temperatury roboczej Tmax· ną pojemność użyteczną

W ten sposób można przedstaw1c drugą zaleznosc ograniczającą dla stosunku ciśnie n pof p2 oraz dla pojemnosc1 użytecznej, a także energii w warunkach mm1malne1 temperatury roboczej

- Ograniczenie 1b

P1

Energia nagromadzona w akumulatorze hydraulicznym powinna w maksymalnej temperaturze roboczej być równa lub więks za od wyma9anej energii Wert· Przy sprężaniu gazu od punktu 1 do 2 wykonywana jest praca zmiany objętości. Związana z tym przemiana energ11 wewnętrznej wynosi

2

W12 = -

116

f

Pd V ·· W12 ert·

(24)

Po

(18)

Po ~ Po {1 _ ..lPzul ) P2

Tmin

To

P2

(25)

Akumulatory hydrauliczne

Wykresy 28 129 zaw1era1ą graficzne przedstawienie zależności ograniczających (17). (20) i (25). Z tych dwóch schematycznych wykresów wynika jednoznacznie zakres dopuszczalny dla obliczenia projektowego. spełniaiącego wstępnie zadane warunki. Punkt przecięcia krzywych ograniczających charakteryzuje optimum obliczenia. Jednakże osiągnięcie tego optimum nie zawsze będzi e możl iwe ze względu na stosowane w praktyce stopniowanie wielkości zbiorników. a tym samym objętości ich przestrzeni gazowej. Już ze względów ekonomicznych należy dążyć do tego, by wyniki obliczenia znalazły się blisko punktu przecięcią krzywych.

Wykres 28: Graficzne przedstawienie ograniczających pojemnosc akumulatora

2. krzywa ograni-

Pojemność

czeń według

użyteczna

rownania 25

akumulatora

możliwie najlepszy punkt obliczeniowy

t

1. krzywa ograniczen według równania 17

(Li V)erf Vo

dopuszczalna s rata ciśnien ia dla danej V0 zależnosc1

użyteczną

2. krzywa ograniczen według równania 25

Energia

możliwie najlepszy punkt obliczeniowy

1. krzywa ograniczen równania 20

według

t

dopuszczalny zakres

dopuszczal ny stosunek ciśnien dla danej V0 Wykres 29: Graficzne przedstawieme

zależnosci

ograniczających energię

117

Akumulatory hydrauliczne

Przykłady obliczeń

4

1

Przykład

Obliczenie wstępnego

We wtryskarce nal eży zapewnić doprowadzenie 5 litrów cieczy roboczej w ciągu 2,5 sekundy. Maksymalne ciś nienie robocze wynosi 200 bar. minimalna wartośc chwilowa ciśnienia roboczego nie powinna być mniejsza niż 1OO bar. Czas ladowania wynosi 8 s. jako temperaturę roboczą podano 45 C. Należy określić wymaganą wielkosć akumulatora 1 wymagane wstępne c1snienie gazu w temperaturze 20 C, uwzg lędniając charakterystykę gazu rzeczywistego. Następnie wyniki obl iczeń należy

Uwaga· Do równań nach.

należy

Po2o c = 9 1 ·

ciśnienia

wprowadzac

gazu

temperatu rę

w kelwi-

20+273 = 83.8 bar 45+ 273

sprawdzić według za l eżności ograniczających .

Po n i eważ w temperaturze roboczej 45 C wstępne c1snienie gazu wynosi 91 bar. należy więc w temperaturze 20 C napelniac akumulator gazem o crsniernu 83.8 bar

Rozwiązanie

Tutaj mamy do czynienia z szybko p rzebiegającym procesem (czas pobierania cieczy roboczej < 1 min). wobec czego przemianę stanu gazu można rozpatrywać jako adiabatyczną. Uwaga· Do równań lutnego.

należy wprowadzać wartośc ci ś n ienia

abso-

Sprawdzanie wyników z zastosowaniem zaleznosci ograniczających dotyczących pojemności uzytecznej akumulatora Wykres 30 zawiera krzywą ograniczającą według rownania (17) z naniesieniem wielkości m1aroda1ne1 dla danego przykladu . Dodatkowo naniesiono stosu nek poi e mności

.1Wer1

Wyznaczanie wstępnego ciśnienia gazu Po= 0.9 · Pi = 0.9 · 10.1 = 91 bar

przestrzeni ga-

dla trzech w1elkośc1 akumulatorów pęch erzowyct 1O . 201 i 321 (o rzeczywistej ob1ętości przestrzeni gazowe19 . 17.41i32,5 1).

stosowanym gazem iest azot. otrzymu-

Druga krzywa ograniczająca według równania (25) da1e dla danych w1elkosc1 wartość 0.452.

objętości

Wyznaczanie rzeczywistej zowej Zakłada1ąc. że

vt

1emy: 5

\V Vo1dea1 =

Po )o114 - ( -Po ) o.71~ ( -Pi P2

Wyznaczanie kresu 23

W danym wej 17.4 I.

118

= 1,16

korekcji

=13,871

według

wy-

Przykład

P2 Pi

--= 2.0

= C a · Vo ideał

przykładzie

pęcherzowy

1 0 ,90.m _ ( 9 )0.11<1 201

współczynnika

z Vo real

=

Z wykresu 30 można stwierdzic. że na1mnie1szy akumulator mający nominalną pojemnosc użyteczną 1O I nie znajduje s i ę na przeci ęciu z zakresem obliczeniowym. a tym samym sie spełnia wymagan Akumulator 20-lltrowy znajduje się w optymalnym punkcie zakresu obliczeniowego. wobec czego wybór tego akumulatora 1est prawidłowy. Akumulator 32-litrowy wprawdzie te ż spełnia wymagania. jednakże jego wymiary są zbyt duze

13,87

hydraulicznym siłowniki są sterowane za porozdzielaczy Układ sluży do sterowania awary1nego i jego działanie ma być zasilane z akumulatora hydraulicznego. Akumulator powinien ponadto kompensować straty przecieków w rozdzielaczach. W tym celu powinno co 5 minut następować włączanie pompy o małe1 wydajności. Wyłączniki ciśnieniowe ograniczają cisnienie do 180 1200 bar. W razie zadziałania układ u steroW

= 16,091

wybiera się 20-litrowy akumulator o rzeczywistej objętości przestrzeni gazo-

układzie

2

momą

Akumulatory hydrauliczne

wania awary1nego potrzeba 8 litrów cieczy roboczej do utrzymynia okreś l onych działa ń , przy czym ciśnienie może zm n iejszyć si ę do minimalnej wartości 11 O bar. W układzie tym jest 7 rozdzielaczy, w tym 5 ma straty po 30 cm3/min. a 2 po 140 cm3/min . N al eż y wyznaczyć odpowiednią wi elkość akumulatora z wskazaniem wstęp nego ciśnien i a gazu.

Wyznaczenia rzeczywistej objętości przestrzeni gazowej potrzebnej do kompensacji przecieków cieczy roboczej Tutaj mamy do czynienia z powoli przebiegający m procesem (czas pobierania cieczy > 3 min). wobec czego w obliczeniach uwzględniamy przemianę izoterm iczną

= o Po

V.

Rozwiązanie

Obliczenie ogólnego ków cieczy roboczej

n atężeni a przepływu

100

=39.1 1

-201 181

P2

przecie-

+2

140 cm3/min = 430 cm3/min

Wymagana poiem n ość użyteczna akumulatora hydraulicznego do kompensacji przecieków wynosi

można

Tutaj mamy do czynienia z powolnym procesem ładowa nia akumulatora (izotermicznym) i szybkim procesem rozładowania (adiabatycznym) Ponieważ zachodzi taka mozhwosc. że akumulator hydrauliczny przy sterowaniu awaryjnym będzie nałado wany ciecz ą o ciśnieniu roboczym wy noszącym tylko 181 bar. należy więc w obliczeniach przyiąc to c1snierne 1ako maksymalne.

· t = 430 cm3 min · 5 min = 2 .15 I gazu

100

Wyznaczanie rzeczyw istej objętości przestrzeni gazowej potrzebnej do sterowania awaryjnego

OL = 5 · 30 cm3/min

Wstępne ciśnieni e

Po

- -p,

\ V= ą

2.15

\V

obliczyc następująco

Po = 0,9 · p 1 = 0.9 · 11 1 bar = 1OO bar

P2

V0 =

\V· Pi o

8 =

181 100

( ~ ) *- 1 c~~ ) ~- ,

= 34 ,61

Dla dokonania wyboru akumulatora jest wi ększa objętosc przestrzeni gazowej . Wybiera się więc akumulator SO-litrowy o rzeczywistej ob1ętośc 1 przest'zeni gazowe1 miarodajną

47.51

0,9

krzywa

ograniczająca według

T.

0,75

równania 17 z

I T.

;:,_ r = O 9· max O= 1 206 ,.,ryP1 ' I ;:, _ , • l"fY

P1

0,5

krzywa ogran i czaj ąca według rown ania 25

0,287 0,25

mozliw y zakres obliczeniowy

o

0,25

0,452

Wykres 30: Graficzne przedstawienie zaleznosc1 1

ogramcza1ących dla przykładu

119

Akumulatory hydrauliczne

Przykład

Sprawdzenie

3

Z akumulatora hydraulicznego należy w ciągu 2 sekund pobrać 35 I cieczy roboczej o ciśnieniu, którego wartość mieści się między maksymalnym c i śnieniem roboczym wynoszącym 180 bar i minimalnym ciśnieniem roboczym wynoszącym 120 bar. Ponowne napełnienie akumulatora powinno 4 minut.

nastąpić

pojemności użytecznej

akumulatora

czy zwiększona mniejsza od rzeczywistej obJętosci przestrzeni gazowej V0 akumulatora.

Wedlug równania (8)

należy sprawdzić,

po1emnosć użyteczna..\ V' jest

Dla wybranego zespołu otrzymujemy rzeczywistą całko przestrzeni gazowej wynoszącą

witą objętość

w

VoG = 1 · 52,5

ciągu

Stąd

+ 2 · 50 =

152,5 lltrow

otrzymu1emy

Rozwiązanie

.

( Po) = 152,5 (1 -

\V= VoG 1 - -

Wyznaczenie wstę pnego

ciśnienia

wybrano akumulator o zbyt małej poNastępne obliczenie przeprowadza się dla zespołu 60-litrowego akumulatora tłoko wego (rzeczywista objętość przestrzeni gazowej 62,5 Il oraz dwóch SO-litrowych butli z azotem. Wynika

objętości

przestrzeni ga-

Obliczenie przeprowadza się dla przemiany adiabatycznej (czas pobierania cieczy roboczej <1 min)

Vo=

\V

~) 0.714

\ p,

P2

( 116) 0.714 -(

121

stąd, że

jemności

użytecznej.

Tutaj obliczenie rzeczywistej obj ętosci przestrzeni gazowej daje

35

=

- ( p0 )0·14

-116) =54.81itrow 181

A więc

Po = p 1 - 5 bar = 121 bar - 5 bar= 116 bar

Wyznaczenie rzeczywistej zowej

P2

gazu

~)0.714

=1443 1

VoG = 1·62,5 I+ 2 · 50 I= 162,S litrow

·

181 a zwiększona pojemnosc użyteczna wynosi

gazu może zapewnić akumulator tłokowy o rzeczywistej objętości przestrzeni gazowej 50 I. Ze względów ekonomicznych zaleca się jednak wybranie akumulatora o mniejszej objętości przestrzeni gazowej. ale z dodatkowo przyłączonymi butlami z azotem. Np. można zastosować zespoi składający się z jednego 50litrowego akumulatora tłokowego (rzeczywista objętość przestrzeni gazowej 52.51) oraz dwóch 50-litrowych butli z azotem.

116 \V'= 162,5 ( 1 - - ) =58.4htrów 181

Tę objętość

120

Ten

zespół spełnia

wymagane warunki eksploatacyjne.

Akumulatory hydrauliczne

5

Typowe przykłady zastosowania

5.1

Akumulowanie energii

Zalety

Mniejsze pompy hydrauliczne, mniejsza moc. mrneJ wytworzonego ciepła, uproszczona obsluga techniczna 1instalacja, a zatem mniejsze koszty eksploatacyjne Do tego dochodzi jeszcze dodatkowe tlumienie uderzeń 1 pulsaji , co pozwala na prognozowanie większej

Przedstawiony na wykresie 31 przebieg zapotrzebowania mocy przez wtryskarkę pozwala stwierdzić, że maksymalna moc potrzebna jest krótkotrwale przy duzei prędkości wtrysku tłoczywa do formy. Ze względów ekonomicznych nie byłoby racjonalne pokrywanie tego maksimum tylko wydajnością pompy. Natomiast celowe jest uwzg l ędnienie w obliczeniu projektowym takiej pompy. która pokrywa średnie zapotrzebowanie mocy oraz akumulatora hydraulicznego dla zrównoważenia reszty zapotrzebowania mocy. Dla danego zastosowania zaproponowano uklad z akumulatorem przedstawiony na rys.

trwałości całego układu.

Typowe zastosowania

Akumulatory pęcherzowe i tlokowe stosowane są do akumulowania energii we wtryskarkach 1 rozdmuchiwarkach, w automatycznych liniach obrabiarkowych. maszynach i urządzeniach hutniczych. w budowie statkow 1 elektrowni, w układach szybkiego wyłączania turbin i elektrowni jądrowych.

66.

Akumulatory pęcherzowe stosowane są do akumulowania energii w obwodach sterowania wstępnego . ukła dach hamowania, w przemyś l e obrabiarek. narzędzi i przyrządów obróbkowych.

100

wtrysku

tłoczywa

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Zamykanie formy Narastanie ciśnienia zamykania Przesunięcie zespołu wtryskowego do przodu Wtrysk Docisk Uplastycznianie (napęd slimaka) Cofanie zespołu wtryskowego Otwieranie formy Przesunięcie do przodu i cofanie wyrzutnika hydraulicznego 1O Czas chlodzenia

o~

>(.)

o

E Q)

·c: CG :::o

duża prędkośc

50

.D Q)

!:::!

oa.

srednia moc

CG N

10

Czas

Wykres 31 : Wykres mocy pobieranej przez wtryskarkę

121

Akumulatory hydrauliczne

I

~

11

I

I I

~·

__ J

~.

o

I

1-,

iI

__..__ r

I I_ --- - -

Rys. 66· Schemat układu z akumulatorem energii. zastosowanego we wtryskarce

122

I

Akumulatory hydrauliczne

5.2

Sterowanie awaryjne Zalety Energia z akumulatora jest natychmiast dostępna. moze być przechowywana przez czas nieograniczony. nie ma zjawisk zmęczenia i bezwładnośc i , osiąga się najwyższy stopień bezpiecz eństwa , wymagany jest mały zakres czynności obslugi technicznej.

Za pomocą energii znajdującej się w akumulatorze hydraulicznym można w razie awarii, np. zaniku napięcia , wykonać ruch roboczy lub zamykający. Na rys. 67 przedstawiono schemat układu zastosowanego do sterowania awaryjnego. Jak to wid ac ze schematu . w razie awarii następuje zadz i ałanie zaworu elektromagnetycznego i strona tłoczyska zostaje zasilona cieczą roboczą znajdującą się w akumulatorze. Wskutek tego następuje

Typowe zastosowania W razie zaniku nap i ęcia akumulatory pęcherzowe i prze· ponowe mogą służyć do zamykania grodzi. zaworow klapowych, zwrotnic, zaworów na wielkich zbiornikach silosach lub w urządzeniach transportowych.

wsun i ęcie tłoczyska siłownika .

o-------+_...........I

l i L. I__

Rys. 67: Schemat ukladu zastosowanego do sterowania awary1nego

123

Akumulatory hydrauliczne

5.3

Równoważenie sił

akumulatorów hydraulicznych można rówsily lub p·zesunięc1a Jest to wymagane. gdy w procesie obróbki c ągłe1. np przy walcowaniu. występuje możliwosc przechylenia walcow wskutek niejednakowego ich obciążenia przez materiał walcowany. Przez wyrównoważenie walców uzyskuje się stałą grubosc walcowanego metalu. Na rys 68 przedstawiono schemat układu do równoważenia walców z zastosowaniem odpowiedniego akumulatora oraz nabudowanego bloku zabezp1ecza1ącego 1odcina1ącego. Za

pomocą

noważyc

Zalety Umozhw1enie kształtowania c1ągłego. lagod'1ego równosil , a tym samym osiągnięcia mnie1szego obrą żenia fundamentow 1 klatek walcowniczych. uzyskanie oszczędności na przeciwciężarach i zmniejszenie masy zażenia

Typowe zastosowania Akumulatory pęcherzowe, przeponowe i tłokowe stosowane są do suportow obrabiarkowych. klatek walcowni czych lub wysięgników żurawi.

I

I

I I _ _ J

L_

~ Rys. 68: Sc/1emat układu rownowazema walcow

124

Akumulatory hydrauliczne

5.4

Kompensacja przecieków cieczy roboczej

Sitę wstępnego napięcia

6

Przepisy bezpiecze ństwa

w siłowniku hydraulicznym jedynie wówczas. gdy kompensowane są przecieki cieczy roboczej w ukladzie. Do kom· pensacji tych przecieków nadają się szczególnie akumulatory hydrauliczne. Schemat układu zastosowanego do kompensacji przecieków przedstawiono na rys. 69. Jak widać, przecieki cieczy roboczej są uzupełniane przez akumulator 1wprowadzane do komory siłownika po stronie tłoka. Ponowne włączenie pompy następuje dopiero wówczas, gdy ciśnienie w układzie zmniejszy się do poziomu niższego od zadanego.

Akumulatory hydrauliczne, jako zbiorniki ciśnieniowe. zawartym w Zarząd ze n i u o zbiornikach ciśnieniowych , obowiązującym w RFN od 1 lipca 1980 r. Montaż , wyposażenie i ekspłoataCJa powinny od bywać się wedlug ustaleń zawartych w Przepisach technicznych dotyczących zbiorników cisnieniowych (niemiecki skrót TRB). Zbiorniki ciśnieniowe akumulatorow hydraulicznych podzielone są na grupy według dopuszczalnego nadciśnienia roboczego p w barach. po1emności /w litrach oraz iloczynu ciśnienia przez poiemnosc (p · I), mianowicie:

Zalety Nie jest konieczna praca ciągła pompy . mniejsze jest wytwarzanie ciepła, a trwałość ulega zwiększeniu .

grupall : p > 1bar i p·/ s 200 ;

można utrzymywać

Typowe zastosowania Akumulatory pęcherzowe i przeponowe stosowane są do kompensacji przecieków cieczy roboczej w obrabiarkach i przyrządach obróbkowych, w prasach, podestach podnośnych , zapadniach , systemach wstępnego mocowania lub urządzeniach mocujących w obrabiarkach, przenośnikach taśmowych. klatkach walcowniczych oraz innych.

podlegają przepisom

grupa 111· p > 1 bar i 200 < p ·I S 1000: grupalV: p > 1bar

1

p · / > 1000:

Akumulatory hydrauliczne grupy Ili i IV wolno przekazać do eksploatacji dopiero wówczas. gdy rzeczoznawca TOV (= odpowiednik polskiego Urzęd u Dozoru Technicznego) poddał akumulator hydrauliczny pierwszym badaniom {badanie wstępne. badanie konstrukcji 1próba na ciśnienie) i zaświadczył. że stan tego akumulatora jest zgodny z przepisami. Pierwsze badanie przez rzeczoznawcę nie musi być przeprowadzone. gdy istn1e1e dowód uznania wzoru konstrukcyjnego W odniesieniu do akumulatorów hydraulicznych grupy li producent zaswiadcza zgodne z przepisami wykonanie oraz przeprowadzenie próby na ciśnieni e Kompetentny pracownik użytkownika przeprowadza próbę odb i orczą (próba należytego działania , badanie wyposazenia i montażu ) i sporządza zaświadczeni e o przeprowadzonych badaniach. Akumulatory hydrauliczne grupy IV podlegają okresowym badaniom przeorowadzanym przez rzeczoznawcę . Terminy wewn ętrznych badan akumulatorów z nie korodującą cieczą roboczą ustalone zostały na co 1O lat. a z innymi cieczami co 5 lat Co 1O lat rzeczoznawca przeprowadza próbę na ciśnienie Akumulatory hydrauliczne grupy li i Ili poddawane są badaniom przez rzeczoznawcę w określ o n ych odstę pach czasu . ustalonych przez użytkowni ka na podstawie doświadczenia uwzględniającego sposob dzialania 1 rodzaj cieczy roboczej.

Jako gaz do napełniania akumulatorów n al eży stosowac gaz obojętny , np. azot. Jakiekolwiek prace przy akumu· latorach hydraulicznych wolno przeprowadzac jedynie po całkowitym zredukowaniu ciśnienia cieczy roboczej. Prace po stronie gazowej wolno wykonywać jedynie wówczas, gdy gaz znajduje się w stanie bezc1snienio· wym .

Rys. 69: Schemat układu kompensacji przeciekow cieczy robocze)

125

Akumulatory hydra uliczne

Osprzęt

7

do hydraulicznych akumulatorów gazowych

7.1

Blok zabezpieczający i odcinaj ący

i odcinający jest elementem odo zabezpieczenia. odcinania i odcią żania akumulatorów hydraulicznych. Blok ten jest zgodny z właściwymi przepisami bezpieczeństwa i warunkami odbioru , zwłaszcza zaś z przepisami Zarządzenia o zbiornikach ciśnieniowych . w części dotyczącej wyposażenia zbiorników ciśnieniowych i opisanej w wyszczególnionych niżej punktach przepisów technicznych dotyczących zbiorników ciśnieniowych (TRB 403 lub 404):

Blok

zabezpieczający

sprzętu slużącym

-

Urządzenia

-

Urządzenia zabezpieczające przed przekroczeniem dopuszczalnej wartości ciśnienia.

-

Urządzenia odcinające .

Przez dodatkowe wmontowanie elektromagnetycznego zaworu dwudrogowego można uzyskać również automatyczne odciążenie akumulatora. Poza tym istnieje też możliwość nabudowania sterowanego hydraulicznie zaworu ograniczającego ciśnienie (patrz rys. 72) Umożli wia to szybkie, ale kontrolowane, odciążen ie akumulatora.

l ~T~

do pomiaru ciśnienia

.: • I

p

W wyniku prostego rozmieszczenia elementów i zastosowania zwartej konstrukcji uwzględnione zostały wszystkie wymienione wyżej punkty przepisów z jednoczesnym uzyskaniem następujących cech dodatnich:

Rys. 7 1. Schemat bloku zabezpieczającego i odcma1ącego z elektromagnetycznie sterowanym odciążeniem

- minimalne zapotrzebowanie powierzchni ; - krótki czas montażu : - kompletny zestaw przylączy do wszystkich typów akumulatorów 2 calowymi i metrycznymi króćcami cieczowymi oraz przyłączy płytowych i spawanych przyłączy podporowych ; - dodatkowe zawory, jak sterowane zawory zwrotne. zawory odciążające , zawory sterujące natężeniem przepływu , zespolone zawory natężeniowo-zwrotne do nabudowania lub wbudowania. bloku zabezpieczającego i odcinającego przedstawia rys. 70. Blok ten składa się głównie z bloku zaworów, zaworu ograniczającego ciśnienie , głównego zaworu odcinającego i zaworu odciążającego . Ponadto blok ma niezbędne przyłącza do połączeń ze zbiornikiem, manometrem , akumulatorem i przewodem ciśnie niowym układu . ~udowę

I

rsI I

p

·- - _____,

I

r -1

Tl

{Yp L_J - - -

I I

Rys. 70: Schemat bloku zabezpieczającego i odcinającego z ręcznie sterowanym odciążeniem

126

M

p

T

I j

I

V

X

~

I

Rys. 72: Schemat bloku zabezpieczającego z wstępnie sterowanym zaworem ogramczającym c1snienie

7.2 A

s

Urządzen i e do napełnia nia gazem i sprawdzania ciśnienia

Z reguły wykluczone jest występowanie większych strat azotu w akumulatorach gazowych . Ewentualny spadek wstępnego ciśnienia gazu może spowod ować uszkodzenie przegrody i uniemożliwić prawidłowe dzi ałanie akumulatora. W celu zapobieżenia takiej ewentualności zaleca się regularne sprawdzanie wstępnego ciśnienia gazu, którym napełniany jest akumulator. Za pomocą specjalnego urządzenia do napełnian ia i sprawdzania można w prosty sposób akumulator naładować, sprawdzić ciśnienie gazu i skorygować je w razie potrzeby

Akum ulatory hydrauliczne

W celu naladowania odpowiednim gazem należy urzą dzenie do napełniania i sprawdzania przykręcić do zaworu gazowego na akumulatorze hydraulicznym (patrz rys. 73 i 74) i za pomocą giętkiego przewodu do napeł niania połączyć to urządzenie z n ormalną b u tlą zawierającą azot. Jeżeli zamierza się tylko sprawdzić lub zredukować c i śnienie , to zbędne jest wtedy przyłączanie gięt-

Przekrój A- A

_J_

kiego przewodu do napełniania. Zgodność c1snienia gazu z ciśnieniem napełniania wskazanym na tabliczce firmowej lub korpusie akumulatora zalecamy sprawdzać co naimniej jeden raz w pierwszym tygodniu po wbudowaniu, następnie po upływie 4 miesięcy i poza tym jeden raz w ciągu roku.

Przekrój A - A

I

A

Rys. 73:

Tt Urządzenie do napełniania akumulatorów pęcherzowych i sprawdzania ciśnienia

Rys 74:

Urządzenie do napełniania akumulatorow tłokowych i przeponowych oraz sprawdzania cisnrenia gazL

127

Akumulatory hydrauliczne

7.3

Agregat do ładowania akumulatora azotem

Przedstawiony na rys. 75 agregat służy do ładowania azotem małych akumulatorów lub do uzupełniania wstępnego ciśnienia gazu w dużych stacjach akumulatorów hydraulicznych. Za pomocą tego agregatu można zwiększać wstępne ciśnienie gazu w akumulatorach. Jest to wymagane przede wszystkim wówczas, gdy znajdujące się w obrocie handlowym butle z gazem mają ciśnienie nie wystarczające do napełnienia akumulatora.

Rys. 75: Przejezdny agregat do tem

7.4

Elementy

ładowania

akumulatora azo-

mocujące

Hydrauliczne akumulatory gazowe mają dużą masę a ponadto ciecz robocza w akumulatorze wytwarza s i ły przyspieszające . Z tych względów nieodzowne jest należyte zabezpieczenie i zamocowanie akumulatorów. Zamocowanie należy wykonywać w taki sposób, by akumulator nie przenosil na układ przewodow rurowych jakichkolwiek dodatkowych sil 1 momentów. własną.

Na rys. 76 przeds'.awiono przykład zamocowania akumulatora pęcherzowego z zastosowaniem obejmy oraz wspornika. Podob1e rozwiązania należy stosować do zamocowania akumulatorów przeponowych i tłokowych .

I

) 4

1 Akumulator pęcherzowy

2 Obejma 3 Gumowy pierścień podporowy 4 Wspornik

Rys. 76: Mocowanie akumulatora pęcherzowego

128

Akumulatory hydrauliczne

Wykaz oznaczeń, wskaźników bezwymiarowych i indeksów

8

Oznaczenia

Indeksy górne

Oznaczenie Jednostka

A

m2, cm2, mm2

Nazwa

Oznaczenie

Powierzchnia

wie l kość odniesiona do czasu Ą

cieplo właściwe przy stałej

~

J/(kg · K)

m

kg

Masa

p

bar

Ciśnienie

ó

cm3/min , lis

Objętościowe natężenie

R

J/(kg · K)

Stała gazowa

s

m, cm, mm

T

°C, K

Temperatura

t

s, min

Czas

V

I

Objętość, pojemność

w

J

Praca

a

W/ (m2. K)

'

objętości

s

Oznaczenie

odchylenie od wielkości wyjściowej

Indeksy dolne Oznaczenie

Długość drogi (przesunięcia)

Współczynnik przechoStała czasowa

procesów

termicznych

Wskaźniki

maksymalne

przepływu

dzenia ciepła T

Nazwa

bezwymiarowe Nazwa

O, 1, 2

współczynnik

n

wykładnik

K

wykładnik adiabaty

korekcji

zmienione parametry stanu

a

adiabatyczna

B

stan roboczy

eń

wymagane

G

całkowite

i ideal

L

izotermiczna charakterystyka gazu doskonałego przecieki cieczy roboczej

max

maksymalne

real

charakterystyka gazu rzeczywistego

TB

temperatura robocza

V

c

Nazwa

zul

odniesione do objętości (pojemności) dopuszczalne

politropy

Znaki przed liczbami i wyrażeniami Oznaczenie

Nazwa

.i1

różnica

d

różniczka

I

całka

129

Akumulatory hydrauliczne

9

Literatura

(1]

Rupprecht, K.-R. Austauschvorgange bei Hydrospeichern Olhydraulik und Pneumatik 30 (1986) 1. S. 42- 47.

130

Akumulatory hydrauliczne

Notatki

131

Akumulatory hydrauliczne

Notatki

132

Przepisy bezp ieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydrau licznych w

układach

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w układach Hans H. Faatz

1

Wstęp

1.2

1.1

Uwagi ogólne

wiązkowemu stosowaniu wówczas, gdy wskutek danych

Na obszarze Republiki Federalnej Niemiec od 27.02.1 980 r. obowiązuje Zarządzenie o zbiornikach ciśnien i owych , które wraz z przynależymi przepisami technicznymi dotyczącymi zbiorników ciśnieniowych (niemiecki skrót TRB) , stanowi ustalenia o stosowaniu akumulatorów hydraulicznych zarówno w agregatach, jak i układach hydraulicznych . Zarz ądzenie o zbiornikach ciśnieniowych zostało opracowane przez Komisję Branżową do spraw chemii , powołaną przez Centralny Ośrodek Medycyny Pracy i Zapobiegania Wypadkom , działający w ramach Naczelnego Związku B ra nżowych Towarzystw Ubezbieczeniowych Przedsiębio rców. Zarządzenie oraz odpowiednie części przepisów TRB mają obowiązującą moc prawną. Jakkolwiek Zarządzenie o zbiornikach ciśnieniowych pierwotnie opracowane zostało z myślą o zbiornikach ciśn ie niowych w przemyśle chemicznym. np. autoklawach , to jednak dotyczy ono również akumulatorów w u k ładach hydraulicznych.

Autorzy Zarządzenia o zbiornikach ciśnieniowych i przepisów TRB posługiwali się w tych dokumentach poję ciami i przepisami technicznymi ze znanego im przemysłu chemicznego. W ten sposób istotne sprawy hydrauliki zostały tylko częściowo uwzględnione. W komisji normalizacyjnej przemysłu maszynowego (niemiecki skrót NAM) istnieje zespół branżowy do spraw napędów i sterowań hydraulicznych Niemieckiego Komitetu Normalizacji (DIN). Zespól ten realizuje zadanie normalizacyjne pod tytułem " akumulatory hydrauliczne w u kładach hydraulicznych ", obejmu jące problematykę stosowania Zarządzenia o zbiornikach oraz przepisów TRB. Zadanie normalizacyjne ogranicza się do hydraulicznych agregatów i układów maszyn oraz u rządzeń , w których akumulatory hydrauliczne stosowane są do akumulowania energii.

Podział

akumulatorów na grupy

Zarządzenie o zbiornikach ciśnien i owych podlega obo-

warunków pracy może w akumulatorze hydraulicznym powstawać nadciśnien i e robocze wyższe n iż 0, 1 bar lub niższe od - 0,2 bar. Iloczyn, powstały z przemnożenia ciśni enia przez po·I (p, bar; /. I), uwzgl ędn ion y jest przy podziale zbiorników ciśn i eniowych na grupy wedlug rodzaju 1zakresu badań lub prób. Ogółem występuje siedem grup. Z tego grupy li , Ili i IV dotyczą akumulatorów hydraulicznych, stosowanych w układach hydraulicznych . jemność p

Gru pa li Do tej grupy zaliczane są akumulatory hydrauliczne o dopuszczalnym nadciśnieniu roboczym wyższym niż 1 bar, dla których iloczyn ciśnienia przez pojem nosć nie jest większy n i ż 200.

Grupa Ili Do tej grupy należą akumulatory hydrauliczne o dopuszczalnym nadciśnieniu roboczym powyżej 1 bar. dla których iloczyn ciśnienia przez pojemno sć jest większy niż 200, ale nie przekracza 1OOO.

Grupa IV Do tej grupy należą zbiorniki ciśn i e n iowe o dopuszczalnym nadci ś n ieniu roboczym większym n iż 1 bar. dla ktorych iloczyn ciśnienia przez pojemność jest większy niż 1000. Dla porządk u wspomniano niżej o pozostalych grupach. które mają tylko podrzędne znaczenia dla producentów hydraulicznych agregatów i układów. Grupa I dotyczy zbiorników ciśnieniowych obciążanych tylko przez podciśnienie . Grupy V, VI i VII dotyczą zbiorników ciśnien iowych o dopuszczalnym nadciśnieniu roboczym prze kracz ającym 500 bar. Warunki odbioru i związane z tym badania i próby ustalone zostały odrębn i e dla poszczególnych grup i obowiąz ują zarówno producentów, jak i u żytkowników akumulatorów hydraulicznych. 133

Przepisy

bezpieczeństwa

2

Określenia

i rozmieszczanie akumulatorow hydraulicznych w

W Zarządzeniu o zbiornikach ciśnieniowych 1w przepisach TAB zawarte są okreś l enia. które nie występują lub nie są używane w hydraulice. Powstała więc koniecznosć zdefiniowania tych określen i ich dostosowanie do Języka 1wyrazow używanych w hydraulice Ponize1 oprocz ob1asrnerna okreslen, podano też ich praktyczne zastosowanie w hydraulice Wprawdzie nie jest to rownobrzm1ące z normami. ale wydaje się bardz1e1 przydatne dla użytkownikow.

2.1

Układ

hydrauliczny I agregat hydrauliczny

Układy hydrauliczne składają się z napędzane1 przez silnik elektryczny pompy tłoczące1 ciecz roboczą. zb1orn1ka cieczy roboczej. elementow steruiących. sllnikow hydraulicznych oraz rur i przewodów g1ętk1ch potrzebnych do pracy układu

Agregaty hydrauliczne składa1ą się główn ie z napędza nej przez silnik elektryczny pompy tłoczącej ciecz roboczą. elementow steruiących i zbiornika cieczy roboczą (Porowna1 Dzienn k Urzędowy Wspolnoty Europejsk1e1 z 19.04.85)

2.2.2

układach

Cechowanie akumulatorów cisnieniowych

Każdy

akumulator hydrauliczny powinien m1ec trwale i w czasie fatwo czytelne oznakowanie zawiera1ące następujące dane :

każdym

- nazwa producenta łub dostawcy: - numer fabryczny: - rok produkq1: - dopuszczalne nadcisrnenie robocze. bar: -

pojemność.

I:

- dopuszczalna temperatura robocza. jesli • 50 C lub < - 10 C; - znak typu konstrukq1 (dotyczy zb1ornikow ciśnienio wych mających dowód uznania wzoru konstrukcyinego)

2.3

Nadc i śnienie

robocze

Stosowanie Zarządzenia o zbiornikach c1snieniowych w hydraulice może wiązać się z użyciem następu1ących okresleń ciśnienia:

-

ciśnienie

robocze:

- dopuszczalne nadciśnienie robocze w akumulatorze hydraulicznym· - maksymalnie dopuszczalne układzie hydraulicznym.

2.2

Akumulatory hydrauliczne

2.2.1

Akumulatory hydrauliczne jako zasobniki energii w układach hydraulicznych

Akumulatory hydrauliczne z poduszką gazową bez przegrody lub z przegrodą między cieczą 1 gazem. stosowane są zazwyczaj w ukladach hydraulicznych jako zasobnik energii. są zbiornikami c1snieniowymi w znaczeniu ustalonym w Zarz ądzeniu o zbiornikach ciśnienio wych. Na ogol w układach hydraulicznych stosowane są akumulatory tłokowe . pęcherzowe, przeponowe. a w wypadkach wyj ątkowych również powietrzniki. Akumulatory !lakowe, pęcherzowe i przeponowe mają przegrodę między cieczą i pod uszką gazową. Powietrzniki wykonywane są na ogół bez przegrody między cieczą 1gazem. Przewody rurowe. pompy zawory. s1łownik1. filtry 1armatura nie są zb1o'mikam1 cisrneniowymi w znaczeniu ustalonym w Zarządzeniu o zbiornikach c1sniernowych z 27.02.1980 r

134

2.3.1

C i śnien ie

ciśnienie

robocze w

robocze

Ciśnien iem

roboczym nazywa się nadciśnienie. które w chwili procesu roboczego występuje w okresłonym miejscu układu hydraulicznego okresłonej

2.3.2

Dopuszczalne nadcisnienie robocze w akumulatorze hydraulicznym

Dopuszczalnym nadciśnieniem roboczym w akumulatorze hydraulicznym 1est c1snienie. na ktore akumulator został dopuszczony. Jest ono też nazywane ciśnieniem nominalnym . Akumulator powinien mieć trwale oznakowanie okreś l ające wartość tego ciśnienia W pewnycl1 okoliczosc1ach dopuszczalne dla akumulatorów hydraulicznych nadciśnienie robocze może być przez rożne towarzystwa odbioru technicznego akceptowane z pewnymi odchyleniami (patrz podrozdział 5). 2.3.3

Maksymalne nadcisnienie robocze w hydraulicznym

układzie

Maksymalnym nadcisrnernem roboczym w układzie 1est to ciśnien ie, przed którego przekroczeniem uklad hydrauliczny jest zabezpieczony. Wielkość tego c1srnerna zależy od danego układu i ustalana jest przez projektanta układu hydraulicznego lub 1ego użytkownika

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorow hydraulicznych w

2.4

Urządzenia

do pomiaru

ciśnienia

2.5.2

Urządzen1am1 do pomiaru cisn1enia w hydraulice są zwy· kle manometry. Istotne jest. by manometr został zainstalowany po stronie cieczowej akumulatora hydraulicznego. Po stronie gazowej akumulatora hydraulicznego przepisy nie wymagaia instalowania manometru .

Zakres wskazan manometru pow1n1en obepnowac co na1mnie1 1 5-krotnosc nadc1srnenia roboczego w ukła dzie ~ydrauhcznym Pow11-na 1st111ec możl1wosc sprawdzanie:1 wskazat' '11a nometru. np nrzez uwzgledn1erne przyłącza kontrolnego w pobltzu akumulatora zainstalowanie zaworow ooc1n81acvch wedlug DIN 16262 lui) DIN 16 271 badz tez przez zctc1mownn1e manometru 1odrębne sprawdzenie na <;tanov·:1sk1,, kortrolnyni Dopuszczalne m1dc1srnerne robocze w układlle l1ydraulicznvm powinno byc oznaczone na manometrze lub w pobhzu Mozna to wykOllCIC w postaci cze•wone1 kreski ostrzegawczej ra111es1one1 1•a podziałce manometru luo w postaci odpow1edrneqo napisu umieszczonego na odrebrie1 ~abl1Clce w pohl1zu manornctru Oznakowarne nalezy wykon
2.5

f'IC J)0Wlf1110 rowoctoWFIC j3KI('

Urządzenia zabezpieczające

przed prze:kroczeniem dopuszczalnego ciśnienia

Zgodr'1c 1 roz„rcd w ctc.11111q1 c'OPUSLCZd nego nacJc1::.r·1c 1 1w;i rolJoczego w akum..il 1101 te 1yciraul1czrym 1w ..1-
2.5.1

Urządzenia :rnbezpieczające

przed

przekroczeniem cisnienia w hydraulicznym

układzie

JaK l LI z WZP"'IE' Zd'J€'.'.p1eczc1 uC.! di\facl f·1ycJ•[l,tl Cl mozn;i stosowac za:owno po,-,py z requlaCJa c1cn en JaK 1zawory oqranicza1acc c1sr11cnre

l\

układach

Urządzenia zabezpieczajace przed przekroczeniem ciśnienia w akumulatorze hydraulicznym

Urządzeniami zabezp1ecza1ącymi przed prze Kr• c , • niem c1snienia w akumulatorach hydraul1cznycr s~ , wory bezpieczenstwa według instruktJr A2 wyddr przez dz1ała1acy w RFN zespoi roboczy Zb1o·n k1c1-,"ll n1owe" (niem1eck1 skrot AD) Zawory bezp e<.ze„...,•w j A wedlug 1nstrukCJ1 AD uzyskały dowod Lzna·11 i v-. • > konstrukcyjnego Zawory te są w zaklc.az e proc i nym poddawane badaniom odb1orczyr. ·1rzez r 1. , znawcę. W toku tych badan sprawdza się praw1dt< ·' wymiarowania. nastawienie i przydat•10::.c ck cieczy robocze] Normalne nastaw1erni:-• 1awor • poprzez plombowanie tak zabezpieCZOt f? by I' n było zm1e111c nastawionego c1s111c111a lld ""~ze,<

Opisane zawory bezp1eczenstwa 11a1y ,,,, .1 rami TUV (TUV = niem1eck1 odpow1E'C:.'l1k J , !Olli Technicznego przyprs tłumacz, I r J:ll• 'lastawiarne w zakładzie produkcvtr\ 1 ,\ ", 1est na ogol p·zez 1zeczoznawcę TUV 7awor do zabezpieczenia a1
w1nr·o doc11odz1c oo zadziałania , lh , czenstwa akumulatora Z tego wzglęou nasta1J111c na tak1E' c1sn1en e kto•e 1es1 w \ 1; stop1'1t. wyższe od mnksvmalrno dopt •. ld • r .:,nie111,1 robuczego w uklaclz1e l1yd•a 1 ~ i l il el. d sre c,1s1 1t:.:1 1 1e 1 ast..iw e111. ( zenc;twa akt.mula tora wyb1cr
Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w układ a ch

Przykład

doboru

urządzeń zabezpieczaj ą

Zawór bezpieczeństwa akumulatora powinien być zainstalowany z własnym przyłączem na urządzen iu wytwarzającym ciśn i enie , na akumulatorze hydraulicznym lub w przewodzie doprowadzaj ącym ciś n ienie . Nie wolno jednak tworzyć możliwości odc i ęcia od przewodu dopro-

cych W układzie hydraulicznym o ciśn ieniu 1OO bar zastosowano akumulator hydrauliczny o dopuszczalnym nadciśnieniu roboczym 21 Obar.

wadzającego ciśnienie.

Przy wzroście ciśnienia .:ip = 31 bar, wynikającym z natężenia przepływu otrzymywanego z pomp, zawór bezpieczeństwa akumulatora powinien być nastawiony na: Pmax = 21 O bar+ 1O% odjąć 31 bar = 200 bar

Przez zastosowanie odpowiednich środków należy powrotny cieczy roboczej od akumulatora do urządzenia wytwarzającego ciśnienie. Na ogol należy więc zainstalować zawór zwro:ny międz y pompą i akumulatorem hydraulicznym. Tego zaworu zwrotnego można nie stosować jedynie w układzie z pompami tłokowymi promieniowymi , które ze względu na ich sposób dz i ałania mają zawory zwrotne wbudowane do przewodu ciśnieniowego. uniemożliwić przepływ

Jeżeli zawór ograniczający ciśnienie nie wystarcza do odprowadzenia przepływu wynikającego z całkowitej wydajności pompy, to można zastosować kilka równolegle polączonych zaworów ograniczających ciśnienie .

400

400

.... 300

.... 300

N

N

o .o

.D

o

o

o

e 100

e 100

.
Q)

·c: ·c:

(])

o • CJ)

o

50

50 30

8

16

24

32

40

48

o 10

64

56

Q, I/min, w zależności dla 30 do 11 O bar = 0, 1 aw dla 111 do 315 bar= O, 17 aw dla 316do 400 bar= 0,1

30

50

Natężenie przepływu ,

Natężenie przepływu ,

od wartości Uw:

od wartości aw:

U.w

90

11 o

130

150

Q, I/min, w zależnosci 30 do 130 bar = 0,22

°'vi dla 131do315 barconst. 100 I/min dla 316 do 400 bar= 0, 13

u..,

Ten zakres dotyczy ciśnienia 315 do 400 bar 400

U.w dla

70

\'

300

WN 30

.... 300

Cii

'

400
-':200 (])

-':200 Q)

N

N

o

o

_g 100

_g 100

e

e Q)

·c:

·~ 50

•C/)

o 60

90

120

150

Natężenie przeplywu Q, I/min, w zależności od wartości aw: U.v dla 30 do 315 bar = O,15 °'vi dla 315 do 400 bar = 0,05

'

180

30 60

120

180

300

Natężenie przepływu Q, I/min, w zależności od wartości aw: aw dla 30 do 315 bar= O,12

Rys. 77: Atestowane zawory ograniczające ciśnienie: zależnośc ciśnienia od natężenia przepływu

136

240

'

360

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w

Przewód lączący zawór bezpieczeństwa akumulatora ze zbiornikiem powinien odpływającą ewentualnie ciecz roboczą odprowadzać bez zagrożeń do zbiornika. W niektórych okolicznościach mogą w tym przewodzie występować uderzeniowe obciążenia, wobec czego należy zapewnić niezawodne zamocowanie przewodów. Poza tym należy zadbać o to. by natężenie przepływu splywającej cieczy nie powodowato jakiegokolwiek zwiększe nia cisnienia na zaworze bezpieczeństwa akumulatora. Zawory bezpieczenstwa akumulatora nie muszą być obliczone na wypadek pożaru .

2.6

Przykłady układów połączeń

3 Pon iżej

przedstawiamy kilka przykładowych ukladow akumulatorów hydraulicznych , zastosowanych jako zasobniki energii w układach hydraulicznych. Ten zbiór przykładów nie wyczerpuje oczywiscie wielu innych moż l iwości. Zamieszczone tutaJ przyklady dotyczą akumulatorów hydraulicznych z przegroda miedzy cieczą i gazem. połączeń

3.1

Przykład układu z akumulatorem hydraulicznym bez sam oczynne) możliwości odciążenia

Urządzenia odcinające

Urządzeniami odcinającymi są

układach

zawory grzybkowe, su-

Pojemność .... I

wakowe i obro:owe.

Po ... bar azot

Między

akumulatorem hydraulicznym i przewodem doprowadzającym ciśnienie powinno znajdować się urzą dzenie odcinające . aby również w czasie pracy ukladu hydraulicznego można było dokonać wymiany związa nej z utrzymywaniem urządzeń w stanie sprawnosc1 technicznej.

s

M2

M1

------=l r- -

Do wszystkich urządzeń odcinających powinien istnieć dobry dostęp. Powinna też istnieć możliwość otwierania i zamykania przepływu również w warunkach eksploatacji. Poza tym urządzenia odcinające powinny być oznaczone napisem "otwarte - zamknięte ". Trzpienie zaworów powinny być zabezpieczone przed niezamierzonym odkręceniem.

zaplom-

I

L

r

_A_..__bowany

_ B_

2. 7

Zawory odciążające p

Zawory odciążające są zaworami sterowanymi ręcznie . za pomocą których można uzyskac stan bezciśnieniowy akumulatora hydraulicznego z przegrodą. Odprowadzenie cieczy roboczej do zbiornika powinno odbywać się z dławieniem i bez zagrożeń. Również i tutaj położenie dźw i gni lub kierunek ruchu urządzenia odcinającego powinny być oznaczone napisem "otwarte - zamknięte.

~

z pompy

_J

T

~

do odbiornika

Rys. 78

Przedstawiony tutaj zawór cisnieniowy może być odcią przez dołączenie rozdzielacza gniazdowego a tym samym w razie zaniku napięcia akumulator przechodzi w stan bezciśnieniowy. żony

137

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w układach

3.2

z kilkoma akumulatorami hydraulicznymi i jednym blokiem zabezpieczająco-odcinają cym dla każdego akumulatora Przykład układu

Pojemność

„ ..

I

Po ... bar azot

~I

p

T

p

T

-<>-i

p

T

„

„

z pompy

do odbiornika

Rys. 79 Przykład przedstawiony na rys. 79 wskazuje, że w jednym układzie hydraulicznym można zastosować kilka akumulatorów hydraulicznych z jednym blokiem zabezpieczająco - odcinającym dla każdego akumulatora.

Przykład układu

3.3

z akumulatorami hydraulicznymi i wspólnym zabezpieczeniem

Pojemność

p0

•••

... I

bar

azot

__...

z pompy

do odbiornika

Rys. 80

138

P rzykład przedstawiony na rys 80 wskazuie, że można kilka akumulatorów hydraulicznych zabezp1eczyc tylko jednym zaworem bezpieczeństwa akumulatora. Przepisy tego nie wymagają, ale zaleca się stosowanie takiego połączenia, w którym każdy akumulator moze być oddzielnie odłączony od układu hydraulicznego. Jakkolwiek przepisy tego również nie wymagaj ą. to jednak wskazane jest, by każdy akumulator był wyposażony w króciec umożliwia jący p rz yłączenie manometru do kontroli ciśnienia.

Przepisy bezp i eczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w

3.4

układach

z jednym akum ulatorem hydraulicznym (lub wieloma) z dodatkowo przyłączonymi butlami z azotem Przykład układu

s1

F

sn

~

Pojemność

ewentualnie z zaworem obrotowym

... I

A

Po ... bar azot

A

Pojemność

Pojemność

.. . I

.. . l

s

r I

L

__

r A

zaplombowany

-~~_j p

z pompy

T

do odbiornika

Rys. 81

Wskazane jest takie rozmieszczenie butli z azotem, by po stronie gazowej na przyłączu B można było butle te w razie potrzeby opróżnić od skroplonej pary wodnej.

139

Przepisy bezp ie c zeństwa i ro zmieszczan ie akumulatorów hydrau licznych w

układach

Przykład układu

3.5

z akumulatorem hydraulicznym i automatycznym odcięciem w razie zaniku napięcia

dotychczasowych przykładach zawór bezpieakumulatora znajdował się zawsze między zaworem zwrotnym i odgałęzieniem do akumulatora. Nie 1est to jednak obowiązkowo wymagane przez przepisy. Zawór bezp1eczenstwa może też byc umieszczony między pompą 1zaworem zwrotnym.

tylko samoczynnie zapobiegac możliwości nastawienia ci ś nienia wyższego niż 1O % ponad dopuszczalne c1snienie robocze akumulatora hydraulicznego

W

czeństwa

Przedstawiony na rys. 82 zawór odc1ąża1ący powinien w razie zaniku napięcia oddz1elic od układu hydraulicznego ciecz roboczą zawartą w akumulatorze 1 bezpiecznie odprowadzić do zbiornika.

Przez zastosowanie dodatkowego zaworu można na którą nastawiony jest zawór bezpieczeństwa akumulatora. Układ powinien zm n iejszyć wartość ciśnienia ,

s1

r

sn

~

Pojemność

p0

...

I

bar

zaplom-

bowany

T

...

A

A

,---.., azot

... bar

I

I

Po1emnosć

I

Pojemnosc ... I

... I

p

1,-

I I I

-,

.....__,,

I

.....__,,

r-"\

I I

r-"\

A

B

p

T

I

r-- ~

a

L-rn

s

a

I

8

p

•

z pompy

Rys 82

140

I

y

A

y

I I L...LJ

b

M1

T

•

do odbiornika

+:a

o;t Q:

ff O.>

.....

Punkt

Tytuł

Wytyczne (przepisy)

Data wydania, zmiany

Odnośny§ , ustęp

Uwagi

'..J

- · "'C c: ""'I 2.2.1

Akumulatory hydrauliczne

Zarządzenie o zbiorni-

27.02.80

kach ci śn ., zał. li,§ 12

2.2.2 2.3.2

2.3.3

2.4

2.5

Cechowanie

TRB002 TRB801

2.84/ 5.86 2.84/ 5.86

1.1 4 ust.5

TAB 401

11.83/9.85

2.1

Dopuszczalne nadciśnienie robocze TRB002 w akumulatorze hydraulicznym Maksymalne nadciśnienie robocze TRB002 w układzie hydraulicznym, w którym zastosowano akumulator hydrauliczny Urządzenia do pomiaru ciśnienia

Urządzen ia zabezpieczające

§3, ust. 1, 2 ust. 4

TRB403

TRB403

2.84/5.86

2.84/5.86

1.84/9.85

1.84/9.85

1.4.1

1.4.2

2.1 2. 1.2 2 .1.3 2.1.4 2 .1.5 2.2. a. b 3 .1 3 .1.1 a 3. 1.2 3.1.4 3.1.5 3 .1.7 3 .1.8 3.2 3 .5

Akumulatory pęcherzowe , tłokowe i przeponowe podlegają przepisom Zarządzenia o zbiornikach ciśnieniowych

OO

N

..(t)

"'O

-"<

"'O

o-

Urządzenia odcinające

TRB 404

1.84/9.85

3.1 3.2 33 3.5

""'I

:E N N~ Q) o " N :E ""'I

~ Ciśnienie , którym cechowany jest akumulator hydrauliczny

Maksymalnie dopuszczalne ciśnienie w układzie hydraulicznym

Manometr z czerwonym znakiem ostrzegawczym Zakres ciśn i en i a= 1 ,5-krotność ciśnienia w układzie hydraulicznym

N

Q)

:::S

CD - · :::s ro

-· :E Q) "<

o

N

C/)

N

er o -· N o ro ""'I c.o

~

Zawory odciążające

TRB404

1.84/9.85

4.1

'<

CT CD

N

~. CD

o

N

CD ::J. Ili

....

:::s- :::s

N

o "< -· o "'' :::s·

o o" :E < :E o a.

:: o c: o er a. "'C "'C o ~ :E "'C - · -· ro C/) a. ""'I

:::s

:E c:;·

Q)

o 3

(O"

Ili N

o

N

Q)

::J

(O" Q)

"3

i: i:

Q)

o ....

O·

:E

:::r

'<

Q. .... Q)

i:

o

N

-I :::s-

'<

OJ

:::r

::c "C Q) ""'I Q)

c.o ""'I 2.7

CD

Q)

"o o~-

~."'O

Zawory grzybkowe, suwakowe, obrotowe

N

"O Ili

i"

ro c: ~. :::s Zawory bezpieczeństwa według instrukcji A2, wydanej przez AD (zawory TUV). Zawór powinien zapewnić przepływ odpowiadający całkowitej wydajności pompy. Ciśnienie może przy tym nie więcej niż o 1O % przekroczyć dopuszczalne nadci śnienie robocze w akumulatorze.

-o ....

~.o-

O·

2.6

o

-

Odciążenie akumulatora do zbiornika cieczy

Q)

roboczej

O·

:E

::J

o

:E i:

"iiT

Q. Q)

o

:::r

Przepisy bezpieczenstwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w

5

układach

Przepisy odbioru akumulatorów hyd raulicznych według kraju przeznaczenia

Kontrola wstępna

Kraj przeznaczenia

Odbiór przez

Uwagi

przez/według

Republika Połudn iowej Afryki

LAIS przepisy ASME

LRISlubTUV

TOV/instrukcie AD

Na ogol nabywca podaje warunki odbioru. Jeżeli nabywca nie może podac warunkow, to należy przewidywać odbiór przez LAIS

Pozostałe kraje afrykanskie

TOV

Algeria

Service des Mm es Algena

Service des Min es Algeria

Ameryka

LAIS przepisy ASME

LAIS

Department of Labour and lndustry - wedlug norm australijskich

TUVlubLRIS

Belgia

Apragaz. Bruksela

Apragaz

RFN

TOV

TUV

Bułgaria

TOV

TOV

CSRF

TOV

TUV

TOV

Patrz RFN , jednakże atesty w angielskim

języku

Service des Mmes (FranCJa) nie jest na ogol uznawane przez Service des Mmes Algena W wyjątkowych przypadkach jest jednak Service des Mines 1Francia) uznawane. W razie wątpliwosci decyzię musi podjąć zamawiający. Odbiór przez Service des Mines Algerii może być zrealizowany tylko z poniesieniem bardzo dużych kosztów Dopuszczalne nadciśnienia robocze są niższe niz przy odbiorze przez Service des Mhes (Francja)

(południowa)

Australia

Dopuszczalne nadcisnienie robocze n i ższe niż przy odbiorze przez TOV

Częściowo należy

warunki techniczne

wyjaśnić z nabywcą ostatecznym. Należy wystawie metrykę akumulatora na każdy zbiornik.

Dania

Derektoratet for Arbejdsog Fabnktilsynet (istnieje dla seryjnyt::h akumulatorów

TOV

duńskim

pęcherzowych)

Finlandia

TTIC (obliczeniowe badania wstępne)

142

Tabliczka znamionowa w języ-
TOV

Przepisy

bezpieczeństwa

i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w

układ ach

Kraj przeznaczenia

Kontrola wstępna

Francja

Service des Mrn es

Odp· V 80 obow1 ązu1e Odbiór spawanych akurr ulatorow jest związan y z d użym i nakładami, odb1or odbior przez Service desMrnes standardowych jest korz 1strneiszy

Wiel ka B rytania

LRIS British Standard

LAIS

Holandia

Stoomwezen. biuro danego

Stoornwezen, biuro danego okręgu

przez/według

okręgu

Odbior przez

Uwagi

Indie

LRIS Indian Standard

LRIS

Odbiór wstępny i ostateczny dokony wany jest przez LAIS N ldc1srnernc1 robocze niższe niz przy Jdb1orze przu TUV.

Jugosławia

TUV

TUV

Częsc1owo na Iezy war u1 ~1 tech1' czr e wyiasnić

Włochy

ISPESL - Rzym

z nabywcą ostmeczny1 ...

TUV weglug przep1sow eh. częsc1owo tez t)ezposredl"'10 przez ISPESL

Do poiemnosci nominalnei 251 uznawany iest odbior przez TUV Po wy zei wymagany i est odb1or przez ISPESL. Dopuszczalne 11adc1s1'1E n „ robocze iest zredukowane o 20 Zabezpieczenie po strorne gazovve zaworami bezpieczenstwa Tecl11' ca

włosk

Kanada

National Board (Z U-Starnp). przepisy Hydac-ASME

Lloyd $Register lnsurance Inc. (autoryzowany inspektor)

U-Stamp (Jak w USA) 1es.qener~ '11t akceptowane. 1ednakze w niektoryi.. ·1 prow111C)ach obow1ązu1a c1ocla1kowe warunki badań. ktore wyrraga1a cza~, ... i kosztów

Lu ksemburg

TUV

TUV

Na życzenie odb1or moze )yc tez c.ło~ c nany przez lnspect1on dt Trava11 e' d'"'" Mrnes (organizaqa prywatna) Dotvc.czas takiego odbioru jeszcze 111e ządanr

Nowa Zelandia

LAIS w Croyden. (GB)-New ZeelandStandard

LRIS

Przy odbiorze sporzadz„ się z LR'S "as ou1lt drawing' (rysUl'ek wedlL.g wym1arow rzeczyw1styc"1J Ktory nadir, 1est ponownie w Croyden Dop1erc wówczas następu1e dopuszcze•11e badanego akumulatora

Norwegia

TUV

TUV

Urząd K1elkontrollen D1reHorate~ fo• Arbe1dstllsynet 1est kompetentny ty KC' do odbioru zb1orn1kow c1sn1eniowyci W od111esie111u do naszycf' zb1orn1kow c1s111eniowych nie ma obow1ązkoweqo odbioru

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w

Kraj przeznaczenia

Kontrola wstępna

Austria

TUVWiedeń.

przez/według

według własnych

układach

Odbiór przez

Uwagi

TUV

Częściowo niższe dopuszczalne nadciśnienie robocze n i ż przy odbiorze przez TUV.

przepisów

Polska

UDT

TUV Hydac zostal uprawniony do posługi wania się oficjalnym stemplem UDT

świadectwa w języku polskim

Portugalia

LR IS

LRIS

Badania wstępne i odbiór dokonywane są na podstawie umowy między Portugalią 1LRIS. Częściowo niższe dopuszczalne nadciśnienie robocze niż przy obbiorze przez TOV

Rumunia

TOV

TOV

Częsc1owo warunki wyjaśnić

techniczne nalezy z nabywcą ostatecznym

Hiszpania

TOV

TOV

Zaśw i adczen ie TOV podlega pośw1ad czeniu przez konsulat hiszpanski.

Szwecja

AB Statens Anlaggningsprovning (SA) oraz Arbetarskyddsstyrelesen

TOV (na zlececenie SA)

Zawor cieczowy 1p1ersc1eń dzielony powinny byc wykonane z innego materiału niż standardowo

Szwajcaria

Schwe1zenscher Verband fur TOV Druckbehalteruberwachung (SVDB)

ZSRR

Normy GOST (pokrywające TOV się z odbiorem przez TUV)

USA

National Board (U-Stamp). przepisy HYDAC-ASME

ObJ aśnienie

Obowiązkowe sporządzenie metryki

akumulatora

Lloyd s Register W niektórych stanach USA cecha lnsurance Inc ··u-Stamp" nie jest obowiązkowo (autoryzowany inspektor) wymagana przez przepisy. jednakże przy imporcie pilnie zalecana

skrótów dotyczących towarzystw kompetentnych w sprawach odbioru

LAIS

= Lloyds Register Industrial Services (Hamburg - RFN)

rov

= Technischer Oberwachungsverein (RFN)

ASME

=The American Society of Mechanical Engineers (USA)

AD

= Arbeitsgemeinschaft Druckbehalter (RFN)

UDT

=Urząd

TTIC

= Teknillinen Tarkastuslaitos (Finlandia)

SdM

=Service des Mines (FranCja)

144

Kosztowne badania przez SVDB

Dozoru Technicznego (Polska)

Przepisy bezpieczeristwa i ro zmieszczanie akumulatorów hydraulicznych w układach

Notatki

145

Przepisy bezpieczeństwa i rozmieszczanie akumulatorow hydraulicznych w

Notatki

146

układach

Filtrowanie w

układach

h ydraulicznych

Filtrowanie w u kładac h hydraulicznych Marti n Reik

Wstęp

1

Skuteczne filtrowanie cieczy roboczej w układac h hydraulicznych zapobiega zakłóceniom i jednoczesnie zwiększa trwałość wa2:nych i drogich elementów oraz urządzeń .

trow. Ewentualne wyższe koszty wynika1ące z zastoso· warna optymalnych i wi ększych filtrów zwracają się szybko w postaci zmniejszenia kosztów obsługi tech· n1czne1 1strat spowodowanych przestoiarn.

Badania przyczyn awarii w układach hydraulicznych dowiodły że w1ększosć uszkodzen powstała w wyniku dużego zanieczyszczenia cieczy roboczej ciałami stałym i

Zastosowanie filtrów o w1ększe1 powierzchni f11tru1ące1 zmniejsza obciązenie powierzchniowe przy 1ednako· wym natężeniu przepływu Wskutek tego następuje ponadproporcjonalne zwiększenie trwałosci filtru (patrz wykresy 32 i 40).

Duże

tek

zanieczyszczenie ciałami stałymi filtrowania.

następuje

wsku-

niewystarczającego

Koszty naprawy elementów 1 urządzen hydraulicznych Jedynie stosuiąc zapobiegawczą obsługę techniczną układu hydraulicznego. Ciągła kontrola cieczy roboczej (patrz 4 8) umożliwia stwierdzenie jeJ aktualnego stanL. W razie pogorszenia się dopuszczalnych wartosc1 można wtedy podjąć niezbędne przec1wdz1ałania W taki sposob osiąga się m1nimalizaCJę szkod. można ograniczyć

Konsekwencją

stale wzrastających wymagań stawianych wobec elementów i urządzeń hydraulicznych iest wprowadzanie coraz mniejszych luzow pasowania. We wczesnych latach rozwoju układów hydraulicznych powszechnie stosowano absolutną dokladnosc filtrowania od 80 do 1OO firn, natomiast obecnie wymagana absolutna doklad1ość filtrowania nie może byc gorsza niż 20 urn Układy hydrauliczne. w których stosowane są serwozawory. wymagaią nawet absolutnej dokładnosci filtrowania do 3 !1m. Już

w procesie proiektowania układu hydraulicznego należy zwróc i ć uwag ę na prawid łowy dobór filtrów. Dobre zamiary i nżyn i e rów projektantów zostają dość często zniweczone wskutek udzielenia zamówienia oferują cemu naj n iższ ą cenę. Zmiana wielkości filtru i przew1dz1ane1 dokładności filtrowania iest prostą możliwością obliżenia ceny ofertową W p1erwsze1 chwili może się nawet wydawać, że te zmiany nie wplywaią u1emnie na działanie układu hydraulicznego. Ale pozrnejsze wmontowanie odpowiedniego filtru wymagac JUŻ będzie poniesienia dużych nakładów . Poza tym zastosowanie nieoptymalnego filtru hydraulicznego wpływa ujemnie na ogóln ą ocenę d zi ałania układu hydraulicznego. Bardzo czę sto cierpi na tym renoma dostawcy uk ładu hydraulicznego. Z tych względów nie należy oszczędzac przy doborze fil-

~

J 100 o~

·of ~

.9 I/) :i

I

Q)

ł

o. 10 t! o.

t t

o

·
o c

o u N

E o 1 c

iii

N u

:::>

CD przegroda o powierzchni A1

® przegroda o powierzchni 2 x A, 1... Trwałośc

filtru, h (skala logarytmiczna)

Wykres 32: Przedluzenie trwalosc1 filtru przez zwiększenie powierzchni fillru1ące1

Przy usta laniu dokładnosci filtrowan ia nalezy uwzględnić , że:

element konstrukcyjny o na1mnie1szym luzie pasowania wyznacza dokladnosć filtrowania dla całego układu - dokladnośc filtrowania nalezy obl i czać własn1e dla tyci' elementow konstrukcyinych. Agregatow hydraulicznych nie należy w zasadzie wyposażac w flltry o na1mn1ejsze1 oferowanej przez dostawcow dokladnosc1 filtrowania 147

układach

Filtrowanie w

hydraulicznych

układach

2

Zadania filtrów w hydraulicznych

2.1

Działanie zanieczyszczeń stałych

Działa nie zanieczyszczen na zawory latory i pompy

Uwagi ogolne Badanid ..ikłc:ldow hydraulicznych ctow1odly. że w wyniku zmnie1szenia hczby czastek stałych w cieczy robocze1 nas 1ępu1e znaczne przedłuzenie trwalosc1 elementow konstrU1
ste rujące.

regu-

.Jcik to w1dac na rys. 83 cząstk i stale. dużo mniejsze OC' luzu pasowania. nie powodu 1 ą 1akichkolw1ek szkod przy oscylu1ącym ruchu suwaka zaworu. Cząsteczki te pe prostu wędrują przez szczelinę Jednakze. gdy ruch io~ fYlaly wowczas powstaje grozba zamulern::i szczt' 1'1y c..o moze doprowadz1c do uszkodzenia zawo u reg..ilacv ncgo Czastk1 stałe. większe od luzu pas warna. q 1T'adza się przed szczeliną. nie wyw1era1ac w p1en.-'vsn 1·hw h jakiegokolwiek ujemnego wpływu na zawor rnou lacyiny. lstnieie jednak obaw
le cząs tk i stale często bywaia pr. '{1.Z.V'l >dterna elementow koPstrukcy1nyci1 ui
W•3<;nre I

d k'awedz1ach steru1ących bardzo często :>c'lua •r.)111 powodowarie1 przez panującą tam dLJ7 \ pr(; irzeplywu Zanieczyszczenia stałe zawartE: v rae .z noczc1przewazn1e1ntensy'1ku1ą ten proces ''Jl, W •ok teqo zmienia się charakterystyka requ a-:: elelT' 1 t

Zawor regulacyiny

,teru,ącego.

Działanie

Zawor gniazdowy /

-

~- .

zanieczyszczen na zawory gniazdowe

'Vt1001y ~rnazderi zaworu 1zaw1er adlem m znk eszczerne cząstek zarneczyszczcn 111ec:,zcze1nosc

2

Działanie

dław1ace

zanieczyszczen na elementy

na pe lh

zwęzk1

LchtK1 zc1ri1cczyszczen LnajcłlljclCe się w it c„ zLikleszczaia się w otworach elemer l'1w d l <" 1 vch 1 zwęzek. Powsl<1J<,ce w ten sposoo r e1v1r.1r łłJnc prLewęzenie otworu urnernoz 1w a .trzyni ,talCJ wartosc1 natęzerna przeplywu ,/OJ

Działanie zanieczyszczen stałych na łoz yska

Erozia pow1erzchnr uszczelnraiących ~

~

-'-----=-~ -----'--~

,- , ~ /-!' "I'i>:"/.:/,~ „ ,.0. V,,-!,". •r"-'

Rvs 83 Usuoaze„ e;:iov. er:crm przez czasr..: stale zan ec:~::-zc:c

148

c

/af"1cczyszcze111a stałe osadza1ą się w ::> r ich I ..,p1ckowych albo też twarcle czastk1 wc1skaf"e> są w ~unkowo m1ękk1 materia! spieku Konse1<. .venqa • est bardzo intensywne zlot)1cnie rys na wa e Poz ... ldtykajn się kanaly smarowe. wobec czego 'l'0711wt zagr 1cwa111e s1e walu

y' '

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Działan ie

erozyjne cząstek

stałych

Wskutek spadków ciśnienia w szczelinie następuje tloczenie cząstek stałych przez szczelinę z prędkością w przybliżeniu równą prędkości przepływu cieczy przez szczelinę . Każda cząstka , ze względu na jej masę , ma określoną energię. Energia ta jest oddawana. gdy cząstka stała dochodzi do powierzchni uszczelniającej . Powoduje to wybijanie cząstek z powierzchni zewnętrz nej, a tym samym wytwarzanie nowych cząstek stałych . Skutki

działań

wywieranych przez

cząstki stałe

Materiał

Działania

Korund Zgorzelina, cząstki rdzy

o bardzo dużej szkodliwości

Stal Żelazo

o dużej szkodliwości

Mosiądz Brąz

Aluminium

na

układ :

Laminat tkaninowy

- zwiększenie przecieków;

Wlókna

- zakleszczanie się suwaków zaworów :

Ścier uszczelnień

- uszkodzenie elementów konstrukcyjnych ;

Cząstki gumy z przewodóv

o malej szkod liwości

giętkich

- zmiana charakterystyki regulacji.

Cząstki farb i lakierów

2.2

Produkty utlenienia cieczy roboczej

Rodzaje zanieczyszczeń

I stnieją następujące

rodzaje zanieczyszczeń cieczy roboczej (patrz tablica 18). Cząstki stałe

twarde i o ostrych

krawędziach

Własnie te cząstki są głownie odpowiedzialne za powodowanie zużycia ściernego elementów konstrukcyjnych . Dzałania , jakie poszczególne cząstki stałe wywierają na elementy, zależą od materiału i kształtu tych cząstek . Cząstki twarde i o ostrych krawędziach powodują powstawanie głębokich rys i zadrapan. Są one więc grozniejsze niż cząstki miękkie, mające okrągłe kształty . Cząstki

takie powinny ulegać odfiltrowaniu przez filtry zainstalowane w uk ładzie hydraulicznym . Przy wyborze wielkości filtru i dokladnośc1 filtrowania należy uwzględ niać oczekiwane zanieczyszczenie cieczy roboczej cząstkami stałymi. Cząstki m iękk ie

i galaretowate

Mogą one zatkać szczelinę

i doprowadzić do uszkodzenia elementu. Poza tym cząstki takie zatykają punkty smarowania i tym samym utrudniają smarowanie elementów. układzie zapewniają

odfiltrowanie takich one pory w materiale czynnej części przegrody, wobec czego należy liczyć się ze skróceniem trwałości przegrody filtrującej .

Dobre filtry w

Tablica 18:

Działania cząstek stałych.

wywierane na

powierzchnię szczelin

Substancji rozpuszczonych nie można odfiltrowac stonormalne przegrody filtrujące (w kłady). Dlatego należy całą ciecz roboczą wymierne i agregat hydrauliczny gruntownie przepłukać .

sując

2.3

Wpływ zanieczyszczeń ścierne

na zużycie

elementów

Ogolnie stwierdzono, że cząstki stałe powod ują zużycie ścierne elementów i urządzeń hydraulicznych Zużycie ścierne zależne

jest od

następuj ących

parame-

trow: -

materiał cząstek stałych ;

-

wielkość cząstek stałych ;

- stosunek wielkości cząstek stałych do luzu pasowania; - geometria cząstek

stałych ;

- wartość ciśnienia roboczego ;

cząstek. Jednakże zatykają

-

Substancje rozpuszczone w cieczy roboczej

Twarde, mineralne cząstki stałe, już w malej ilosc1 mogą powodować znaczące szkody. Częstośc uszkodzen zależy od ciśnienia roboczego. Im wyższe jest c1srnen1e robocze w układzie , tym silniej cząstki stałe wtłaczan e są do szczelin i tym większej szkody można się spodzie-

Substancje te nie powodują zużycia ściernego elementów. Mogą jednak przyczyniać się do zmiany własności ściernych , szybszego starzenia. powstawania nagaru lub do pogorszenia filtracyjności cieczy roboczej.

prędkość przepływu.

wać.

149

Filtrowanie w

2.4

układach

hydraulicznych

Pochodzenie zanieczyszczeń

cl

stałych

układu

Mimo przepluk1wania zespolow po montażu nie uda1e się usunąć wszystkich cząstek zanieczyszczeń z elementów i urządzeń hydraulicznych 1 przewodów rurowych W toku badań stwierdzono występowanie nastę pu1ących rodzajow zanieczyszczen · masa rdzeniowa, nacieki metalu powstałe przy spawaniu, wióry, zgorzelina, pozostalości opakowań, cząst ki farb. Znaczącym nosrnkiem zanieczyszczeń może być wlewana ciecz robocza. Dlatego też przed uruchomieniem calego ukladu hydraulicznego należy:

al Wlewac sw1eżą ciecz roboczą tylko przez filtr lub spec1alny agregat do wlewania. jak to przedstawiono ny rys. 84. Dokladnośc filtrowania przez filtr do przepluk1warna lub agregat do wlewania powinna co najmniej odpowiadać dokładnosc1 filtrowania przewidzianej dla eksploatacji ukladu . Zna1dującą się

w

oczyszczać

pomocą odrębnego

cego

za

agregat f1lpowinien dalej dz1alac. W ten sposob uzyskuje się dodatkowe odfiltrowanie spodziewanego raczej dużego zanieczyszczenia cieczy robocze1 powracającej z agregatu hydraulicznego. tru1ący

Przed lub podczas uruchamiania

b/

Wlączyć pompę hydrauliczną. Odrębny

układzie

ciecz

roboczą

zaleca się agregatu filtrują

d/ Po uplywie uprzednio ustalonego czasu przepluk1wa ma układu należy pobrać próbkę cieczy roboczej w celu określenia stopnia je1 zanieczyszczenia. Na podstawie tego badania można ustalić da sze postepowante odnoszące się do przepluk1warna ukladu Z wykresu 33 wynika. że czas trwania procesu przepłukt · wania zależy od wielkości zbiornika, czystosci układu . zastosowanych elementów i urządzeń , pożądanej klasy czystości cieczy roboczej i klasy czystości wlewanej cieczy roboczej. można 1edyrne onentacy1rne przed procesem przepluk1wania. l\Jależy ltczyc się z możhwośc1ą uszkodzenia wysokowartosc1owych elementow w czasie przepluk1wania. Z tego względu wysokowartosciowe elementy. Jak np. serwozawory lub zawory proporcjonalne nalezy wbudowac do ukladu do· p1ero po zakończeniu przeplukiwarna.

Czas

przepłukiwania

okreśhc

Użytkown i k powinien przeprowadzać przepłukiwanie ukladu rownież po zakończeniu realizowanych w toku eksploatacji uzupelnien i zmian w orurowaniu. po wyko· narnu napraw lub po zmianie mie1sca za1rstalowarna układu hydraulicznego

1losc zanieczyszczen do odfiltrowania zanieczyszczenie układu stęzenie zanieczyszczen we wlewanei cieczy

dopuszczalne stężenie zan1eczyszczen naikrotszy wymagany czas przepluk1wania

Czas przepłukiwania , I

Wykres 33 Zmiany stężenia zanieczyszczen w układzie hydraulicznym.

150

występu1ące

w czasie przepłukiwania

Filtrowanie w układach hydraulicznych

2.5

Zadania filtru hydraulicznego

Filtry zaistalowane w układach hydraulicznych mają znaczenie w ogólnym dz iałani u układu 1 we współdziałan iu z pozostałymi elementami i urządze niami. Prawidłowo zwymiarowane i zainstalowane filtry hydrauliczne dbają o utrzymanie niskich kosztow obsługi technicznej i napraw oraz możliwie najkrótszy czas przerw i postojów. Zastosowanie filtrow sprzyja zwi ęk szeniu opłacalności ekonomicznej układu hydraulicznego i całego obiektu. Poza tym filtry mają duży wpływ na dokonywaną przez użytkownika ocenę u kładu hy draulicznego przede wszystkim pod wzg lę dem dyspozy cyjności i n i ezawodności działania. ważne

Dobrze zwymiarowany system filtrów powinien spełniać następujące zadania:

-

usuwać

zanieczyszczenia stałe z cieczy roboczą

-

zapobiegać

zakłóceniom

działania

wywo ływanym

przez zanieczyszczenia stałe Rys. 84: Odrębny agregat filtrujący do oczyszczanie układu hydraulicznego 1 do wlewania cieczy roboczej

Zanieczyszczenia powstające w czasie pracy układu

W tym czasie powstają dwa rodzaje

zanieczyszczeń :

Jako zanieczyszczenie wewnętrzne należy rozumieć wszelkie cząstki zanieczyszczeń powstające w układzie . np. wskutek zużycia ściernego krawędzi sterujących , a także korpusów i suwaków, cząstki gumy z przewodów giętkich i uszczelnień , cząstki farb oraz produktów utlenienia cieczy roboczej. Zanieczyszczenia zewnętrzne wprowadzane są przez żłe uszczelnione zbiorniki cieczy roboczej . nieodpowiednie filtry powietrza, wadliwe lub uszkodzone uszczelnienia tłoków albo pierścienie zgarniające !toczysk. Zadaniem filtrów hydraulicznych jest odfiltrowanie zanieczyszczeń powstających wewnątrz układu i zanieczyszczeń przedostających się z zewnątrz , a tym samym zapobieżenie reakcji łańcuchowej w wytwarzaniu cząstek zanieczyszczeń.

skracać

przerwy w pracy w okresach

wynikającym

mi ęd zyprzegla-

dowych: -

zwiększać trwałosć

-

umożliwić zapobiegawczą obsługę techniczną .

-

zapobiegać starzeniu cieczy roboczej, wywoływanemu przez procesy chemiczne (będ ące skutkiem zanieczyszczenia cieczy roboczej cząstkam i stałymi)"

-

z achować własności

- zanieczyszczenia wewnętrzne ; - zanieczyszczenia zewnętrzne.

zapobiegać zmianom czasu włączania. z uszkodzenia krawędzi sterujących :

-

elementów :

smarne cieczy roboczej.

przedłużyć przedziały czasu między kolejnymi

wymia-

nami cieczy roboczej; -

utrzymać dużą niezawodność eksploatacyj ną między

poszczególnymi cyklami obsługi technicznej· -

zapewnić dłuższe przedziały obsługi

-

czasu mię dzy cyklami technicznej filtrów hydraulicznych:

zapewnić filtraCję zanieczyszczeń stałych

boczej w ciągu -

całego

cieczy roczasu eksploatacji u kładu,

zapewnić dużą wartość

dopuszczalnego maksymalnego zanieczyszczenia przegród filtru jacych zapewnić niezawodną

dyspozycyjnosc

uk ładu

hy-

draulicznego ; -

zapewnić działanie

filtrów również wówczas. gdy w hydraulicznym występ u je zmienny stosunek ciśnien i a do natężenia prze pływu . układzie

Badania dowiodły . że zastosowanie dokładnych filtrów w dobrze obsługiwanych agregatach i z dobrym uszczelnieniem względem otoczenia umożliwia znaczne zwięk szenie całkowitego czasu pracy układu hydraulicznego z jednoczesnym zmniejszeniem czasu przerw i postojów.

151

Filtrowanie w układach hydraulicznych

3

Wymagania stawiane wobec filtrów hydraulicznych

3.1

Normy dotyczące badań

Przegrody filtrujące o doktadności filtrowania ponad 40 11m można bardzo dobrze oczyszczać stosując do tego proste środki. Dla dokładności filtrowania pon i żej 40 Hm zaleca s i ę proces oczyszczania wspomagac kąpielą ultradźwiękową.

na proste możliwości oczyszczania. mały spadek ciśn i enia na przegrodzie fi ltrującej 1 du żą stabilność spadku ciśnienia, zwłaszcza w filtrach z gęstą tkaniną filtracyjną z drutu , przegrody fi ltruj ące tego rodzaju stosowane są głównie jako filtry bezpieczenstwa w układach hydraulicznych, w układach smarowania i w u kładach z przepłukiwaniem zwrotnym.

Ze Filtry przewidziane do stosowania w układach hydraulicznych poddawane są rozmaitym badaniom , obejmują cym przegrodą filtrującą oraz korpus filtru. Ocena przegrody fi l trującej (wkładu filtrującego) odbywa się na podstawie kryteriów ustalonych w normach dotyczących badań . Zależnie od wymagań zastosowanie znajduj ą poszczególne normy lub ich zestawy . Normy

dotyczące badań zostały

wyszczególnione w

załączniku .

filtr powierzchniowy

3.2

Przegrody filtrujące

3.2.1

Cechy materiałów stosowanych do przegród filtrujących

Działanie

przegrody

zwględu

początkowy

filtr wgłębny

I

I I

fi ltrującej

wyznaczane jest przez materiał filtruj ący . Zależnie od rodzaju materialu uży tego do wykonania przegrody filtrującej rozróżnia si ę dwie główne grupy przegród filtrujących :

/

I

- powierzchniowe; -

Zanieczyszczenie przegrody filtrującej. g (ACFTD)

wgłębne.

Zalety i wady stosowanych

Wykres 34 : Maksymalne zanieczyszczenie filtrow po wierzchnio wych i wgłębnych

materiałów

Uwagi ogólne

Wskutek odmiennej budowy przegrody filtrujące powierzchniowe i wgłębne różnią się pod względem dopuszczalnego maksymalnego zanieczyszczenia przegrody filtrującej i charakterystyki oddzielania zanieczyszczeń (patrz wykresy 34 i 35). Filtry powierzchniowe

Jako materiał stosowane siatki (patrz tablica 19).

są różnego

rodzaju tkaniny

1

Filtry powierzchniowe . ze względu na ich budowę , mają filtrowania odniesioną do czą stek przestrzennych , które są w przybliżeniu równe lub większe od wymiaru szczeliny lub oczek przegrody filtrującej . Cząstki długie i cienkie. jak np. włókna. mogą w pewnych okoliczności ach przechodzić przez filtr. zdefiniowaną dok ładność

Dysponowana czynna powierzchnia filtrująca jest mala i od do kładności filtrowania. (Pod " czynną" powie rzchn i ą filtrowania rozumie się powierzchnię , przez którą przepływa ciecz robocza.) W filtrach powierzchniowych czynna powierzchnia filtrująca wynosi od 30 do 40 % całkowi tej powierzchni materiału f i ltrującego . Ten udział czynnej powierzchni filtrującej maleje jeszcze przy filtracji po n iżej 25 pm. za l eży

152

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

ł 100 -

o

-

99 %

o'

I I

filtr wgłębny

/

____...,,,,.r

Wykres 35 Charakterystyka zatrzymywania zameczyszczen

/

/

f

filtr

powierzchniowy

/

Wielkość cząstek zanieczyszczeń stałych

Budowa Siatka druciana

Oczka kwadratowe. Druty ze stali stopowej, stali ocynkowanej lub z brązu fosforowego

Zakres stosowania

Zalety

Wady

Filtry do oleju smarowego Filtry zgrubne i filtry

Przegrody odnawialne (nadające się do oczyszczania)

Nie można uzyskać doktadnosc1 filtrowania lepszei niż 10 µm

Mate straty

Nie można stosowiei o badaniowego (pat-z p. 3.2.3.) Mata przeplywowa powierzchnia

zabezpieczające,

filtry ssawne Do filtrowania wody, trudno zapalnych cieczy, specjalnych cieczy w wysokiej temperaturze pracy

ciśnienia

wać testu

filtru1ąca

(ok.30do40 %) Różne grubości wątku

i osnowy

Filtry zgrubne i zabezpieczające

Przegrody odnawialne (do oczyszczania) Mate straty ciśnienia

Nie można stosow1etobadaniowego (patrz p. 3.2.3) Mala przepływowa powierzchnia wać testu

filtn„jąca

Możliwy

bardzo duży spadek ciś nienia (do p = 420 bar) oooonoonooooooooo

t

U O U O O U V U o V O ifO O O O O V

' Drut trójkątny na korpus z różnym skokiem nawinięty

Drut trójkątny ze stali stopowej

Filtry do przepłuki wania przez zmianę kierunku przepływu lub do filtrowania zgrubnego

Przegrody filtru-

Nie można uzys

jące można

kać dokładności

oczyszczać w czasie pracy układu

filtrowania lepsze1 niż 50 urn

do agresywnych cieczy roboczych, wody, cieczy trudno zapalnych

Mata przpetywowa powierzchnia filtrująca

Nie można stosotestu wielobadaniowego (patrz p. 3.2.3)

wać

Tablica 19 · Matenaly powierzchniowych przegrod filtru1ących

153

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Filtry wgłębne Stosowane matenaly to: celuloza, tworzywa sztuczne. szklo i metale (patrz tablica 20). Struktura porów zależy w znacznym stopniu od zastosowanych materiałów wlóknistych. długości i grubości wlókien. Konstrukcja przegrody nie przesądza o dokladnosci filtrowania. Występujące Zjawisko labiryntowe powoduje ze w glęb1 przegrody filtrującej następu1e zatrzymywanie cząstek zanieczyszczen o rożnorodnych ksztaltach 1 rożnej grubości. Powstaje tak zwany profil oddzielania Ten profil oddzielania określa się doswiadczalnie.

Przegrod filtrujących wglębnych. z wy1ątk1em wykona· nych z wlókniny metalowej. nie można oczyszczac 1są one stosowane jako przegrody nieodnawialne (jednora· zowego użytku). Przegrody wglębne wyróżniają się doskonalą charakterystyką oddzielania zanieczyszczen 1 duzym wskaznikiem maksymalnego zanieczyszczenia przegrody filtrującej. Z tego względu przegrody wglębne stosowane są do odfiltrowania stałych cząstek zanie· czyszczen poniżej 20 urn Jest to nieodzowne przede wszystkim w układach wrażliwych na zanieczyszczenia

M ateriał filtrujący

Budowa

Zakres stosowania

Zalety

Wady

Włoknina

Włókna

Filtry ssawne, filtry splywowe

Małe

koszty

Małe

straty cisnienia

Test wielobadaniowy można przeprowadzac z pewnymi ograniczeniami.

papierowa

orga· niczne, dowolnie uwarstwione 1 wzmocnione

Filtry dokładne

$rednia zdolnosć wchła· niania zanieczyszczen

środkiem wiążą·

cym

Wloknina papierowa nasycona żywicą fenolową

Przegrody filtruiące nieodnawialne

Wlókna orga· niczne, dowolnie uwarstwione i nasycone żywicą

Filtry paliwa, filtry oleju silnikowego

fenolową

Filtry dokladne Przegrody hltruiące nieodnawialne

Wlóknina z wlókien szklanych

Wlókna szklane, dowolnie uwarstwione i wzmocnione środkiem wiążącym

Filtry bardzo dokladne do wysoko· wartościowych

elementów i urzą· dzeń hydraulicznych Przegrody filtruiące nieodnawialne

Druty ze stali stopowej uwar· stwione dowolnie, poddane spiekaniu i kalandrowaniu

Kulki metalowe poddane proce·

Małe

koszty

Prosta budowa przegrody filtrującej Duża przepływowa powierzchnia filtrująca

Test w1elobadaniowy można przeprowadzać z pewnymi ograniczeniami. Zła zdolnosć wchłaniania

zameczyszczen. Nadaje się nie do wyszystk1ch cieczy roboczych. Mala wytrzy· malośc na rożmce c1snien

Zastosowanie włokien szkla· Większa różnica ciśnien nych umożliwia dokladne filtro· wanie. Dobra zdolnosć wchla· Nieodnawialne przegrody filtrujące. niania zanieczyszczeń. Ad· sorpcja cząstek w dużym za· kresie rożnicy cisnien. Dobra Maly opór przeplywu. odporność chemiczna. Oo sto· sowania we wszystkich ukła dach hydraulicznych.

Filtrowanie dokładne 1 bardzo dokladne; do pracy wwysokiej temperaturze i przy dużych wahaniach ciśnienia. Można stoso· wać do wszelkich cieczy roboczych. Przegrody filtrujące odnawialne w ograniczonym zakresie.

Male straty C1srnema. dobra zdoi· Bardzo droga. nosc wchlarnarna zarneczyszczen. Przegrody z wysokowartosciowe1 Oczyszczanie przegrody włókniny metalowej umożliwiają filtrującej jest ograniprzeprowadzanie testu w1elobaczone i uzależn one od daniowego. Dobra wytrzymalośc różnicy ciśnień i dokład zmęczeniowa. Duża odpornosc ności filtrowania. termiczna. Dobra wzajemna lole· ranqa wlokniny i cieczy roboczej.

Filtry zabezpiecza·

Niskie koszty wytwarzania

jące

~:),t~~~~~~~rQ sowi spiekania.

Średnica kulek metalowych wyznacza dokładność filtrowania.

Tablica 20 Matertaly wgłębnych przegrod f11tru1ących 154

Mala wytrzymalosć na różnice c1snien.

Można stosować tylko do malego natężenia przeplywu. Mala przepły· wowa powierzchnia filtru· jąca. Wrażliwość na uderzenia hydrauliczne. Duża różnica ciśnien

Filtrowanie w

3.2.2

układach

hydraulicznych

Cechy konstrukcyjne przegród (wkładów) filtrujących

Rożne

warunki zastosowania. ktorym przegrody filtruchechy konstrukcy1ne tych przegrod 1ące muszą odpowiadać. wyznacza1ą

Stopień ciśnienia

Stabilne na niskie ciśnienie

Zakres stosowania

Zalety

Wady

Niskie ciśnienie robocze; filtry z przewodem bocznikowym, filtry robocze.

Korzystna cena przegrody filtrującej

nagłym uderzeniowym

Struktura materialu

wzroście cisnienia

Stabilne na wysokie Wyższe ciśnienie robocze; filtry bez przewodu bocznikowego; filtry zapezp1eczające.

Uniwersalne zastosowanie

Jednowarstwowa

Korzystna cena

ciśnienie

Przemysl samochodowy

Ulega uszkodzeniu przy

filtrującego

Drogie

Nie stabilna na '\p; zla wydajnosć filtrowania

Wielowarstwowa

Układy

hydrauliczne i

Dobra wydajność filtrowania;

Drogie

układy smarowania

duża odporność na 6p

Fałdowana w

Układy hydrauliczne.

gwiazdę

układy smarowania.

Ograniczore możliwości oczyszczania przegrody

układy paliwowe

Duża przepływowa powierzchnia filtrująca w najmniejszej przestrzeni

Siatka płaszczowa

Układy smarowania olejem

Dobre oczyszczanie

Mala przeplywowa po· wierzchnia tiltruiaca

Siatka w formie kosza

Układy smarowania olejem

Przy wymianie przegrody

Niezbędne są dodatkowe

filtrującej następuje całkowi-

nakłady konstrukcyjn e

te usunięcie zanieczyszczeń Kierunek przepływu

Od wewnątrz na zewnątrz

Do małych różnic ciśnienia

Z zewnątrz do wewnątrz

Do dużych różnic ciśnienia

Przy wymianie przegrody filtrującej następuje calkow1te usunięcie zanieczyszczeń Możliwość oczyszczania

jest zależna od rodzaju materiału

Połączenie materiału

Niezbędne są dodatkowe nakłady konstrukcyjne

Odfiltrowane zanieczyszczenia nie są wprowadzane do komory filtru

Sklejone

Do oleju mineralnego o temp. do 1oo C

Proste i cenowo korzystne połączenie

Nie nadaje się do stosowania w wyższej temperaturze; nadaje się nie do wszystkich cieczy roboczych

Lutowane

Do oleju mineralnego ponad 100 C: do korodujących cieczy roboczych

Nadaje się do wysokiej temperatury pracy i korodujących cieczy roboczych

Drogie; pracochłonna obróbka

Obwodowo zawijane

Do oleju mineralnego ponad 1OO°C; do korodujących cieczy roboczych

Nadaje się do wysokiej temperatury pracy i koro dujących cieczy roboczych

Drogie; pracochłonna obróbka

filtrującego z kołpakiem

obrzeże

Tablica 21: Cechy konstrukcy1ne przegrod (wkladow) filtru1ących

155

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Okres lenie wydajno ści filtracyjnej według DIN ISO 4572 (test wielobadaniowy)

3.2.3

Za pomocą tej metody badań określa się charakterystykę oddzielania zanieczyszczen i maksymalnego zanieczyszczenia przegrody filtrującą Ta, znormalizowana w skali międzynarodowej metoda badania. umożliwia bezpośrednie porównywanie wykonywanych przez rożnych producentow przegrod filtrują cych o teJ samej dokładnosc1 filtrowania. W celu umożhw1erna przeprowadzenia tego rodzaju porównan należy warunki badan wyszczególnić w protokole tych badań. Należy też podać wszelkie modyfikacje metody badań, jak to obecnie stało się już zwyczajem międzynarodowym.

Budowa stanowiska do wykonywania t estu wielobadaniowego i przebieg badań (rys. 85) Stanowisko badawcze ma dwuobwodowy układ hydrauliczny Układ

Przed rozpoczęciem badan obydwa układy zostają oczyszczone z zastosowaniem filtrów ultradokładnych . Test rozpoczyna się dopiero wówczas. gdy w układach testowych znajduje się tylko przewidziana przepisami liczba cząstek zanieczyszczeń . Przebieg testu Przegroda filtrująca zostaje umieszczona w stalym obiegu przepływu cieczy roboczej. a jednoczesnie z układu wtryskiwania wprowadzana Jest do układu testowego mała ilość cieczy robocze) o zdefiniowanym zanieszyszczeniu. Zanieczyszczona teraz ciecz testowa zostaje doprowa· dzona do testowanej przegrody filtrującej. Pobiera się probk1 przed i za filtrem testowanym i poddaje zliczaniu przez elektroniczny licznik cząstek. Rownoczesnie mierzy się różnicę ciśnień wynikłą z zanieczyszczenia przegrody filtrującej. Jako miernik stopnia zatrzymywa· ma zanieczyszczeń (tJ. dokladnosci filtrowania) stoso· wany 1est współczynnik oddzielania zwany wspotczynni· k1em lix Wielkość cząstek oznaczana jest znakiem X

testowy ze zbiornikiem. cieczą testową. pompą, przeplywom1erzem. filtrem z testowaną przegrodą filtrującą oraz elektronicznym licznikiem cząstek.

Zanieczyszczenia nie zatrzymane przez testowaną przegrodę filtruiącą pozostają w ukladzie hydraulicznym. wobec czego w ten sposob następuje sy11ulowanie warunków roboczych.

Układ

Współczynnik l{x odnosi się zawsze do cząstek. ktore są takie same lub większe od rozpatrywanej wielkości X Wraz ze zmianą różnicy ciśnie n na przegrodzie filtrującej zmienia się rownież wspolczynnik l\x

ch łodnicą/ogrzewaczem ,

wtryskiwania

zanieczyszczeń

ze zbiornikiem. 1 cieczą do wtryskiwania. W tym zbiorniku następuje wprowadzenie testowego zanieczyszczenia (ACFTD) do cieczy roboczej pompą,

chłodnicą/ogrzewaczem,

dyszą

@

@

1 Elektroniczny licznik cząstek

@

2

Przepływomierz

3 Manometr różnicowy 4 Filtr testowy

5 Zbiornik wtryskiwanej cieczy 6 Zbiornik cieczy testowei 7 Uklad wtryskiwania zanieczyszczeń

8 Wymiennik ciepła 9 Filtr oczyszczający

Rys. 85 Uproszczony schemat układu hydraulicznego stanowiska do testu w1e/obadaniowego

156

Filtrowanie w

Okreslenie nika /Jx)

współczynnika

oddzielania

układach

hyd raulicznych

(współczy n

99,99 Liczba zliczonych przed

przegrodą fi ltru j ącą cząstek

zanieczyszcze ń wi ę kszych od okreś lonej wiel kości X. zostaje podzielona przez liczbę cząstek zliczonych za przegrodą filtrującą (taka sama w1elkośc X cząstek. przy takiej samej rożnicy c1snien 1 zliczona w takim samym czasie) Obliczona w ten sposób liczba bezwymiarowa jest wspólczynnikiem 1:.

o~ ·C:

l!l

99,90

(.)

N

(/)

>.

N

(.)

Q)

·c:

co co ·c: 99,00 co N

~

E

>. ~

iii N

·c:

~ 90.00

o

Ci5

1,00 10

100 Wartość

nz strumień wychodzący

nz strumień wchodzący

1OOO cząste.< ?' 1O11m/1OO ml = 0,08 mg/I (ACFTD)

1OO OOO cząstek ? 10 r1mf100 ml = 1Omg/I {ACFTD)

Px=

nstrum. wchodz. >

X ~tm

~~~~~~~~-

> X ~tm

nstrum. wychodz.

Przykład liczbowy: P, 0

=

"""

100000

/;x =

1000 r1m

2 50 % zatrzymanych zanieczyszczeń na przegrodzie filtrującej ; = minimalna wiełkosć zatrzymanych cząstek

flx = 20 95 % zatrzymanych zanieczyszczeń na

przegrodzie filtru1ące1 ; (nominalny stopień zatrzymywania cząstek) 98.6 % zatrzymanych przegrodzie filtrjącej

zanieczyszczeń

na

99 % zatrzymanych zanieczyszczeń na przegrodzie filtrującej (absolutny stopień zatrzymywania cząstek) Rys. 86 Okresfanie wartosci wspofczynmka /i,

Wykres 36: Wspofzafeżnosc między wartosc1a 1:. 1 wyrazanym procentowo stopniem zatrzymywania czastek

Definicja dokładności filtrowania Dawniej dane dotyczące dokładności oparte byly na rozmaitych zakladowych badaniach przeprowadzanych przez różnych producentow filtrow. Dopiero zastosowanie współczynnika /;x z uwzględnieniem powstałe) roznicy ciśnień umożliwiło porownywanie danych o dokladnosc1 fil1rowania przedstawianych przez rożnych dostawcow filtrów. Nominalna dokładność filtrowania

=1OO

wielkość cząstek w

10000

/;x

Dotąd nie ustalono wspolczynników f>x przydatnych do okreslenia tego pojęc i a. Pojęcie to oznacza dla użytkow nika. że przy zastosowaniu optymalnego filtru ulega zatrzymaniu tylko częsc filtrowanych zanieczyszczen.

Definicja· /$x 2:20 Odpowiada stopniowi zatrzymywania 95 °10

wynoszącemu

Absolutna dokładność filtrowania Do klad ność filtrowania począwszy od wspólczynrnka

f Jx

= 1OO lub od stopnia zatrzymywania wynoszącego 99 °o

nazywana jest absolutna do kładnością filtrowania (patrz wykres 36).

157

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Uwagi dotyczące współczynnika /Jx Współczynniki f3x są ustalane w wyniku testu wielobadaniowego z zachowaniem stale jednakowej wielkości stężenia zanieczyszczeń. Układ

labiryntowy wgłębnych przegród filtrujących i wystruktura porów powodują, że określony zbiór cząstek zanieczyszczeń przechodzi przez przegrodę filtrującą. Wskutek tego współczynniki /Jx zmieniają się, gdy stężen i e, rodzaj lub struktura zanieczyszczeń są inne, niż przyjęte dla "idealnego" zanieczyszczenia przewidzianego w teście wielobadaniowym. Ta okoliniczność ma szczególnie duże znaczenie przede wszystkim wówczas, gdy trzeba udowodnić zdolność (wydajność) fi ltracyjną przegrody filtrującej ciecz roboczą stosowaną w normalnej praktyce (patrz wykres 37) . nikająca stąd

Zanieczyszczenie laboratoryjne ("idealne") doprowadzane do przegrody w teście wielobadaniowym Zanieczyszczenie praktyczne, oddzielane przez przegrody Cząstki,

które przeszły przez

przegrodę

Wie lkość cząstek , ~· m

Wykres 37: Rożne wartości flx· otrzymywane w warunkach zanieczyszczenia laboratoryjnego 1praktycznego Właściwości

3.2.4

przegród filtrujących z

wielowarstwową matą filtrującą

W toku praktycznej eksploatacji i na stanowiskach badawczych uzyskano doświadczenie , które doprowadziło do opracowania przegród filtrujących wykonanych z maty wielowarstwowej (Betamicron fi - rys. 87). Badania te dowiod ły również, że jedynie mata wielowarstwowa może zapewnić uzyskanie wymaganej klasy czystości . Przepływ cieczy przez przegrodę filtrującą powinien zasadniczo odbywać się z zewnątrz do wewnątrz .

158

Mata powinna być gwiaździscie sfałdowana co umozl1wia uzyskanie większej powierzchni filtrującej w przestrzeni zabudowy przegrody filtrującej. Konstrukcja wielowarstwowej maty filtrującej jest zależna od dopuszczalnego spadku ciśnienia na filtrze. Do sklejania maty w kołpakach przegród filtru1ących oraz do łączenia końców maty stosuje s i ę kleje wysokiej 1akości. Wytrzymalość tych klejów jest w dużym stopniu zależna od temperatury i bardzo silnie maleje w wysok1e1 temperaturze.

Filtrowanie w u kłada ch hydraulicznych

Wielowarstwowe przegrody mają następujące zalety : -

wielkość

filtrujące

" Betamicron'"

porów jest dokładnie zdefiniowana ;

- nas tępuje doskonałe zatrzymywanie najdrobniejszych cząstek w szerokim zakresie różnicy ciśnień , co oznacza dotrzymanie zdefiniowanej wartości współ czynnika t>x: - duże właściwe zanieczyszczenie przegrody fi ltrującej dzięki dużej ogólnej powierzchni filtrującej ; - ochrona przed uszkodzeniem przegrody filtrującej dzięki dużej wytrzymałości na ciśnienie niszczące, np. w warunkach zimnego rozruchu oraz przy występo waniu szczytowych wartości ciśnienia włączenia i różnicy ciśnień ;

- woda i zawartość wody w cieczy roboczej nie zmniejszają wydajności filtrowania.

_J Rys. 87 : Przegroda filtrująca z matą wielowarstwową

1000

99.9 f3,o

:::e o ć

(.)

100 -

N

UJ

>.

N

99.0

f38

90.0

f3,

(.)

-~

><

~

c:

•(.)

· UJ

N

.9

c:

3:

.N

10

'O 'O

o

· C: Q)

·a. o

en

o.o

o

10

20

30

40

Spadek ciśnienia , bar

Wykres 38: Wartość (i~ przy różnych spadkach ciśnienia na przegrodzie filtrującej

159

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Gwiazdziste sfałdowanie

W celu uzyskania dużej powierzchni filtrującej stosu1e się gw1azdz1ste sfałdowanie maty wiełowarstwowe1 w przegrodzie filtrującej. Zapewnia to osiągnięcie duże1 trwałości przegrody filtrującej

30

)

I

I I

~

o

Trwałośc

Pod tym po1ęc1em rozumre się liczbę godz1r pracy przegrody filtru1ące11 to pracy zapewrna1ące1 wymaganą klasę czystości cieczy robocze1

I

Przegrodę filtrującą (filtr) należy wymierne na1pozrne1 wówczas. gdy osiągnięto dopuszczalny maksymalny spadek ciśnien ia na przegrodzie filtrującej i gdy przy eksploatacyjnej lepkości cieczy roboczej wskaznik zanieczyszczeń sygnalizuje całkowite zanieczyszczenie przegrody.

~

I

o

5

10

15

20

przegrody filtrującej

25

30

Rzeczywiste zatrzymywanie zanieczyszczeń, g Wykres 39 Charakterystyka zatrzymania zanieczyszczen przez przegrodę

W niektorych niekorzystnych warunkach eksploatac11. np gdy występuje wysoka temperatura cieczy robocze1 lub silne 1częste zmiany natężenia przepływu . wówczas może zachodzić koniecznośc ograniczenia czasu pracy filtru do pewnej wartosc1 maksymalnej. niezależnie od sygnalu wskaźnika zanieczyszczeń. Pozostawienie tego czasu bez ograniczenia może we wspomnianych warunkach doprowadzić do występowania pęknięć zmęczeniowych materiału filtrującego. co zmrne1sza skutecznosc filtrowania. W niekorzystnych okollcznosc1ach może nie dojśc do zadziałania wskazr1ka zanieczyszczenia.

Cechy konstrukcyjne wielowarstwowych przegród filt rujących Betamicron ' Kierunek przepływu

W tych przegrodach przepływ musi odbywać się od zewnątrz do wewnątrz . Odwrócenie kierunku przepływu powoduje uszkodzenie przegrody filtru1ącei. W celu zapobieżenia takiemu przepływowi należy za przegrodą wbudowac szybkozamykający zawor zwrotny. We wielu przypadkach bardzo korzystne iest stosowanie filtrów z zaworem zwrotnym wbudowanym do korpusu filtru. 10

2 1 Przegroda o wielkoscr konstr. 240 (powierzchnia filtrująca 2087 cm2) 2 Przegroda b wielkości konstr 160 (powierzchnia filtruiąca 1327 cm2)

8

t

2

4

6

ll

7,1

8 7,5

10

12

14

I

I 16 15,4 1'6.1

Rzeczywiste maksymalne zanieczyszczenie przegrody filtrującej , g Wykres 40 Zatrzymywanie zanieczyszczen przez różne przegrody f1//ru1ące przy Jednakowym natęzeniu przepływu 120 I mm

160

Filtrowanie w układach hydraulicznych

wyposażonych we przegrody filtrujące (wkłady) wymieniać według ustalonego harmonogramu. Należy uwzględnić wystarczającą rezerwę trwalości, by zapewnić nienaganne i niezawodne filtrowanie.

W

układach

hydraulicznych nie

wskażniki zanieczyszczeń należy

Trwałości przegród filtrujących nie można z góry określić

obliczeniowo, np. już w fazie projektowania układu hydraulicznego. W celu zapewnienia odpowiedniej wartości dopuszczalnego maksymalnego zanieczyszczenia przegrody filtrującej, a tym samym jej odpowiedniej trwałości w możliwie dużym użytecznym zakresie różnicy ciśnień. należy przy ustalaniu wielkości filtru przyjmować możliwie mały spadek ciśnienia na czystej przegrodzie filtrującej (patrz wykresy 39 i 40). Wykresy te przedstawiają spadek ciśnienia na przegrodzie filtrującej przy zwiększaniu się zanieczyszczenia przegrody filtrującej lub zwiększaniu czasu eksploatacji Z łatwością można stwierdzić. że przy małym początko wym np większej przegrody fi ltrującej uzyskuje się większe realne maksymalnie możl iwe zanieczyszczenie przegrody filtrującej, niż przy dużym początkowym t.p mniejszej przegrody fi l trującej. W obydwu przypadkach zawór bocznikowy, wskażnik zanieczyszczenia przegrody filtrującej i jej wytrzymałość na działanie różnicy ciśnień stanowią górną granicę maksymalnego obciąże nia przegrody filtrującej.

Kryteria doboru przegród filtrujących

3.3

Wyszczególnione niżej cechy należy wziąc pod uwagę przy doborze przegrody filtrującej najbardz1e1 odpowiedniej dla danego układu hydraulicznego i wykazuiącej się najlepszym stosunkiem ceny do wydajności filtrowania Duża stabilność współczynnika /1x w szerokim zakresie różnicy ciśnień Zastosowana przegroda filtrująca powinna wyróżniac się stałośc ią charakterystyki oddzielania zanieczyszczeń w szerokim zakresie różn i cy cisnieri. by układ hydrauliczny mógł działać bez zakłóceń i strat powodowanych przez zanieczyszczenia cząstkami stałymi Wspomniany zakres różnicy ciśnień powinien sięgac do wielokrotności ciśnienia zadziałania wskażn ika zanieczyszczeń lub zaworu objeściowego. Wykres 41 przedstawia przebieg współczynnika /i10 dla przegród filtrujących o jednakowej podane1 dokładnosci filtrowania. a wykonanych przez różnych producentów (fabrykaty 1 · 5). Z wykresu wyraźnie wynika, że tyllx jest istotna szczególnie w odniesieniu do filtrów hydraulicznych bez zaworu obejściowego, ponieważ filtry te powinny niezawodnie działać przy dużym spadku ciśnienia na przegrodzie hl· trującej. Duże spadki ciśnienia mogą występować np. w wa1unkach zimnego rozruchu lub przy nieprzestrzeganiu sygnalizowanych wskazań zanieczyszczenia.

10000 fabrykat 1

fabrykat 2

1000

••••• fabrykat 3

••••

• •••

100

fabrykat 4

o

<:t:::..,...

-- --

·U •IJ)

fabrykat 5

B

iii

3:

10

'--o o

8

4

12

Spadek ciśnienia, bar

Wykres 41 : Przebieg wartosc1 fi10 dla przegrod filtrujących oporownywalnych wymiarach i ;ednakowych danych nominalnych. a wykonanych przez roznych producento'łl 161

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Zatrzymywanie zanieczyszczen przez przegrody filtrujące Maksymalnie możliwe zanieczyszczenie przegrody filtruj ącej jest kolejnym istotnym krytenum oceny stosunku ceny przegrody do jej wydaj n ośc i filtrowania.

Własc iwe zanieczyszczenie przegrody odniesieniu do powierzchni

filtrującej

w

Jeszcze bardziej j ednoznaczną staje się ocena stosunku ceny przegrody filtrującej do jej wydajnosc1 jesl1 rozpatrywac będziemy właściwe zanieczyszczenie przegrody filtrującej w odniesieniu do jej powierzchni (patrz PN-79/M-73001 .1O. punkt 2.26 - przypis tłu macza). Tę wartośc okresla się dzieląc maksymalnie mozhwe zanieczyszczenie przegrody fi ltrującej prz~

10

Iii

E c- (.)

ni

·c: ·c: •
"O

8

Q) N

D

Q) N Ol (.)

N
E

6

•

~ Q) (.) ~

5

Q) ·:::> c- ~

(13

4

(13 :::!

a.

N

(/)

Q)

.::

>-

~ "O

-(.) o

~

ro

~

o

o

10

20

30

2

Ol Cl>

N

a. o

40

fabrykat 1

fabrykat 4

fabrykat 2

fabrykat 5

Maksymalne zanieczyszczenie przegrody. g

• • fabrykat 1

fabryka: 2

fabrykat 4

fabrykat 5

••••• fabrykat 3

Wykres 42: Maksymalne zanieczyszczenie przegrod flltru1ą

cych o porownywalnych wymiarach. a wykonanych przez roznych producentow

Z wykresu 42 wynika. że przegroda f1ltru1ąca. oznaczona jako fabrykat 1, wyróżnia się największym maksymalnie możliwym zanieczyszczeniem przegrody filtrującej. Z tego wzg l ędu przy ocenie przegrod fi l trujących należy jako waż n y czynr ik ogólnej oceny b rać pod u wagę nie tylko dokl ad n ość filtrowania 1 cenę, lecz równ ie ż maksymalnie możl iwe zanieczyszczenie przegrody. a tym samym jej trwałość eksploatacyjną. Dluższa trwałosć eksploatacyjna przegrody filtrującej oznacza nie tylko dłuższy przedział czasu między cyklami obsługi technicznej. ale rownież mniejsze koszty tej obslug1.

162

L

fabrykat 3

Wykres 43 Wlasc1we zameczyszczeme przegrod f11tru1ących

przy spadku c1smema 3.5 bar. stwierdzone dla przegrod wykonanych przez rożnych producento'A

okrestonym spadku c1snienia przez występującą w przegrodzie czynną (przepływową) powierzchnię filtrująca W wyniku otrzymuje się maksymalne zanieczyszczenie filtru na 1 cm2 powierzchni filtrującej (patrz wykres 43)

Filtrowanie w

3.4

Korpus filtru

3.4.1

Wymagania

Korpusy filtrów powinny gania. Mały

Ci śnienie niszczące

spelniać następuj ące

wyma-

spadek ciśn ienia na korpusie filtru

Korzystne pod względem przepływowym ukształtowa nie korpusu filtru. przede wszystkim w obszarze wlotu 1 wylotu. pozwala na osiągnięcie małego spadku ciśnienia na korpusie filtru . Duża trwałość

konstrukcyjna korpusu

Korpusy filtrow powinny być skontrusowane w taki sposob. by można je było uzytkowac do podanego nadcisnienia roboczego z zachowaniem wytrzymałosc1 trwałej

uk ładac h

hydraulicznych

kor pu s

Różne towarzystwa klasyfikacyjne wydają swoJe przepisy dotyczące okreś l an i a ciśni en ia n i szczącego korpus filtru 1 oznaczania maksymalnego nadciśnienia roboczego korpus filtru. Ciś ni e niem niszczącym nazywa si ę cisnienie. w ktorym zawodzi d ziałanie korpusu filtru.

Dobór materiałów korpusu Wybrane

mate riały

do wykonania korpusu filtru 1matepowinny nadawać się do pracy z poddawa ną filtrowaniu hydrau liczną cieczą robocza ri ały uszcz e l n i ające

3.4.2

Odmiany konstrukcyjne korpusów filtrow

Tablica 22 zawiera zesatwienie różnych rodza1ów 1 odmian konstrukcyjnych korpusów filtrów tlocznych 1 splywowych.

Oznacza to. że korpusy z powodzeniem przechodzą test wytrzymałości -:Jrzy obc i ążeniu pulsuj ącym

Nazwa, stopień ciś nie n i a

Symbol

Zakres stosowania

Uwagi

Filtry mocowane międzyp rzewodowo

Niskie ciśnienie. do 100 bar

Przewody tloczne

Średnie ci śn i enie.

do210bar

Przewody sterowania

Wysokie ciśnienie, do420 bar

j ące

Na zmienny kierunek przeplywu cieczy; wysokie ciśnie nie , do420bar

Tablica 22

(Częsc

Filtry zabezpiecza-

Filtry zabezpieczaprzy siłowni kach, zaworach pro porcjonalnych lub serwozaworach jące

1)

163

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Nazwa, stopien cisnienia

Zakres stosowania

Symbol

J_ Filtry mocowane

Uwagi

międzyprzewodowo

Niskie c1snienie. do25bar

A

J I

Na duże natężenia przeplywu

J B

Mocowane kotnierzowo. do315bar

Mocowane na płycie pośredniej.

-, t --1 -

do 315 bar

T

A

p

B

T

Konstrukqa blokowa

Orurowan1e filtru nie 1est pctrzebne

Filtry zabezpiecza-

Domocowarna bez posredniopod rozdzielaczem

jące. chroniące wy-

sokowartosc1owe zawory· do w;:irstwowo wzdłużnie 1pionowo połączonych

rozdzielaczy w1elosekcy1nych

A

Filtry tłoczne. przełączalne

o~

do315bar

o

164

(Częsc

2)

~

filtru1ącej

B

Tablica 22

Doukładow ,

+

ktorych nie mozna wytączyc dla wymiany przegrody

I

Filtrowanie w

Nazwa. stopien cisnienia Filtry mocowane

Symbol

układach

hydraulicznych

Zakres stosowania

Uwagi

międzyprzewodowo

Układy według A PI.

N1sk1e c1sni enie. do 25 bar. f11łry

układy

przełączalne

cieczą roboczą.

B•

Filtry automatyczne. do 16bar

~ L __ ~

zasilania

W ukladach, ktorych nie można wylączyc dla wymiany przegrody fil truiącei

Filtrowanie ole1u obrobkowego

N1eprzew1-

Doukładowz

filtrowania ponizei 20um

duzym dopływem zanieczyszczen

du1es1ę

Filtry w przewodzie splywowym

Zwykle. do 25 bar

Do montowania na 7h1orn1ku

P rzełączalne

Do montowania n::i zbiorniku Do ukladow. ktorych nie mozna wylączyc dla wymiany przegrody fi llru1ące1

do 25bar

Tablica 22

(Częsć

3)

165

Filtrowanie w

układach

Wskaźniki

3.5

hydraulicznych

zanieczyszczenia

Filtry hydrauliczne zasadniczo powinny żone we wskażni
3.5.1

być

wyposa-

umożhwiające

stopnia zanieczyszczenia przegrody filtrującej. Wymagania

Korpus wskaznika powinien być obliczony na maksymalne nadciśnienie robocze korpusu filtru Z tego wzglę du wskazniki są rowniez poddawane badaniom wytrzymałosc1owym przy obc1ązeniu pulsującym Wskaznik powinien zapewnic powtarzalnosć nastawionego punktu zadz1alania.

3.5.2

CD @

Cechy konstrukcyjne

Wskazniki zanieczyszczenia rozrożnta stępu1ących cech konstrukcy1nych

się według

na-

1 strona brudna

2 strona czysta

Rys. 89. Wskazmk optyczny rożmcy c1sn1en

Rodzaj wskaźnikow Przetwarzanie sygnału wskaznika Wskazniki

ciśnienia spiętrzania (ciśnienia

bezwzględnego)

(rys. 88)

Wskazniki te mierzą c1snienie w korpusie filtru w stosunku do cisnienia chwilowo panującego w atmosferze Są one montowane wyłącznie w takich filtrach. których wylot prowadzi bezposredn10 do zbiornika (filtry w przewodzie spływowym)

Wskaźniki optyczne W tych wskaznikach osiągnięcie nastawionego c1sn1enia 1est sygnalizowane przez wysuwanie się czerwonego pręta lub przez wskazania manometru

Wskaźniki elektryczne Wskaźniki

elektryczne dają sygnally które przetwarzane są w układach sterowania maszyn lub w nastawniach. Wskażnik1 te można umieszczać również w m1e1scach trudno dostępnych. ponieważ wskazane koniecz ności dokonania obsługi techzniczne1 odbywa się za pomocą sygnału elektrycznego. ktory nadaje się do wielostronnego wykorzystania (rys 90)

Rys 88· Wskaznik optyczny c1smenia bezwzględnego. stosowany do (11/row

w przewodzie splywowym

Wskazniki róznicy cisnien Wskazniki te

mierzą różnicę ciśnien między stroną

zai stroną czystą. Chwilowo panujące cisnienie atmosferyczne nie iest uwzględniane. Korpus wskaznika musi byc dostosowany do nadciśnienia roboczego korpusu filtru nieczyszczon ą

Wskazywana różnica cisnier'l jest niezależna od chwilowo występu1ącego nadc1snienia roboczego przed filtrem. Ten rodzaj wskazników stosowany iest w fil trach mocowanych międzyprzewodowo 1w filtrach tłocznych.

1 strona brudna

2 strona czysta

Rys 90: Wskazmk elektryczny rożmcy c1smen

166

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Wskażniki

Rodzaje zestyków w elektrycznych wskaź n ikach

optyczno-elektryczne

Wskaźniki

elektryczne mogą być dodatkowo wyposaw elektryczne żródlo światła. co oprócz sygnalu elektrycznego umożliwia użytkownikowi ukladu lub pracownikom obsługi technicznej uzyskanie na miejscu informaCji o starie zanieczyszczenia przegrody fi l trującej. żone

Wskażniki

elektroniczne Do zastosowan specjalnych przeznaczone są elektroniczne wskaźniki zanieczyszczenia. Wskaźniki te stosowane są przede wszystkim w układach o dynamicznych warunkach eksploatacji. Wskaźniki elektroniczne blokują swoie dzialan1e do czasu osiągnięcia temperatury roboczej wynoszące] np 32 C. Działan i e wskaźn i ków jest blokowane również przy szczytowych wartościach ciśnienia. których czas trwania wynosi do 9 sekund. Tego rodzaju szczytowe wartości cisnienia nie mogą więc wyzwolić zadziałania wskaźnika zanieczyszczenia Wskaźniki elektroniczne umożliwiają dokonywanie zapobiegawczej obslugi technicznej, ponieważ wskazują one chwilową wartość różnicy ciśnień na przegrodzie filtrującej (rys. 91 ).

za nieczyszczeń

Zestyk rozwierny W takim wykonaniu zadziałanie wskaznika zanieczyszczen powoduje przerwanie obwodu elektrycznego. Zestyki rozwierne mają tę przewagę nad innymi. że utrudniają samowolne manipulowanie urządze niem Poza tym każda przerwa w przewodach zostaje natychmiast rozpoznana.

Zestyk zwiemy Zadz1alanie lącznika powoduje elektrycznego.

zam knięcie

obwodu

Zestyk przełączny W zależności od sposobu przylączeni a :)rzewodow do listwy zaciskowej łącznik może działac jako zw1erny lub rozwierny. Ten rodzaj zestyków jest najczęściej stosowany przez producentów filtrow, ponieważ umozllwia real12acje dwoch rodzajów połączen przy jednym zadzialaniu wskaznika.

3.6

Filtr powietrza

W wyniku pobierania cieczy roboczej i jej splywu. a takze wskutek wahań temperatury, dochodzi do zmian poziomu cieczy roboczej w zbiornikach rydrauflcznycł'l Konsekwencją tego jest zasysanie powietrza do zbiornika lub wypieranie powietrza ze zbiornika. W zależności od warunkow otoczenia może nestępować przy tym za sysanie bardzo zanieczyszczonego powietrza do zbiornika i w ten sposob cząstki zanieczyszczen mogą przedostawać się do cieczy roboczej. W celu przeciwdziałania takiemu wprowadzaniu zanie· czyszczen do zbiornika należy na zb1orn1ku zainstalować filtr powietrza. Filtr ten powinien m1ec dokladnosc filtrowania nre gorszą od naidokladnrejszego flltru zau'stalowanego w danym układzie hydraulicznym. Jeżeli

w ukladzie hydraulicznym zainstalowano filtr o dofiltrowania 3 pm. to przew1d21any do zastoso wania filtr powietrza powinien m1ec dokladnosc filtrowania powietrza 3 pm. Takie projektowanie układow zalecane jest w normie CETOP RP 98 H .

j l

kładności

•

-

••

N apięcie.

•

•

•• . .

V lub natężenie prądu , A

Rys. 91: Wskaznik elektroniczny rożmcy c1smen

--

Napełnianie mniejszych zbiorników hydraulicznych odbywa się poprzez filtr wlewowy z wbudowanym filtrem powietrza. Należy jednak w miarę mozliwosc1 unikac takiego rozwiązania. Zaleca się napełnr anre zb1orn1kow hydraulicznych poprzez odrębne przyłacze lub przed filtrem w przewodzie spływowym. Takie wymuszone na pe/nianie zbiornika wskazane jest wykon-ywać za pomocą agregatu fi ltrującego , co umoż l iwia wprowadzanie do zbiorniaka cieczy roboczej o przepisanej jakosc1

167

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Wymagania stawiane wobec filtru powietrza Należy stosować wymienną przegrodę filtrującą o duże]

powierzchni filtrującej. Należy wybrać przegrodę filtrującą o dokładności filtrowania odpowiadającej dokładności filtru umieszczonego w przewodzie głównym.

Otwory zasysania powinny znajdować się możliwie wysoko ponad pokrywą zbiornika. aby zapobiec zasysaniu zanieczyszczeń osadzających się na powierzchni pokrywy zbiornika. Wskazane jest zastosowanie wskaźnika zanieczyszczeń. co umożliwia kontrolę stopnia zanieczyszczenia przegrody filtrujące„ Pokrywa zbiornika powinna nę przed bryzgami wody.

zapewniać należytą

ochro-

Rodzaje filtrów powietrza Filtr powietrza mokry W filtrach tego rodzaju znajduje się zwilżona olejem dzianina. służąca do zatrzymywania cząstek zanieczyszczeń. Oczyszczanie tych filtrów odbywa się przez przemywanie. Dokladność filtrowania wynosi > 40 pm. co już nie może odpowiadać wymaganiom jakościowym stawianym obecnie wobec cieczy roboczej . Fi ltr powietrza z kąpielą olejową W tych filtrach wpływaiące powietrze kierowane jest poprzez kąpiel olejową w misce zaporowej. Powietrze nasyca się wtedy cząstkami oleju. Cząstki oleju wiążą zanieczyszczenia znajdujące się w powietrzu. Cząstki oleju obciążone zanieczyszczeniami zostają zatrzymane w dzianinie i skraplają się znow w misce zaporowej. Do nienagannego działania filtru z kąpielą olejową niezbędna jest określona prędkość przepływu powietrza. Tego warunku nie spełnia przepływ powietrza z lub do zbiornika. wobec czego filtry tego rodzaiu zasadniczo nie nadają się do ukladow hydraulicznych. Fi ltr powietrza z kąp iel i olejowej

przegrodą filtrującą zanurzoną

w

Ten rodzaj filtrów nazywany iest również filtrami z pseudo kąpielą olejową. W tych filtrach kąpiel olejowa nie przejmuje jakiegokolwiek działania filtrującego. Kombinacja miski olejowej i papierowej lub piankowej przegrody filtrującej nie daje jakiejkolwiek poprawy zdolności zatrzymywania zanieczyszczeń. Albowiem zdolnosć ta wyznaczana i est tylko przez dokładność filtrowania, właściwą dla danej papierowej lub piankowej przegrody fi ltrującej. Zanurzenie przegrody filtrującej w kąpieli olejowej powoduje zajęcie części przepływowej powierzeni filtrującej.

168

co skraca powietrza.

trwalosć użytkową

przegrody

filtrującej

filtru

Jak JUŻ wcześniej wspomniano. osiągana przez przegrodę filtrującą sprawność filtrowania jest czynnik em decydu1ącym o osiągalnej czystości powietrza. Dodatkowo do filtru wprowadzana ciecz robocza pogarsza jedynie trwałość użytkową przegrody filtrującej . Filtry te nie nadają si ę do stosowania w układach hydraulicznych .

Specjalne konstrukcje filtrów powietrza Filtry z zaworem stwarzającym ciśnienie w zbiorniku Tego rodzaju filtry powietrza stosowane są w celu zapobieżenia wylewaniu się cieczy roboczej ze zbiornika lub w celu umożliwienia wlotu bądź wylotu powietrza dopiero po osiągnięciu określonego nadciśnienia lub podc1snienia. co poprawia charakterystykę ssania pompy hydraulicznej. Zastosowanie zaworów stwarzaiących ciśnienie w zbiorniku powinno wyeliminować wymianę powietrza znajduj ącego się w zbiorniku z powietrzem atmosferycznym lub zredukować tę wymianę do małych rozmiarów. Filtry z urządzeniem odwadniającym Zbiorniki hydrauliczne eksploatowane są rowniez w skrajnych warunkach atmosferycznych i klimatycznych gdzie do zbiornika może przedostawać się powietrze zawierające wodę. W niektórych miejscach i w szczegolnych zastosowaniach może do układu hydraulicznego przedostać się znaczna i lość wody, które] nie można JUŻ emulgowac z cieczy roboczej, co prowadzi do zakłocen eksploatacyjnych. Z tych względow stosuje się filtry powietrza z komorą odwadniającą wypełnioną żelem krzemionkowym. Rożne

rodzaie filtrów przedstawia tablica 23.

Filt rowanie w

układach

hydraulicznych

Dokładność

Rysunek

Nazwa Filtr powietrza

fil trowania

Uwagi

3 ftm

Z wym i enną przeg rodą til trującą

5ftm

Możliwość wykonania według wymagań CETOP RP98H Filtr ma przyłącze dla wskaźnika zanieczyszczenia

10 ftm 20 ftm

Z wymienną przegrodą filtrującą.

Filtr powietrza z zaworem zwrotnym

10ftm 20 ftm

Filtr powietrza z osuszaniem powietrza

31tm

511 m

10 pm

Możliwość wykonania według wymagań CETOP RP 98 H. Filtr ma przyłącze dla wskaźni ka zanieczyszczenia. Wbudowany zawór zwrotny do minimalizacji wymiany powietrza. Poprawia charakterystykę ssania pompy

Z wymienną przegrodą filtrującą. Możli wość wykonania według wymagan CETOP RP 98 H. Filtr ma przyłącze dla wskaźnika zanieczyszczenia. Wpływające powietrze podlega osuszeniu.

20 1tm

Filtr wlewowy z filtrem powietrza

Tablica 23

(Część

3 ftm

Z wymienną przegrodą filtrującą. Możliwość wykonania według wymagań CETOPRP98H Filtr ma przyłącze dla wskaznika zanieczyszczenia. Możliwość napełniania zbiornika przez filtr. Na życzenie filtr może mieć wbudowany zawor zwrotny.

1)

169

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Dokładność

Nazwa

Rysunek

filtrowania

Nie nadaje się jako filtr powietrza do zbiorników cieczy roboczej w układach hydraulicznych.

Filtr powietrza z kąpielą olejową

Złe zatrzymywanie zanieczyszczen Zatrzymywanie zanieczyszczeń jest w dużym stopniu zależne od stanu obsługi techniczne1 Nie nadaje się dla układów hydraulicznych.

Filtr powietrza mokry

Filtr powietrza z przegrodą filtrującą zanurzoną w kąpieli

olejowej

Uwagi

3pm

Kąpiel olejowa nie da1e jakiejkolwiek poprawy sprawności filtrowania. Skrocenie trwałości użytkowej wskutek za1ęcia powierzchni filtrującej przez kąpiel olejową Nie nadaje się dla ukladów hydraulicznych

Tablica 23 (Część 2). (rysunki g orny i środkowy przedstawiaja filtry firmy Mann und Hummel w Ludw1gsburgu. RFN

170

Filtrowanie w układach hydrau licznych

4

Ciecz robocza

4.1

Uwagi ogólne

Ze strony f11traCJ1 stawia się wobec hydra ul ~zr·ycł' c ECLy ro•Joczych następu1ące wymagania.

Uklady hydrauhczne n·oina eksµloatowac z zastosowaniem cieczy roboczych wykonywanycr> na bazie roz11yc 11

małe zanieczyszczenie czastk;:im1 stc1lym1 dostawy cieczy

skła
t
otrzyr"lywane na baz1f olPill rn1noralneqo

O')OJętne Z<1CłlOWCll1'8 się

- wykonywa11e calkow1c1f syntetycznie

1

;c

E

500 400

100

2!

~

u IJ')

o

.!o<

c. w

1(

Wsk.1tck wprowad. • r .i c• roboczei '11ektor vc11 ir,cltlwv. C'1E'lr113j[tC'yCl1 01 :Il W'-'Klllt'K" nid oznych c.1euv r•ił'ocLv nastap1c szybkie ze11 11.u1 ·c ~ • grod f1 tru1ącyc•1 1< •, !CQO 185\ Szybkie VllE;;k'>.'c I spaclku crsn1enra 112 1 r Zf" , , ', myn· 1m111e1szer110 t ł d' >• i • we1 p1zegrody 11lt•u1, 'I

1000

200

1'

Filtracyjnosc hydraulicznych cieczy roboczych

2000

~

1l

Do obl1czen prOJCktc 1vy I' f1 1 \•, cJrcJul1cznycr potrze') •e ,~1 r c1'1f zaleznosc1 lepkosc 11d lempE ll i Dane te w odn1cs1E ri t rtr. c k v ' srodi<.:JW sm8rowyrr lc'IWcll'c s •1orn11e DIN 51519 c dl p ·~ J • w1one zoslaly 1·a wy;<,' "'•''.J t :

5000 4000 3000

N (,.) »

l

L ~ okosc 1est wazny1T' czynrnk1e111. ktory ld r Z) •.:. , -i 1'1c, ::ir zy p10JE>klowa,.,1-i L.Zylkowar1u f11•rc w t1'yC' dl• 1 vci dązqc do uzyskania niezakłocor <>c;c c•• fe- I, c dłt•c10 u1<.ładu liyclraul1czneqo

czv>tf' woc,y

W.... k8zri1k epkosc1 okres1a się wecll.1g ::.1N ISO.:

300

l

(

Zaleznosc lepkosci od temperatury

ciecze rolJocze 1rv:l110 zApdlnc. ciecze robocze sp•irządzcl'l('

cieczy IN SIC'' J'lkd J

r

··1dlow ukłC1du

otrzyrnywarie 11a bazie: 0101u ioshnnPgo

""~

Jf

r1011ra f1ltracyj11osc.

W zw1azku z ty·n stosowany 1est nClstępuiacy poclzia• hydrau11cznych cieczy roboczvcr

E

1r

Vv -.1

r'rltr dcy1osc c1ec?y ' >r z : okres11r za pornoca l\t „.ro czek 11ll1 uiacych L i "L'd 1 wa'lre krot!~1ct1 czas V\ J'lf i1 •

50 40

_J

IC:::---t--+~...io: 41+----==~....:::-t---t----=~

5

3 2

10

20

30

40 50 Temperatura C

60

70

80 90

Wykrc-;4 l

Zaleznosc 1cpkosc1

c'•

mrne:alnyct1od1~mp.

rwedług

DIN 51519'

Jr

.•

"

Filtrowan ie w

4.2

układach

hydraulicznych

Ciecze robocze otrzymywane z destylacji ropy naftowej

Tego rodzaju ciecze robocze stosowane są w więk szosc1 ukladów hydraulicznych. Ich opis zawarty jest w punkcie 3 rozdzialu "Ciecze robocze". Częste 1wszechstronne stosowanie tych cieczy w ukladach hydraulicznych stało się też powodem opracowania podstawowej wersji f1ltrow hydraulicznych własnie do filtrowania olejów hydraulicznych HL. HLP i HV Z tego względu do filtrowania innych cieczy roboczych nalezy ewent. wprowadzać modyfikację korpusu filtra. przegrody filtrującej . osprzętu 1uszczelnień.

Przedstawione w punkcie 5 obliczenia projektowe filtrow hydraulicznych odnoszą się do filtrowania cieczy roboczych HL. HLP I HV Gdy wlasności cieczy roboczej odbiegają od własnosc1 wymienionych wyżej cieczy. np. pod względem zdoi nosc1 do oddzielania zanieczyszczen. filtracy1nosc1. zależnosc1 lepkosci od temperatury. wówczas obliczenia pro1ektowe filtrow powinny odpowiadac innym warunkom

4.4

Ciecze robocze syntetyczne

Syntetyczne ciecze robocze stosowane są glownie w takich ukladach. gdzie szczególne wymagania stawiane są wobec cieczy roboczej. Nie można udzielić ogolnei odpowiedzi w sprawie możliwości zastosowania seryjnych flltrow hydraulicznych do pracy z tymi cieczami Wskazane jest zwracanie się do producenta filtrów z odpowiednim zapytaniem dotyczącym filtrowania cieczy syntetycznej Producent może przeprowadz1c badania wza1emnego oddziaływania wedlug DIN ISO 2943 w celu sprawdzenia na ile dana ciecz toleruje matenaly zastosowane do wykonania korpusu filtrów i przegród filtrujących oraz ewent wprowadzenia nieodzownej modyfikacji odnosnych części filtrow.

4.5

Trudno zapalne ciecze robocze

Ciecze te stosowane są w ukladach hydraulicznych dz1alających w miejscach zagrożonych pożarem lub wybuchem Najczęstszymi

obszarami zastosowania są

- gorn1ctwo: maszyny do odlewania pod c1snieniem

Np. ciecz robocza HLP-0 ma mniejszą zdolność oddzielania zanieczyszczeń w zbiorniku hydraulicznym . wobec czego przy okreslaniu wielkosc1 filtrów należy uwzględ nić spadek cisnienia ok 0.2 bar dla flltrow spływowych i ok 0.5 bar dla filtrow tłocznych.

4.3

Ciecze robocze otrzymywane z olejów róslinnych

Tego rodzaju ciecze robocze uleqa1ą rozkladowi biologicznemu. Z tych względow coraz częs1ej znajdują one zastosowanie w ukladach podlegających surowym warunkom ochrony środowiska. Projektowanie filtrow odbywa się tak samo. jak do cieczy roboczych HL, HLP 1HV. Jednakże w eksploatacji agregatow należy zwracać uwagę. by do tych cieczy nie przedostawała się nawet najmniejsza ilosć cieczy roboczej otrzymywanei z ropy naftowej. W przeciwnym razie spowodowałoby to pogorszenie filtracyjnosci i własności chroniących środowisko.

- prasy hydrauliczne w gorących wydziałach produkcyj· nych. -

urządzenia

-

rożne wydzialy produkcyjne w przemysle samochodowym. np tapicernie

do regulacji turbin parowych 1gazowych

- wydzialy 1instalacje w przemysle chemicznym Oznaczenie cieczy trudno zapalnych i ich wlasnosci opisano w tablicy 24 oraz w punkcie 4 rozdziału „Ciecze robocze· Seryjne filtry muszą być poddane modyfikaCJ1. Z tego względu w sprawach filtrowania trudno zapalnych cieczy roboczych należy zwracać się z odpowiednim zapytaniem do producenta filtrów. Generalnie nie nadają się do stosowania częsc1 filtrow wykonane z aluminium. cynku. kadmu i magrezu Powietrze zmieszane z tymi cieczami może być bardzo agresywne 1powodować silną korozję częsci stalowych 1 żeliwnych. Z tego względu należy zapob1egac tworzeniu się poduszek powietrznych w filtrach Zaleca się wbudowanie zaworow zwrotnych za fiftrem splywowym lub przy filtrach mocowanych międzyprze · wodowo. gdy wylotowy przewód filtru prowadzi do zbiornika hydraulicznego.

172

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Poza tym wszystkie korpusy filtrów, stykaj ące się z powietrzem nasyconym trudno zapalnymi cieczami (np. filtry splywowe) , na leży zaopatrzyć w odpowied n ią powło kę ochro n ną.

Przy ustalaniu wielkości konstrukcyjnej filtru i dokład filtrowania należy przede wszystkim uwzględni ć złą zdolność tych cieczy do oddzielania zanieczyszczen oraz pozostałności mydlaste w tej cieczy. ności

Obliczanie projektowe filtrów do filtrowania trudno zapalnych cieczy opisano w punkcie 5.7.

Ciecz robocza w postaci czystej wody

4.6

Wady "wody" 1ako cieczy roboczej opisane zostały w rozdziale "Ciecze robocze" i z powodu tych wad woda jest niezmiernie rzadko stosowana w układach hydraulicznych. Do wody nie licznych .

można stosować

Oznaczenie cieczy roboczej według DIN 51 502 lub 1$001$6071

seryjnych filtrów hydrau-

HFA

HFB

HFC

HFD

Emulsja oleju w wodzie lub syntetyczne roztwory polimerowe

Emulsja wody w oleju

zawartość składników

Wodne roztwory polimerów

Syntetyczne bezwodne estry fosforowe lub chlorowane węglowodory

Zawartość wody

ponad80 %

ponad40 %

ponad35 %

mniej niż O, 1 %

Temperatura rooocza

od+ Sdo + 55 °C

od + 5 do + 60 °C

od - 20 do + 60 °C

od - 20 do + 150 °C

Lepkość kinematyczna

poniżej

od46do 100

od 22do68

od 15do100

Gęstość

0,998

0.92do 1,05

1,04do 1,09

1, 1do1 ,9

Wartość pH

7do 10

7do 10

7,5do 10

7,5do 10

M ateriały , na które ciecz dziala korodujące

cynk, aluminium

cynk. aluminium

cynk, aluminium, stopy kadmu i magnezu

Materiał

NBA

NBA

NBA EPDM SBR

FPM EPDM

Podatna na skażenie bakteryjne, duże mechaniczne zużycie ścierne ze wzg lędu na

W RFN nie jest stosowana

Zła zdolność do oddzielania zanie-

Nie nadaje się do mieszania z wodą. Wrażliwa na wilgoć.

Rod zaj cieczy,

1,6

uszczelniający

Uwagi

małą lepkość

Tablica:

Własności trudno

czyszczeń. Wrażliwa na wtrącenia oleju mineralnego

zapalnych cieczy roboczych 173

Filtrowanie w

4.7

układach

hydraul icznych

Zanieczyszczenia cząstkami

Liczba

ACFD

Mil STO

cząstek

zawartość

> 1011m na1 ml

cząstek

1246 A (1967)

Zanieczyszczenie cieczy roboczej cząstkami stalym1 określa się wedlug klas zanieczyszczenia

ISODIS 4406 lub CE TOP RP70H

Obecnie istnieje 5 systemów klasyfikowania zanieczyszczen:

26 23 2523

- SAE 749 D;

2320 2118

- ISO DIS 4406·

2018

2400

- CETOP RP 70 H.

2017

- NAS1638;

2016

2300 1400

19116

1200

1815 17114

580

stałymi

- MILSTD1246A Tablica 25 zawiera porównanie tych systemow kwalifikacyjnych Klasa zanieczyszczenia oleju okresla ile cząstek o w1elkosci znajduje s1e w 1OO ml hydraulicznej cieczy roboczej określone1

Ustalanie klasy zanieczyszczenia odbywa s1te przez zliczanie cząstek stałych zanieczyszczeń z ich przyporządkowaniem według okreslonych wielkosci. Czynnoś ci te wykonuje się bądź za pomocą mikroskopu. bądź też z zastosowaniem elektronicznego licznika cząstek. Zliczanie za pomocą elektronicznego licznika jest bardziej obiektywne niż zli:zanie pod mikroskopem Począwszy od stęzenia zanieczyszczeń wynoszącego 20 mg na litr lub w razie bardzo silnego zmętnienia cieczy możliwe jest ustalanie zanieczyszczen tylko przez oznaczanie wagowe (analiza grawimetryczna). Stosując tę metodę nie można klasyfikować poszczególnych cząstek zanieczyszczen

174

NAS 1638 (1964)

SAE 7490 (1963)

stałych

mg/I 140000

1000

85000 14000

100

1000 700

4500

1613

280 140

1512

70

1412

40

12 500 11 10 10 300 1

9 8 7 6

3

5

2

L

1

o

200

1411

35

1310

14

129

9

3

1818 108

5

2

107

3 2,3

106

14

96

12

85 75

0.6 0,3

63

0,14

52

0,04

6 5 4

0,1

100 1

0,01

o

oo 50 0,001 25

Tablica 25: Zestaw1eme porownawcze klas czystosc1

układach

Fi ltrowanie w

hydraulicznych

System ISO DIN 4406 Na wykresie 45, na osi rzędnych podane są wielkosci Na osi odciętych wpisane są liczby cząstek 1 liczby określające poszczególne klasy.

cząstek .

Stopien zanieczyszczenia cieczy roboczej jest wedlug ISO DIN 4406 definiowany przez dwie liczby. Liczby te okreslaj ą ile cząstek stałych o w1elkosc1 ponad 5 ftm 1 ponad 15 pm znajduje się w każdych 1oo ml badanej cieczy roboczej. W celu okreś l enia stopnia zanieczyszczenia wedlug ISO DIN 4406 należy najpierw z l iczyć wszystkie cząstki większe niż 5 pm , znajd uj ące się w probce cieczy roboczej wynoszącej 1OO ml, a wynik przyporządkowac do właściwej klasy. N astępnie należy z l iczyć wszystkie cząstk i o wie l kości przekraczającej 15 11m i wynik rown ież prz yporządkować do właściwej klasy {patrz przyklad na wykresie 45). Na podstawie liczbowo określonych klas ustala się wynik badanej próbki. Tablica 26 przedstawia klasy zanieczyszczeń i przynal eż n e im oznaczenia skrótowe.

106

g~

5

\9

2.5

·u •C/l o t ro

105

1Q4

a.

4

o

2

E

.

14

r\.

1Q3

o o,... ro

5 2,5

c:

~

Q)

~ N

15

1,6 8

-o

102

1,3

13/9

,,13

' "' '"

L1 ~

11 10

9 8

t

6,4

s

(.)

ro .o

3,2

()

1.6

N

::i

1Q1

większych niż 5 iim

Kod

więcej niż i

k k k k

do

20/ 17 20/16 20/15 20/14

500 500 500 500

1M 1M 1M 1M

19/16 19/15 19/14 19/13

250 k 250 k 250 k 250 k

500 500 500 500

18/15 18/14 18/13 18/ 12

130 k 130 k 130 k 130 k

250 250 250 250

17/ 14 17/13 17/12 17/11

64 64 64 64

16/13 16/ 12 16/11 16/ 10

32 32 32 32

więk szyc h niż 15 11m więcej n iż i

do

64 k 32 k 16 k 8k

130 k 64k 32 k 16 k

k k k k

32 k 16 k 8k 4k

64k 32 k 16 k 8k

k k k k

16 k 8k 4k 2k

32 k 16 k 8k 4k

k k k k

130 k 130 k 130 k 130 k

8k 4k 2k 1k

16 k 8k 4k 2k

k k k k

64 64 64 64

k k k k

4k 2k 1k 500

8k 4k 2k 1k

15/12 15/11 15/1o 15/9

16 k 16 k 16 k 16 k

32 32 32 32

k k k k

2k 1k 500 250

4k 2k 1k 500

14/ 11 14/ 10 14/9 14/8

8k 8k 8k 8k

16 k 16 k 16 k 16 k

1k 500 250 130

2k 1k 500 250

13/10 13/9 13/8

4k 4k 4k

Bk 8k 8k

500 250 130

1k 500 250

12/9 12/8

2k 2k

4k 4k

250 130

500 250

11/8

1k

2k

130

250

10

3,2

o

/\

Jl.

6.4

?:

'Qi c: ro -o

J8,

1,3

Liczba cząstek na 1 OO ml

5' 4

8 1.

4 2

3 2 1

2

5

10

15

20

Wielkość cząstek, ~im

Wykres 45: Klasy czystości wedfug ISO DIS 4406

Tablica 26: Klasy czystosci i przynależne im oznaczenia skrotow 175

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

4.8

System NAS 1638 Ta norma oparta jest na zestawieniu poszczególnych wielkości cząstek w 5 zakresach. Dla każdego zakresu ustalona jest maksymalnie dopuszczalna liczba chąstek. Klasa

5-15 ,.m

15-2511m 25-50,.m 50-100 ,.m > 10011m

Określenie

zanieczyszczenia cieczy

roboczej w

układzie

W wyniku pobierania próbek cieczy roboczej znajdujacej się w układzie i jej analizy określa się stopień zanieczyszczenia cząstkami stalymi.

Na podstawie analizy można:

oo

125

22

4

1

o

o

250

44

8

2

o

1

500

89

16

3

1

2

1000

178

32

6

1

3

2000

356

63

11

2

4

4000

712

126

22

4

5

8000

1425

253

45

8

6

16000

2850

506

90

16

7

32000

5700

1012

180

32

8

64000

11400

2025

360

64

9

128000

22800

4050

720

128

10

256000

45600

8100

1440

256

11

512000

91200

16200

2880

512

12

1024000

182400

32400

5760

1024

-

stwierdzić

zanieczyszczenie cząstkami stalym1 cieczy roboczej otrzymanej od dostawcy;

- określić sprawność zastosowanych filtrów -

określić niezbędny

czas

przepłukiwania układu

badania zanieczyszczeń cząstkami wnioski dotyczące stanu układu hydraulicznego i ewentualnego uszkodzenia składników

- w wyniku

stałego

stałymi wysnuć układu.

Sposoby pobieran ia pró bek (rys. 92) • Pobieranie próbek cieczy roboczej znajdującej się w ruchu (danymiczne pobieranie próbek). M1eisce pobrania probek: z układu hydraulicznego znajdującego się w ruchu (powinien występować przepływ burzliwy) Patrz ISO 4021 . • Pobieranie próbek z cieczy roboczej znajdującej s1e w bezruchu (statyczne poberianie próbek) . Mieisce pobrania próbek: ze zbiornika hydraulicznego (układ w stanie spoczynku). Patrz przepisy CETOP RP 95 H. rozdział 3.

Tablica 27: Klasy zanieczyszczenia według NAS 1638; maksymalna liczba cząstek zanieczyszczeń w 1OO ml cieczy

Klasa zanieczyszczeń według SAE 749 D

Ze względu na stosunkowo małą liczbę (Od 9 cząstek/ml do 580 cz ąstek/m l) niemal w ogóle nie stosuje się tej klasyfikacji. Klasa zanieczyszczeń

według

MIL STO 1246 A

Te n ormę stosuje się jedynie w szczególnych przypadkach. Nie ma ona prawie żad nego znaczenia w przemyśle .

Pobieranie próbki z cieczy znajdującej się

w

bezruchu

Rys. 92: Sposoby pobierania próbek cieczy

176

przy

iego uruchamianiu:

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Sposób postępowania przy pobieraniu próbek cieczy roboczej Uwagi ogólne

• Przed pobraniem próbki należy przyrząd do pobierania próbek starannie przemyć rozpuszczalnikiem. •

Należy stosować jedynie butelki do pobierania próbek przemyte czystym rozpuszczalnikiem.

• Przed pobraniem próbki należy pozostałości rozpuszczalnika.

usunąć

ewentualne

• Przed właściwym pobraniem próbki należy urządze nie do pobierania próbek przemyć co najmniej 2 litrami cieczy roboczej z danego układu hydraulicznego. •

Pobrać próbkę zerową.

Rys . 93: Samochod-laboratorium do wykony wania pom1arow u uzytkowmkow układów hydrau/Jcznych

Tej próbki nie używa się do oceny, ponieważ nie jest ona charakterystyczna dla zanieczyszczenia układu . • Do nowej, czystej butelki na próbki wlać przeznaczoną do badania ciecz. Przy wykonywaniu tej czynności wolno jedynie z lekka unieść folię ochronną butelki. Ocena próbki

Próbki ocenia s i ę najczęściej za pomocą elektronicznego przyrządu do zliczania cząstek. Jest to drogi przyrząd i wymaga stałego poddawania go kontroli. Z tegu względu takie przyrządy można spotkać jedynie u użytkowników większych układów hydraulicznych. producentów filtrów oraz w instytutach . Powstaje więc konieczność przesyłania próbek cieczy roboczej do jednej z tych instytucji, albowiem w miejscu pobierania próbki nie można uzyskać bezpośredn iej oceny (rys. 94). Szybką

ale zgrubną ocenę próbek cieczy roboczej w miejscu pobierania umożliwiają specjalne monitory kontrolne i zestawy rysunków kontrolnych . Zastosowanie ich oraz mikroskopu umożliwia zgrubną ocenę zanieczyszczenia cieczy cząstkami stałymi bezpośrednio w danym zakładzie. Dzięki temu można ocenić aktualny stan eksploatacyjny układu hydraulicznego.

Rys. 94: Badanie próbki cieczy roboczej w laboratorium

producenta filtrów

Wiarogodność pobranej próbki cieczy zależy w bardzo silnym stopniu od osoby. która próbkę pobrała. Dlatego też próbki cieczy powinny pob i erać jedynie osoby odpowiednio przeszkolone i mające doświadczenie w pobieraniu próbek .

Błędy ,

jakie można popełnić przy pobraniu próbki cieczy, znaczny wpływ na wyniki , szczególnie w odniesieniu do klas zanieczyszczeń oznaczonych według NAS liczbą mniejszą niż 6. Zalecamy więc dokonywanie pomiaru cząstek na miejscu w zakładzie , aby tym samym wykluczyć popełnienie błędu przy pobraniu probki.

wywierają

Do tego celu służy ruchoma obsługa laboratoryjna, która może przeprowadzić takie pomiary w ramach świadczo nych klientom usług serwisu technicznego. Rys. 95 : Walizka z przyborami do pobierania probek

177

Filtrowanie w

układ ach

h ydraulicznych

5

Projektowanie filtrów hyd rau Iicznych

5.1

Uwagi ogólne

Przy doborze odpowiedniego filtru hydraulicznego nalezy uwzg l ędnic następuiące kryteria

filtr zastosowany w układzie hydraulicznym powoduje stratę cisrnenia. która z czasem stale wzrasta. Strata c1snienia jest dowodem potwierdzającym że filtr hydrauhczny zachował jeszcze zdolnosc do działania Dobór fil tru hydraulicznego 1 jego prawidłowe umieszczenie w układzi e hydraulicznym wymaga dokładnie takiej samej starannosci 1takiego samego doswiadczenia. jak dobór innego składnika ukladu Fillry hydrauliczne powinny zawsze być wyposażane we wskaznik zanieczyszczen co umożhw1a kontrolowanie róznicy ciśnieri na przegrodzie fi l trującej.

przepisana dokładnośc filtrowania:

Każdy

nadciśnienie robocze:

- liczba cykli roboczych. stopien zatrzymywania zanieczyszczendopuszczalne maksymalne zanieczyszczenie przegrody f 1 llru1ące1. - miejsce zabudowy filtru hydraulicznego. Wlasc1wie i z pewnym nadmiarem zwym1arowany układ filtrowania wyróżnia się następuiącymi zaletami : - duza niezawodnosc układu hydraulicznego: dłuższa trwałość użytkowa zarowno maszyny 1ak cieczy roboczei: krotszy czas postoiow 1przerw, mniejsze zapotrzebo wanie części zamiennych Zalety i wady poszczególnych rodzajów filtrów przedstawia tablica 28.

-

Rodzai filtru

Zalety

Wady

Filtry w przewodzie

Filtrowanie odbywa się bezposrednio przed chronionymi składnikami układu.

złozona konstrukcja przegrody flltru1ące1 ze względu

tłocznym

Filtr zapewnia wymaganą stości cieczy robocze).

Filtry w przewodzie spływowym

Filtry w przewodzie bocznikowym

klasę

czy-

korpus filtru i przegroda filtrująca . Bardz1e1

na wymaganą wytrzymałosc na rożrncę c1snien. Filtr me chrom pompy. W razie stosowania filtrów pojedynczych zachodzi koniecznosć wyłączeni a układu dla wymiany przegrody filtruiącei.

Filtrowanie całkowitej ilości spływającej cieczy roboczej. Zanieczyszczenia z układu nie są wprowadzane do zbiornika hydraulicznego. Korzystna cena korpusu filtru 1przegrod filtru1ących . Możliwość zwym1arowama flltru z pewnym nadmiarem

W układach z wysokowartośc1owym1 elementami.Jak np. serwozaworami, należy zastosowac filtr tłoczny 1ako dodatkowy. Niezbędne iest zainstalowanie zaworu bocznikowego w filtrze. W przegrodach fdtrują cych o małeJ wytrzymałości na rożn1ce ciśnień może nastąpić uskodzen1e przegrody f1ltru1ące1 wskutek pulsaqi natęzerna przepływu . W razie stoso.vania filtrow pojedynczych zachodzi kornecznośc .vyłącze ma układu dla wymiany przegrody filtruiącel

Rownomierne filtrowanie. niezależnie od procesu roboczego. Optymalne wykorzystanie maksymalnego zanieczyszczenia przegrody filtrującej Korzystna cena korpusu filtru 1 przegrod filtrujących. Nie ma konieczności zatrzymywania układu dla wymiany przegrody filtru1ące1. Możhwosć wbudowania filtru do 1stnie1ącego

W uładach z wysokowartościowymi elementami. jak np. serwozaworami, należy zastosować filtr tłoczny jako dodatkowy. Zainstalowanie dodatkowej pompy zwiększa ogólne zużycie energii przez układ . Zwiększenie nakładow mwestycy1nych na agregat hydrauliczny Przy cyklicznym występowaniu zanieczyszczeń nieodzowny 1est dłuzszy czas filtrowania.

1uż układu.

Filtry w przewodzie ssawnym

Droższe

Filtrowanie cieczy

zasysanej przez

pompę.

Bardzo dokładne filtrowanie me iest możliwe. Oczyszczanie filtru 1est bardzo utrudnione. Konieczne jest zabezpieczenie pompy przed podciśnieniem.

Tablica 28 . Rodza1e flltrow hydraulicznych. ich zalety 1 wady

178

Filtrowanie w układach hydraulicznych

5.2

Umieszczanie filtrów w hydraulicznych

układach

Miejsce umieszczenia filtrów w obiegu cieczy roboczej zależy od zadań stawianych wobec filtru (rys. 96) .

Ochrona cieczy roboczej przed zanieczyszczeniem

Do spelnienia tego zadania instaluje się w ukladach hydraulicznych filtry spływowe lub kompletne układy do filtrowania w przewodzie bocznikowym . Przy wyborze filtru należy zwrócić uwagę na wymaganą klasę czystosci cieczy roboczej. Ochrona elementów układu hydraulicznego wrażliwych na zanieczyszczenia

W celu zapewnienia największej ochrony elementów hydraulicznych na l eży fil tr wbudować możliwie 1ak najbliżej chronionycn elementów układu hydraulicznego. Przy wyborze filtrów należy uwzględnić nadciśn ienie robocze oraz dokładność filtrowania przepisaną przez producenta elementów hydraulicznych .

Filtry te nalezy insta l ować w układzie hydraulicznym w miejscu dobrze dostępnym, gdzie z łatwoscią mozna wymieniać przegrody (wkłady) fi l trujące oraz bez przeszkód obserwować wskaźniki stanu zanieczyszczenia filtrów. Niekorzystne umieszczenie filtrów w u kładzie hydraulicznym utrudnia wykonywanie czynnosci obsług i technicznej . Wskutek tego powierzone filtrom zadania nie są spelniane optymalnie. Filtry z zaworem bocznikowym

Stosowane w filtrach zawory bocznikowe mają następu zadania:

jące

• Ochrona przegrody fi l trującej przed zniszczeniem przez zbyt dużą różn i cę ciśnień na przegrodzie filtru1ącei.

Zwiększona różnica ciśnień może powstawac wskutek zatkania się przegrody filtrującej. spowodowanego przez zanieczyszczenia, bądź wskutek zw1ększone1 lepkosci cieczy roboczej przy rozruchu na zimno.

•

Zapobieżenie błędnym prze łączeniom

w u kładzie hy-

drau licznym. Ochrona układu hydraulicznego przed zanieczyszczeniami z otoczenia

Zadaniem tych filtrów jest niedopuszczenie do układu zanieczyszczeń pochodzących z otacza1ącego srodow1ska. Przy wyborze filtru należy zwrócić uwagę na ilośc powietrza pu l sującego przez filtr oraz na stopień zanieczyszczenia powietrza. Ochrona układu hydraulicznego przed skutkami uszkodzenia elementów hydraulicznych

Zadaniem tyh filtrów jest ochrona układu przed więk szym zanieczyszczeniem. powstającym w razie uszkodzenia elementów hydraulicznych. Dzięki takiej ochronie można u n i knąć dużych kosztow utrzymania urzą dzeń oraz kosztów wtornych wyn i kających z uszkodzenia elementów.

Zbyt duża różnica ciśnień na przegrodzie fi l tru1ącej moze doprowadzić do błędnych prze łączen zaworow niekontrolowanych działań s i łown i ków oraz uszkodzenia uszczelnień . Dotyczy to zwłaszcza ukladow z filtrami w przewodzie spływowym . Przy instalowaniu zaworów bocznikowych nalezy zwrocie uwagę na następujące okolicznosc1 - otwieranie zaworu bocznikowego zmniejsza działanie filtru , zaś całkowite otwarcie tego zaworu wy łącza dzialanie filtru i wtedy elementy hydrauliczne me są JUŻ chronione przez filtr: - instalowanie

wskaźników

zanieczyszczenia filtrów

jest koniecznie potrzebne, by można było we właści wym czasie wyko n ywać czynności obsług i technicznej; - Wymiana przegród fi l trujących powinna następowac natychmiast po zadziałan i u wskaźn i ka zanieczyszczenia.

179

Filtrowanie w u kładach hydraulicznych

1 Filtr w przewodzie spływowym

Filtrowanie w przewodzie głównym

2 Filtr wlewowy z filtrem powietrza Układ

3 Filtr ssawny

sterowania

4 Pompa hydrauliczna 5

Chłod nica

6 Pompa hydrauliczna

CD

7 Filtr wysokociśnieniowy 8 Filtr w przewodzie bocznikowym 9

Wyłączn ik

@

--

@

podcisnieniowy

Filtrowanie w przewodzie bocznikowym

@

Rys 96. Schemat rozmieszczenia filtrow w układzie hydraulicznym

5.2.1

Filtry w przewodach głównych

Filtru Ją one ciecz roboczą znajdującą obwodzie hydraulicznym .

się

we

własciwym

Stosowane są następujące rodzaje filtrów Filtry ssawne Filtr ssawne umieszcza się między zb1orn1k1em 1pompą hydrauliczną. Zadaniem filtrów jest niedopuszczanie większych zanieczyszczen do pompy. Filtry te mogą byc wyposażone jedyrie w zgrubne siatkowe przegrody filtru1ące, a to w celu uniknięcia uszkodzenia pompy wskutek kawitacji. Poza tym między pompą 1 filtrem należy zainstalować wyłącznik podciśnieniowy który wyłącza 180

pompę przy okreslone1 wartości podc1snienia Filtr ssawny. ze względu na małą rożnicę c1śrnen nie moze zapewnić dokładnego filtrowania

Filtry

tłoczn e

Filtry te umieszczane są między pompą hydrauliczną 1 pozostałymi elementami układu hydraulicznego. W celu zapewnienia ochrony elementow hydraulicznych filtry te powinny być wykonane bez zaworu bocznikowego Zadaniem tych hltrow jest zapewnienie tak1e1 czystosci cieczy roboczej. jaka wymagana Jest dla elementow hydraulicznych np serwozaworów.

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Filtry spływowe

Podstawowa zasada doboru fil t rów

Zadaniem tycr filtrow jest filtrowanie cieczy roboczej spływającej do zbiornika. Przy wyborze filtrów spływo wych należy uwzg lędnić całkowi tą wartosć objętości o wego natężenia przepływu cieczy roboczej spływającej do zbiornika. Wartosc ta, w razie stosowania siłowników dwustronnego dz iałania z tłoczyskiem jednostronnym lub stosowania akumulatorów. może być dużo w i ększa od zainstalowanej wydajności pompy.

W odniesieniu do wszystkich filtrów stosowanych w układzie hydraulicznym, jak filtrów tłocznych, ssawnych oraz filtrów powietrza. należy wyb i e rać Jednakową dokladnosć filtrowania.

Filtry powiet rza

Podział

filtrów według ich za dań

Spelnienie

wymagań d otyczących

ekonom1czne1 oplahydraulicznych wymagało dokonania podziału filtrów hydraulicznych na filtry robocze i ochronne (rys. 97). ca l ności działania u kładów

Zadaniem tych filtrów jest filtrowanie powietrza wp ływa do zbiornika.

jącego

1 Filtr ochronny (filtr tłoczny)

2 Filtr roboczy (filtr splywowy) 3 Filtr roboczy (w przewodzie bocznikowym)

4 Filtr powietrza

Układ

sterowania

--- „ I

®

--~ l 1----

@

®

Rys. 97: Uproszczony schemat hydrauliczny z filtrami roboczymi i ochronnymi

181

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Filtry robocze

5.2.2

Do filtrów roboczych zaliczają się filtry splywowe i tloczne z zaworem bocznikowym oraz filtry w przewodzie bocznikowym

Zadaniem tych filtrów jest obiegowe filtrowanie cieczy roboczej znajdującej się w zbiorniku hydraulicznym

Filtry robocze wyposażone są w przegrody filtruiące stabilne na niskie cisnienie. Ze względu na takie wykonanie przegród filtrujących mogą one m ieć dużą powierzchnię filtru1ącą oraz duże dopuszczalne zanieczyszczenie przegrody f1ltrujące1 W celu umozliw1enia optymalnego spełniania zadari przez filtry spływowe i tłoczne. stosowane iako filtry robocze, należy um i eszczać je w miejscach największego natężenia przepływu cieczy roboczej w uk ładz i e hydraulicznym Poza tym należy filtry te wym1arowac z odpowiednim nadmiarem W razie potrzeby ftltry te można 1nstalowac w przewodach odprowadzających przecieki cieczy robocze1 Filtry ochronne Zadaniem tych fil trow jest ochrona elernentow hydraulicznych przed naglą awarią wskutek nadmiernego zanieczyszczenia cząstkami stałymi . Oznacza to. że filtry te powinny Jedynie zatrzymywać takie cząstki. ktore mogłyby doprowadz i ć do nagłego zablokowania elementów hydraulicznych Innym zadaniem tych filtrów jest ochrona przed zanieczyszczeniami w razie awarii hydraulicznych pomp lub silników W wyniku zainstalowania takiego filtru mozna uniknąc poniesienia dużych kosztow będących następstwem awarii hydraulicznych pomp lub silników Zastosowanie filtrow ochronnych przed serwozaworami lub zaworami proporqonalnymi wymaga takiego rozmieszczenia filtrów. ktore uwzględnia zainstalowanie zaworow zwrotnych w celu uniknięcia ujemnego działa nia szczytowych wartości ciśnienia . wywieranego na przegrodę filtrującą

Filtry powinny charakteryzowac się dokładnoscią filtrowania bardziej zg ru b n ą n i ż filtrów roboczych zainstalowanych równ ież w danym układzie Można wybrać mrne1szą wielkość konstrukcyjną filtru a korpus filtru powinien byc wykonany bez zaworu bocznikowego. Można stosować jedynie przegrody filtrujące stabilne na wysokie ciśnienie.

Filtry do instalowania w przewodzie bocznikowym

Na1częsc1ej stosowane są kompletne zespoły do filtrowania z przewodzie bocznikowym. Zespoły takie składa ją się z pompy, filtru 1chłodnicy

Zaleta filtru w przewodzie bocznikowym polega na tym. ze filtry te mogą dz1ałac niezależnie od cykli roboczych u kładu hydraulicznego a przez przegrody ft truiące stałe przepływa jednakowy strumien cieczy roboczej Proces starzenia się cieczy roboczej ulega przed l uże niu . wobec czego znacznie zwiększa się trwałośc u żyt kowa cieczy roboczej Za lety filtrowania w przewodzie bocznikowym : - filtrowanie niezależne od układu . - duże zatrzymywanie zanieczyszczeń na przegrodzie filtrującej dzięki pozbawionemu pulsac11 mał emu i stałemu przepływowi cieczy przez przegrodę fi lt rują cą

- wymiana przegrody filtrującej nie wymaga za1rzymania maszyny: - znaczna

oszczędnosć

w wyniku mniejszych kosztow

materiałowych :

zmniejsza się pracochłonność wykonywania czynności obsługi techniczner - krotszy czas przerw i postojów · - korzystniejsze ceny przegrod

filtrujących

- możłiwośc filtrowania cieczy roboczej wlewanej do układu

Wykresy 46 i 4 7 przedstawiają przykładowe dane o zdolności filtracyjnej układow filtrowania w przewodzie bocznikowym. Nal eży zwrocie uwagę . że przez caly czas pracy ukladow filtrowania działały zarowno prasa do wytlaczania gumy, jak 1stanowisko do badania pomp.

Obliczanie filtrów do instalowania z przewodzie boczni kowym opisano w punkcie 5.6 2 Na ogol zastosowanie filtrow w przewodzie bocznikowym należy przew i dywać: gdy można spodziewac s i ę intensywnego przenikania zanieczyszczen, jak np. na stanowisku badan seryinych. we w1elk1ch ukladach pracujących w zapylonym otoczeniu oraz w urządzeniach do oczyszczania: - gdy mstatuie się

182

odrębny

obieg chłodzenia.

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

1 fabrykat 1

\ 12

2 fabrykat 2

\ ~\ \

CX> (")

4:

z

·5 •(/)

o

Ci) >.

11

N

{.)

(/)

5Z

10 9 8 7

100

10

0.1

Czas pracy, godz.

Wykres 46 Zdo1nosc f1/tracnna zespołu filtrowania w przewodzie bocznikowym. zainstalowanego w układzie hydrav/Jcznym stanowiska do sery1nego badania pomp

-,

1 Zbiornik

\ \

7

\

- ·+-

~---

\ -\I \

(J)

4:

6

o

Ci) >. N

~\

{.)

en

5Z

2 Blok sterowniczy

- - ----- +-

\

CX> (")

z oen

-

~ --J. 2

\~-

5

-4

4

3

2 0.1

(J)

10

100

Czas pracy, godz.

Wykres 4 7 Zdo'nosc f1łtracnna zespołu ftłtrowania w przewodzie bocznikowym. zainstalowanego w układzie hydrauJ.cznym prasy do wytlaczania gumy

183

Filtrowanie w układach hydraulicznych

5.3

Kryteria doboru filtrów

Określanie dokładności

5.4

Przy ustalaniu konstrukcyjnej wie l kości filtrów. dokład ności filtrowania oraz wykonania filtru na l eży uwzględ niać przedstawione n iżej kryteria. Wrażliwość

elementów hydraulicznych na zanie-

czyszczenia Uwzg l ędnieniu pod l egają wymagania dotyczące dokład ności

filtrowania lub klasy czystości.

Miejsce zainstalowania

Określenie natężenia przepływu

przez filtr Natężenie przep ływu może byc okresowo większe od maksymalnej wydaj ności pompy (np. w układach z siłownikami lub w układach z przewodami spływowymi kilku obwodów). Zalecany spadek ciśnienia na niezanieczyszczonej przegrodzie filtrującej i przy lepkości roboczej (korpus i przegroda) Filtr tłocz ny bez bocznika: ok. 1 bar z bocznikiem: ok. 0,5 bar Filtr splywowy: ok. 0.5 do 0,5 bar c iśnienia

na przegrodzie fil-

trującej

Powinien odpowiadać warunkom ukladu w miejscu wmontowania filtn„. Tolerancja wzajemna Materiały użyte do wykonania filtru i ciecz robocza powinny tolerować się wzajemnie. Ciśnienie

Klasa czystośc i

dokład -

według

NAS1638

ISODIS 4406

n o ść filtrowania 11m

Pompy zębate

10

19/15

20

Siłown i ki

10

19/15

20

Rozdzielacze

10

19/15

20

Zawory bezpieczeństwa

10

19/15

20

Zawory dlawiące

10

19/15

20

Pompy tłokowe

9

18/14

10

Pompy łopatkowe

9

18/ 14

10

Zawory ciśnieniowe

9

18/ 14

10

Zawory proporcjonalne

9

18/ 14

10

Serwozawory

7

17/13

5

Serwosilowniki

7

17/13

5

Elementy i urządzenia hydrauliczne

Tablica 29 Absolutna dokladnosc filtrowania zalecana w od111es1emu do rożnych elementow /1ydraulicznyc/ Kl asę czystości całego układu

ustala się wedlug klasy wymaganej przez najbardzie1 wrażliwy na zanieczyszczenia element układu hydraulicznego. · NaJbardz1e1 wrażliwy " element wyznacza więc dokładnosc ftltrowania obowiązującą w calym układzie .

czystości

W celu

osiągnięcia

wymaganej klasy czystcsci nalezy przegrody filtrujące o absolutnej dokladnosc1 filtrowania (/ix 2: 100). stosować

obliczeniowe korpusu filtru

Na l eży zapewnić wymaganą wytrzymałośc trwałą

kor-

pusu filtru. Temperatura robocza lub obliczeniowa Okreś l ana według tego l epkość eksploatacyjna cieczy roboczej jest istotnym czynnikiem dla ustalenia wielkości konstrukcyjnej filtru .

184

Zalecana absolutna

układu

hydraulicznego Należy uwzględnić obciążenie zanieczyszczen1am1 pochodzącymi z otoczenia (inne w laboratorium i inne w zakladzie hutniczym).

Dopuszczalny spadek

fi ltrowania

Odpowiednią dokładność

grody 31.

filtrowania i potrzebne przetablic 29. 30 lub

filtrujące można dobierać według

D ziałanie filtrów w ukladzie hydraulicznym przedstawia wykres 48. Poza tym wykres ten wskazuje wyraznie na szybkie narastanie zanieczyszczen w cieczy roboczej. gdy w ogóle nie zainstalowano filtrow w ukladz1e

Filtrowanie w

układach

1 filtr 10 11m

z filtrem

bez filtru

hydraulicznych

2 flltr5 11m 3 filtr 311m ~

11

9

78 6 5 -ł-~~~~~~~~~~~~~~~

O,1

100

10

Czas pracy, minuty

Wykres 48

Osiągalne klasy czystosc1 przy zastosowaniu zalecane1 absolutne/ dokladnosc1

Układ hydrauliczny

Układy z serwozaworami

Zalecana Osiągalna absolutna klasa czystości do kładwedług n ość NAS 163E ISOOIS filtrozcząst4406 wania kami 100) > 5~1m

5

7

1711 3

5.4.1

Dobór przegród filtrującyc h Ooklad· nosc liltrowanh

Obszar zastosowania

urn

F Il) robocze. I.liry wprzewooach

regu lującymi

Uklady z zaworami proporcjonalnymi Ogolne układy hydrauliczne

3 3

boczn_~OY.j'Ch,

5

luy wprzewodacn

s

spływowych.

Układy z zaworami

10 10 20 20

5

7do8

17/13

filtry wprzewOdach Uocznych zzawo· rem bocznikowym

10

9

18/14

Filtry ochronne. Mry wprzewodzie

3

tłocznym bez

10 20

10do20

9do10

18 14

f1ltrowama

zaNOf\J zv,10uiego

s

Wytrzy· Oznaczenie elementow Rexrotha . R003BNHC 0003BNHC R0058NHC 0005BN HC .AOlOBNHC OOIOBN HC A020 BN HC D020BNHC .DOOOBHHC .D005BHHC 0010BHHC 0020BHHC

maloścna roznicę

cisnien

Uwagi

30bar

Wspra11 e

210ba1

innycn ck>klaonosCt łillroYoanaa

r:a;ezy 25 25

Tablica 30 Dobor przegrod filtru1ących według obszaru zastosowania i niezbędnej absolutnej dokladnosc1 filtrowania

50 50 100 100 Tablica31

0025W .0025T .„OOSO W .D025T . OlOOW „ OlOO T

30bar 210ba 30bar 210ba· 30bar 210ba·

zv,rauc sręz

zap) tan am ~o prooucema

Dobór przegrod flltru1ących według obszaru zasros · wania 1 niezbędne/ absolutne/ dokladnosc1 f111rowari

185

Filtrowanie w

układach

Wpływ

5.5

hydraulicznych

filtru Lepkość

5.5.1

cieczy roboczej

Przy wyznaczaniu strat cisnienia w korpusie filtru nalezy cieczy roboczej.

uwzględni ć gęstosć

cieczy roboczej

Straty cisnienia okresla

(kinematyczna lepkosc cieczy)

się

przez uwzględnieni e lepkości f1 .

się według

wzoru:

!!a

Zamieszczane w prospektach charakterystyki korpusow filtrów i przegród filtrujących odnoszą się do lepkości cieczy roboczej wynoszącej 30 mm2/s. Jeżeli lepkosc obliczeniowa (na ogól lepkość robocza) rożni si ę od lepkości odniesienia, to straty ciśnienia na przegrodzie filtrującej (podane na wykresie) należy przeliczyć odpowiednio dla danej lepkości roboczej. Przeliczenie odbywa czynnika zwiększenia

Gęstość

5.5.2

cieczy roboczej na dobór

-1PGa = -1PGP . !!p \PGB = spadek c1smerna w korpusie filtru z cieczą robocza \PGP = spadek cisniema w korpusie filtru. dane 'hedlug prospektu

=

ws poł

gęstosc

cieczy robocze1. podana w prospekcie

= gęstośc cieczy robocze1. do ktorej przew1dz1ano

zastosowanie filtru

Współczynnik zwiększenia lepkości f1 Współczynnik ten można przyjąć według wykresu 49.

„

30

/

20

~

15 10

/

5

/ 1

~

..><:

·c:c

3

>N .2 a.
~

~

-

J,- i'

·O

s

~

+

I

l

-

V 0.1

I 10

30

I

50 70 100

I I

I

I

200

500

1000

Lepkość robocza. mm2/s

Wykres 49: Przedstawienie graficzne współczynnika przeliczemowego lepkosci f 1

186

"

Filtrowanie w

5.6 5.6.1

układach

hydraulicznych

Wyznaczanie wielkości konstrukcyjnej filtru

Wyznaczanie spadku c1snierna należy wadzac z uwzględnieniem założonego natężenia przepływu przez filtr.

Obliczanie filtrów umieszczanych w przewodzie głównym

Oo tego sluży

filtru ustala się w celu osiągnięcia równowagi do układu i ich odpły wem wskutek filtrowania. Należy przy tym uzyskać ekonomicznie uzasadnioną trwa łość użytkową filtru .

następujący

n al eży

przepro-

ob1ętosc1owego

wzór:

Wielkość

między dopływem zanieczyszczeń

°""

Op =

Z tych względów przy ustalaniu wielkości filtru należy uwzględnić stopień zanieczyszczenia otoczenia maszyny oraz obslugę techniczną układu hydraulicznego Warunki wynikające z otoczenia uwzględnia się stosując wstólczynnik f2.

V

1PE

f1

wspołczynn1k

=

f2

W razie filtrowania cieczy trudno zapalnych lub oleju silnikowego obowiązują inne wytyczne przeprowadzania obliczeń (ewentualne zapytania należy kierowa ć do producentów filtrów)

na filtrze w temperaturze roboczej. na niezanieczyszczonei przegrodzie filtrującej 1przy założonym natęzeniu przepływu

spade-< ciśnienia na korpusie filtru dla cieczy roboczej spade-< ciśnienia na niezanieczyszczonej przegrodzie filtruiąceJ i przy zalożonym natężeni u przeplywu (dane według prospektu)

1

Dane powyższe dotyczą nowei przegrody filtru1ące1 1 filtrowania ole1u hydraulicznego.

całkowity spadek ciśnienia

=

= zwiększenie objętosc1owego natęzenia przepływu wskutek wbudowania akumulatorow hydraulicznych

Przy wyznaczaniu konstrukcy1ne1 w1elkośc1 filtrów nie wolno przekraczać podanego w tablicy 33 maksymalnego początkowego spadku ciśn i enia .

Wyznaczanie dopuszczalnego spadku ciśnienia na filtrze należy wykonac według następującego wzoru .

\PGB

Objętościowe natężenie przepływu na wyjsc1u pomoy

siłowników .

Poszczególne wartosc1 wspolczynnika t2 można przyjąć według tablicy 32 .

..l.PGes

= założone natężenie przepływu

przeliczeniowy lepkosc1

wspołczynnik uwzględniający

warunki otoczenia

Stopień zanieczyszczenia

otoczenia maszyn Obsługa techniczna

1)

2)

3)

małe

śred nie

duże

- stała kontrola filtrów - natychmiastowa wymiana przegród fil trujących - mały dopływ zanieczyszczeń - dobre uszczelnienie zbiornika cieczy roboczej

1,0

1,0

1,3

- sporadyczna kontrola filtrów - zastosowanie niewielu siłowników

1,0

1.5

1,7

- nieznaczna kontrola filtrów lub brak kontrolł - wiele siłowników bez osłony przeciwpyłowej - duży dopływ zanieczyszczen do układu hydraulicznego

1,3

2,0

2,3

układu

hydraulicznego

Tablica 32: Wspolczynmk 12 uwzględnia1ący warunki otoczenia Uwagi do tablicy 32 1 1

małe

21srednie

np. maszyny badawcze w zamkniętych klimatyzowanych pomieszczeniach np. obrabiarki w ogrzewanych halach produkcyjnych

3 1 duże

np. prasy w odlewniach. maszyny w zaklad:icr przemysłu ceramicznego, maszyny w kopah1clw1e soli potasowej. narzędzia 1osprzęt do maszyn rolniczych i maszyn samoiezdnych wal carki, obrobka drewna

187

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Wyznaczan ie potrzebnej wie l kośc i f iltrów 0,8 Całkowity

spadek c1snienia na filtrze

można

wyznaczac

lu

.D

następująco:

ni

c ~ c •U)

Wyznaczanie za pomocą odrębnych wykresów dla korpusu filtru i przegrody filtrującej

·5 .:.::.

0.6 0,4

Q)

Poszczególne straty ciśnienia na korpusie filtru i na przegrodzie filtrującej nalezy odrębnie ustalac przy zało żonym natężeniu przeplywu Ow i przy eksploatacyjnej lepkosc1 cieczy roboczą Wykres 50 przedstawia spadek c1snienia na korpusie filtru przy filtrowaniu hydraulicznej cieczy roboczej. W ykres 5 1 przedstawia spadek ciśnien i a na niezanieczyszczonej przegrodzie filtrującej . gdy lepkość cieczy roboczej wynosiła 30 mm2/s .

"O

ro

a.

0,2

(J)

o

o

20

60

40 Natężenie

80

100

120

przeplywu, I/min

Wykres 50 Straty cisnienia w korpusie filtru

W celu obliczen a potrzebnej wielkości filtru należy okreslony całkowity spadek ciśnienia przemnożyć przez wspolczynnik f2 . uwzg l ędniający warunki otoczenia.

2,0

.... ro

.D

Gdy o kreślony w ten sposob całkow i ty spadek c1snienia na hltrze jest większy od podanej w tablicy 33 wartości maksymalnej. wówczas należy powtorzyc cale obliczenie odnosząc ie do większego filtru.

cli

·c. ·c.

1.5

Q)

•U)

u

1,0

.Y. Q)

"O

ro

a.

Obliczenie filtru można uznac za prawidłowe dopiero wówczas, gdy obliczony całkowity spadek ciśnieni a na filtrze większym nie przekracza maksymalnie dopuszczalnego całkowitego spadku ciśnienia

0,5

(J)

o

o

20

40

60

80

Natężeni e przepływu.

100 Lmm

Wykres 51 Straty c1smema na przegrodzie f1/tru1ące1

Całkowity

spadek ciśnienia na filtrze z nową przegrodą filtrującą

Umieszczenie fillru w układzie hydraulicznym

według

Rodzaj filtru

filtru i przegrody filtrującej

wedlug wykresu do obliczeń projektowych

Filtr roboczy

Filtr spływowy Filtr tloczny z za worem bocznikowym

f2 · ( .1A
· d Pprzegr. t111rJ.,; 0,5

Oobhcz.

= O ukladu • f1 · f2

Filtr ochronny

Filtr tłoczny bez zaworu bocznikowego

f2 ·PA
1,0

Oobiicz.

= O ukladu • f1 · f2

Filtr w przewodzie bocznikowym

Filtr mocowany

0,0 1

O obhcz.

= 5 do 1O· O pompy · f2

odrębnych wykresów dla korpusu

..lP przegr

lll1r)

S

f-

międzyprzewodowo Odrębn e zesoolv filtr.

Filtr w przewodzie ssawnym

f2 · PA
Tablica 33 Wyznaczame w1ekosc1 konstrukcy1ne1 filtru

188

\Pprzegr llłlr ) S

120

Filtrowanie w

Obliczanie filtrów za

pomocą

wykresów obliczeniowych

W celu skrócenia i uproszczenia stosunkowo skomplikowanego sposobu obliczania wielkości konstrukcyjnej fil tru opracowano wykresy 52 i 53.

układach

hyd raulicznych

Wyznaczanie objętościowego natęże nia przepływu przez fi ltr umieszczany w przewodzie boc zn ikowym Maksymalnie potrzebne wzoru

natężenie przepływu można

obliczyć według

Dane zawarte w tych wykresach odnoszą się do lepkosc1 cieczy roboczej 30 mm2/s.

_ QA · TTA · TwA · f2 Q N-

TTN· TwN Większą lepkość roboczą i różne warunki otoczenia uwzg l ędnia się przy ustalaniu natężenia przepływu

w ob-

ON

=

liczeniach projektowych filtru. OA Natężenie przepływu w

Ow

=

f1

= wspolczynnik zwiększenia lepkosc1

f2

= wspolczynnrk

założone

W punkcie

rzeczywiste natężenie przepływu

uwzględn1a1ący

warunki otoczenia

przecięcia

dokładności

linii natężenia przepływu QA z linią filtrowania można odczytać potrzebną wiel-

filtru.

5.6.2

Obliczanie filtrów umieszczanyc h w przewodzie bocznikowym

Oczyszczanie cieczy roboczej krążącej w agregacie hydraulicznym można skutecznie ulepszyc przez zainstalowanie filtru umieszczanego w przewodzie bocznikowym. W eksploatowanych już układach hydraulicznych można w dowolnym czasie i bez większych przeróbek zainstalować filtr w przewodzie bocznikowym . co przyczynia s i ę do zmnie1szenia zanieszyszczenia cząstkami stałymi.

Filtr w przewodzie bocznikowym powinien pracować przez czas dłuższy niż czas pracy całego układu . Z tego względu filtr w przewodzie bocznikowym powinien pracować n iezależnie od włączenia całego ukladu . Takie rozwiązanie umożliwia filtrowanie cieczy roboczej w czasie przestoju całego układu (np w czasie wielkich przerw, po zakończeniu pracy lub w przerwie sobotnioniedzielnej) . W celu ustalenia wielkości filtru umieszczanego w przewodzie bocznikowym należy określić : -

przez filtr w prze-

lączna wydainosc wszystkich pomp zainstalowanych w układzie hydraulicznym

TTA = liczba godzin pracy agregatu hydraulicznego w c1agu dnia

QA = natężenie przepływu dla obliczenia filtru

kość

=

tych obliczeniach ustala się wed-

lug wzoru

objętościowe natężenie przepływu

wodzie bocznikowym

objętosciowe natężenie

przeplywu przez filtr:

- wielkość przepływowej powierzchni filtrującej .

TwA = liczba godzin pracy agregatu hydraulicznego w ciągu tygodnia

TTN = liczba godzin pracy filtru w przewodzie boczn1kowvm w ciągu dnia -

TwN = liczba godzin pracy filtru w przewodzie boczn1kowvrn w ciągu tygodnia . f2

=

wspołczynntk uwzględniaiący

warunki otoczenia

(tablica 32)

Gdy różnice m i ędzy czasem pracy układu hydraulicznego 1 czasem pracy filtru w przewodzie bocznikowym są małe. wówczas natężenie przepływL przez filtr w przewodzie bocznikowym jest zbliżone do sumarycznej wydajnosci pomp zainstalowanych w ukladzie hydraulicznym . Jednakże taki stan 1est niekorzystny

Z tego względu zaleca się następujący sposob obliczania filtrów umieszczanych w przewodzie bocznikowym . •

Ustalić taką wartość natężenia przepływu przez filtr bocznikowy, by w układzie ze zbiornikiem o poiemnosci do 1OOO litrów następowal co 30 minut przeplyw caleJ zawartosci zbiornika. W ukladach z większymi zbiornikami cykl obiegu cieczy robocze, powinien wynosić co najwyżej 120 minut.

• Należy zwiększyć skuteczność oczyszczania W tym celu wskazane jest wybranie filtru bocznikowego o dokładności filtrowania o jeden stop1eri lepszej niz dokładnosc filtru w ukladz1e hydraulicznym. •

Potrzebną powierzchnię filtrującą na leży okreśhc uwzględnieniem

jednostkowego

wierzchniowego odnoszącego tężenia przeplywu.

się

z podo ustalonego naobc1ażerna

189

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

400 300 200 3pm

100 c

60

:;;

40

~

3: >Ci Q)

N

a.

~

20

"Af'

~v

~v

Q)

·c:

~~

Q)

·N

Q)'

'ł-0 ~v

10

~o

ió

z

6

~,c

4

2

Wykres 52· Wyznaczanie wielkosci konstrukcy1ne1 ft/traw umieszczanych w przewodzie splywowym

400

300 3 um

200

100

o Wykres 53· Wyznaczanie w1e/kosci konstrukcy1ne1 ftltrow umieszczanych w przewodzie tłocznym

190

Filtrowanie w

Wyznaczanie powierzchni filtrującej filtru umieszczanego w przewodzie bocznikowym W celu wyznaczenia powierzchni filtrującej należy wpierw określic dokładność filtrowania cieczy roboczej przez filtr umieszczany w przewodzie bocznikowym (Jego dokładność powinna być w miarę możl i wości o jeden stopień lepsza od dokładności filtru w układzie hydraulicznym). Dokładność filtrowania zależy od elementow i urządzen hydraulicznych zastosowanych w danym uklad21e hydraulicznym. Dokładność filtrowania ustala się według punktu 5.4. Następnie można okreslić niezbędną minimalną powierzchnię fi ltrującą. Należy przy tym uwzględnić podane w tablicy 32 jednostkowe obciążenie powierzchni filtrującej.

Obliczenie maksymalnie potrzebnej powierzchni filtrującej przeprowadza się według wzoru

5.6.3

q

Stopień

przenikania zanieczyszczeń ma istotny wpływ na obciążenie układu zanieczyszczeniami. Szczególne zadanie przypada filtrowaniu powietrza wchodzącego z zewnątrz do zbiornika. Zastosowanie tutaj filtru powinno zapobiec przenikaniu zanieczyszczen z otoczenia mimo dokonywanej wymiany powietrza. Zie lub niedbale zaprojektowane filtrowanie powietrza może doprowadz1c do dużego dodatkowego obciążenia obwodu filtrowania. a tym samym do skrócenia trwałości przegród filtrują cych Zdolność przepustowa filtrów powietrza powinna być dostosowana do wydajności fiłtrow w układzie . Przy projektowaniu filtrow powietrza wyszczegolnrone niżej dane.

(powinna

A = potrzebna powierzchnia filtrująca ON = natęzen1e przepływu przez filtr umieszczony w przewodziebocznikowym q = jednostkowe obciążenie powierzchniowe (patrz tabl 34) f1 = współczynnik zwi ększenia lepkosci filtro- Jednostkowe obciążenie powierzchniowe l/min/cm2 wania /Jx ~ 1OO

Dokładność

filtrowania: /)x ;::::: 1OO dopasowana do

być

na l eży uwzgłędnr c

dokładnosci

filtrow w

układ21e)

Obliczeniowa zdolnośc przepustowa filtru powietrza 5- do 10-krotnośc maksymalnej wydajnosci pomp . Obliczeniowy spadek ciśnienia: 0.01 bar (na niezanieczyszczonej przegrodzie filtruiące11 przy obliczeniowym natężeniu przeplywu)

3 ftm

0,0025

5 ftm

0,0035

Wielkosć konstrukcyjną filtru można

10 ttm

0,005

się

20 1tm

0,005

Tablica 34: Jednostkowe obciążenie powierzchniowe do obliczania fillrow bocznikowych z przegrodami filtru1acym1 wykonanymi z wloknmy szklane1

hydraulicznych

Obliczanie filtrów powietrza umieszczanych na zbiorniku

Dokładność

A = QN · f1

układach

okreslic posługuiąc

wykresem 54.

Wykres 54. Wyznaczame wielkosc1 konstrukCYfne1 f1/trovt·' powietrza

100

c

I

60

.E

...... 40

-3cti ~

a:; -~

o

20

a. ::>

I

I

, /

~

>a.

10

Q)

t:! a. Q)

·c:

6

Q)

·N

Q)'

4

(ij

z

2

191

Filtrowanie w

5.7

układach

hydraulicznych

Obliczanie filtrów do trudno zapalnych cieczy roboczych

Przy projektowaniu filtrow do takich cieczy należy szczezwrócic na tolerancję wzajemną cieczy i materiałów stosowanych do wykonania przegrody filtru jącej i korpusu filtru . Według nagromadzonego dotąd doświadczenia istnieje możliwość stosowania następujących materiałów : gólną uwagę

Materia! filtruiący :

Korpus filtru :

stal. żeliwo z powloką ochronną wytworzoną przez fosforanowanie lub niklowanie bezprądowe (chemiczne) powierzchnię

A = 30 · f1 • f2 · f3

- filtr w przewodzie !!ocznym : - filtr w przewodzie spływowym :

0w A = 60 · f1 · f2 · f3 • 0w ·

= niezbędna powierzchnia filtrująca = współczynnik zwiększenia lepkosci (dla cieczy HFA i HFB: f1

1,16

HFB

1.16

HFC

1,27

HFO

2.21

Tablica 35 Wyznaczanie dokładności filtrowania

U kłady

hydrauliczne ogólnie: 10 lub 20 pm

U kłady

z zaworami proporcjonalnymi :

10 11m Uklady z serwozaworami lub zaworami reg ulującymi : S pm W celu zapewnienia ekonomicznie opłacal nej pracy układu z serwozaworami lub zaworami regulu1ącym1 nalezy podwoić obliczoną wielkość konstru kcyjn ą filtru. Obliczanie filtrów umieszczanych w przewodzie bocznikowym Obliczanie tych filtrów przeprowadza się według punktu 5 6.2

= 1)

= wspólczynnik uwzględniający warunki otoczenia

Ov.J = rzeczywiste natężenie przepływu W celu określenia potrzebnej wielkości konstrukcyjnej filtru należy wybrać taki filtr. który ma powierzchnię filtrującą równą lub większą od obliczonej według zamieszczonego wyżej wzoru. W razie wątpliwości należy zawsze wybierać kolejny większy filtr. Zasadniczo nie wolno stosować filtrów ssawnych oraz przegród filtrujących, w których materialem filtrującym jest papier nasycony żywicą fenolową.

192

HFA

Uklady hydrauliczne powinny byc wyposażone w hltry o n astę pującej absolutnej dokładności filtrowania.

Obliczenie powierzchni filtrującej przeprowadza się wedlug zamieszczonych niżej wzorow:

t2

Współczynnik f3

z wlók1en szklanych . włóknina z wlókien metalowych. tkanina druciana ze stali stopowej

Stosowanie trudno zapalnych cieczy roboczych wi ąże się ze zwiększonym zużyciem sciernym elementow 1 urządzeń hydraulicznych . występowaniem pozostałosc1 mydlastych , rozwojem drobnoustrojów oraz zmienioną zdo l nością wiązania zanieczyszczeń . Wobec tego filtry do oczyszczania trudno zapalnych cieczy powinny mieć większą powierzchnię filtrującą niż filtry do oczyszczania oleju hydraulicznego.

t1

Oznaczenie cieczy roboczej

włóknina

W celu ochrony korpusu filtru można jego pokryć powłoką odpowiedniego lakieru.

A

Współczyn nik t3 zwiększenia gęstości cieczy robo-

czej

Uwagi ogólne dotyczące filtrowania trudno zapalnych cieczy roboczych Wprowadzanie obcych cieczy roboczych do trudno zapalnej cieczy roboczej (np. oleju mineralnego do cieczy grupy HFC, tj. do wodnych rozwarów polimerow) powoduje znaczne pogorszenie zdolności filtracyr1ej Z lege. względu. zwłaszcza przy absolutnej dokładności filtrowania 1O ftm lub 5 ftm, zaleca się zwracanie uwagi na kon ieczność zachowania nienagannego stanu cieczy roboczej. W razie zaistnienia takiej potrzeby należy zaslosowac filtry, ktore oddzielają obcą ciecz roboczą od cieczy zawartej w ukladz1e hydraulicznym.

Filtrowanie w

Przykład

Dane o

1

układzie

4. hydraulicznym :

Zastosowana pompa: 1 PV2 V5-3X/16 RE 01 ML 70A1 Maks. ciśnienie robocze: 70 bar Wydajność pompy: Op= 27,5 I/min przy prędkości obrotowej silnika 1450 min-

1

Zastosowana ciecz robocza : ISO VG 46 Temperatura pracy: 40 C W układzie zapewniona jest ciągła kontrola filtrow hydraulicznych. Stopień zanieczyszczenia otoczenia można określić jako średni. Do układu sterowania wbudowano serwozawór typu 4 WS 2 EM 10/4X/5B ... Natężenie przeplywu przez serwozawór wynosi 5 I/min . Według

karty katalogowej dla serwozaworu wymagana jest czystość cieczy roboczej odpowiadająca klasie 7 wedlug NAS 1638. Poza tym w układzie pracuje siłownik hydrauliczny W tym siłowniku stosunek powierzchni czynnej po stronie tłoka do powierzchni czynnej po stronie tłoczyska wynosi 2 : 1. W układzie hydraulicznym należy zainstalować filtr roboczy oraz filtr zabezpieczający umieszczany przed serwozaworem .

Sposób postępowania przy obliczaniu filtru

Wyznaczanie wielkości filtrów

W toku prac nad projektem układu hydraulicznego ustalono, że do filtrowania roboczego zastosowany zostanie filtr umieszczany w przewodzie spływow y'TI, natomiast do filtrowania zabezpieczającego zastosuje się filtr tło czny umieszczany przed serwozaworem 4 1 Wyznaczanie wielkosci konstrukcyjnej filtru spływowego (filtru roboczego) Najpierw należy obliczyc nie przepływu
Ow =

Op·

założone

O= 27.5 I/min· 2 =

rzeczywiste

natęze

55 ltmin

Wyznaczanie wielkości konstrukcyjnej filtru za pomocą odrębnych wykresów dotyczących korpusu i przegrody filtru j ącej Najpierw wybiera się wi elkośc konstrukcyirą według posiadanego doświadczenia. Jeżeli ustalony dla tej wielkośc i konstrukcyjnej całkowity spadek cisnienia Jest większy od podanego w tablicy 33 maksymalnego spadku cisnienia. to cale obliczenie należy powtorzyc przy1mu1ąc większy filtr. Gdy obliczony całkowity spadek ciś nienia będzie mniejszy niż podany maksymalny spadek ciśnienia. wowczas filtr ten jest wlasciwy 1 moż n a zastosować go w ukladzie hydraulicznym. Dla danego przykladu wybrano filtr spływowy typu RF BN/HC 11 O G 005 C 1.X. Spadek ciśnienia na korpusie filtru typu RF 11O. przy Ow = 55 I/min , wynosi według wykresu 50 .JPG = O, 18 bar

Wyznaczanie wymaganej dokładności filtrowania

Ze względu na wymaganą klasę czystości cieczy roboczej NAS 7 należy zastosować filtry z przegrodami o dokładności filtrowania /]5 = 1oo (patrz tablica 30). 2.

hydraulicznych

Praktyczne przykłady obliczania filtrów

6

1.

układach

Wyznaczanie współczynnika

zwiększenia lepkości

Spadek

ciśnienia

na niezanieczyszczonej przegrodzie typu 0110 R 005 BN/HC , przy Ow = 55 l'min , wynosi według wykresu 51 .JpE = 0.7 bai filtrującej

Obliczenie całkowitego spadku c1snienia

h Według wykresu 44 lepkość eksploatacyjna przewidzianej cieczy roboczej w temperaturze 40 C wynosi 46 mm2/s. Według wykresu 49 można określić wspó łczynnik zwięk szenia lepkości f1 = 1,5.

3.

Obliczony całkowity spadek ciśnienia jest wię kszy od do puszczalnego spadku ciśnienia 0.5 bar. Oznacza to ze przyjęty filtr typu RF BN/HC 11 O G 005 C 1.X iest za mały . Należy przeprowadzić jeszcze jedno obliczenie przyjmując większy filtr.

Wyznaczanie współczynnika f2 uwzg lędniającego warunki otoczenia

Według

tablicy 32 współczynnik f2 dla średnich warunków otoczenia maszynowego wynosi 1,0.

193

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

Wyznaczanie wielkosci konstrukcyjnej filtru za pomocą wykresu obliczeniowego

2

Przedstawiony niżej przykład Objaśnia sposób oblicza· nia f1ltrow umieszczanych w przewodzie bocznikowym.

Ustalenie natężenia przepływu do obliczenia filtrów OA = °'.v· f1 · f2 =551.min · 1,5 · 1.0

P rzykład

= 82.5 limin Dane o

filtru można teraz odczytać na wykresie 52 Punkt przecięcia się linii Q A = 82 5 ł min z linią 5 urn wypada w obszarze w1elkosci konstrukcyinej 240

u kładzie

hydraulicznym

Wiełkosc konstrukcyjną

M ożna wi ęc do filtrowania roboczego zastosowac filtr RF BN/HC 240 G 005 C 1.X jako filtr umieszczany w przewodzie spływowym.

4.2 Wyznaczanie w1elkośc1 kon_5trukcy1ne1 filtru zabezp1ecza1aceqo Ten filtr instalowany jest bezposrednio przed serwozaworem Filtr powinien byc wykonany bez zaworu zwrot· nego Do kontroli zanieczyszczenia przegrody filtrującej filtr zostaje wyposażony w elektryczny wskaznik zanieczyszczenia. Filtr powinien zapewniac dokladnosc filtrowania 100

/is

>

Poje mnośc zbiornika: ok 1OOO ł Zastosowana ciecz robocza: ISO VG 46 Temperatura pracy· T 50 C W u kładzie zainstalowano 2 pompy, każda o wydajnosc• 100 I.mm . Układ wyposażony jest w zawory proporCjonalne. Warunki otoczenia są średnie Filtry Objęte są kontrolą c1ąglą U kład hydrauliczny pracuje 7 godzin dziennie Tydz1en roboczy ma 5 dni.

=

Dane d otyczące filtru w przewodzie bocznikowym Filtry w przewodzie bocznikowym mogą pracowac w sposob ciągły . To znaczy w ciągu 24 godzm na dobę 1 7 dni w tygodniu. Sposob postępowania przy obliczaniu filtru Wyznaczanie

Wyznaczanie wielkości konstrukcyjnej filtru za pomocą wykresu obliczeniowego Ustalenie natężeria OA =

przepływu

Ow · f 1 • f2 = 5 li min

natężenia przepływu

do obliczenia filtru

1,5 · 1.0 = 7.5 11min

Q =75 l1m1n z limą 5 11m wypada w obszarze wielkości konstrukcy1ne130. Według wykresu 53 punkt przec i ęcia s i ę linii

Można więc zastosować filtr LF BN 30 G 005 C 1 X jako filtr zabezp1ecza1ący umieszczany przed serwozaworem

Wybrano: 40 I/min

2.

Wyznaczanie dokladn9ści filtrowania

Według punktu 5 6 .2 filtry w przewodzie bocznikowym powinny miec przegrody filtrujące o dokladnosci filtrowania o 1 stopień lepszej niż podano w tablicy 30.

Oznacza to. że należy zastosowac przegrody o absolut· ne1dokladnosc1 filtrowania 5 !'m 3.

Wyznaczanre powierzchni filtrujace1 ON f1

A= -

q

40 1 = - = 11428cm2 0.0035

Wyn ik Zdołnosc przepustowa filtru w przewodzie boczmkowyn powinna wynosie 40 I. mm Przepływowa powierzchnia filtrująca powinna wynosie co najmniej 11428 cm2.

Filtr pow1n1en być wyposażony w przegrodę absolutnej dokladnosci filtrowania 5 pm.

194

filtruj ącą

o

Filtrowanie w układach hydraulicznych

Przykład

Przykład

3

Dane o układzie hydraulicznym - patrz przykład 2

4

Przykład ten objaśnia sposób obliczania flltrow do filtrowania trudno zapalnych cieczy roboczych.

Dane dotyczące filtru w przewodzie bocznikowym Dane o układzie hydraulicznym bezpieczeństwa

Przepisy

pracy danego obiektu dopuszczają pracę filtru w przewodzie bocznikowym jedynie w czasie pracy układu hydraulicznego.

Sposób

postępowania

przy obliczaniu filtru

Ciecz robocza: HFC 46 Układ hydrauliczny maszyny do odlewania pod c1snie-

niem. Stopień zanieczyszczenia otoczenia maszyny: d u że

Obieg przez filtr ca łej zawartości zbiornika wynosi 1OOO litrów. wówczas natężenie przepływu przez filtr powinno wy n osić :

Pojemność

zbiornika: ok. 1OOO litrów

Temperatura pracy: 50 -c

1000

O= - - = 33,31/min 30

Rzeczywiste

dokładność

natężenie przepływu:

80 I/min

Układ wyposażony jest w zawory proporCJonalne.

Wybrano: 40 I/min

Wymagana

Kontrolę zanieczyszczenia filtrów przeprowadza się sporadycznie.

filtrowania

Wymagana jest dokładność filtrowania o jeden stopien lepsza, a więc absolutna dokładność filtrowania wynosi

3 11m.

Przewidziano wyposażenie układu w filtry umieszczane przewodzie spływowym. Wyznaczenie

dokładności

filtrowania

Zastosowanie zaworów proporcjonalnych wymaga uży cia filtrów o dokładności /)10 2: 1OO. Wyznaczenie powierzchni filtrującej

Wyznaczanie powierzchni ON· f, A=-q

filtrującej

40 - 1 - - = 16000cm2 0,0025

Wynik Ustalone w danym przykładz i e natężenie przepływu przez filtr w przewodzie bocznikow ym jest takie same jak obliczone w prz ykład zie 2 . Jed n akże uwzględ n iono lepsz ą chara kterystykę zatrzymywania zan ieczyszczeń przez przegrodę fi ltrującą oraz zwiększono powierzch n ię fi ltrującą.

A = 60 · f 1 • f2 · f3 · 0w

f1: Współczynnik zwiekszenia lepkości f1 dla lep kości 46 mm2/s wynosi 1,5 (patrz wykres 49)

12 : wspołczynnik uwzglednia jący warunki otoczenia Wedlug tablicy 32 wspó łczyn n i k f2 = 1.7 f3 : współczynnik zwiększenia gęstości tablicy 35 współczyn n ik t3 = 1.27

Według

Wymagana powierzchnia fi l tru jąca A = 60 · 1.5 · 1,7 · 1,27 - 80 A= 15544 cm2 Wynik Należy zastosować filtr RF BN/HC 1300 F 0 10 A 1.1

80105.

195

Filtrowanie w

układach

hydraulicznych

7

Instrukcja dotycząca obsługi technicznej i utrzymywania urządzeń w stanie sprawności technicznej

7.1

Utrzymanie

urządzeń

w stanie sprawności technicznej

Granice temperatury nych

dotyczące

filtrow hydraul icz-

Zasadniczo można stosowac filtry hydrauliczne w temperaturze pracy od - 1O C do + 1OO C. Krótkotrwały wzrost temperatury do 120 C nie powoduje 1eszcze uszkodzenia filtrow W wyższej temperaturze pracy moze nastąpic uszkodzenie przegrody fiłtrujące1 1materialów uszczelniających, wobec czego filtry nie mogą 1uż zapewniać należytego filtrowania cieczy robocze1. Do pracy w nizszej temperaturze należy sprawdzić materiał korpusu 1materia! uszczelnień. Przegrody filtrujące nadają się do przechowywania w temperaturze już od

-50 C. Trudno zapalne ciecze robocze Stosując ciecze trudno zapalne należy liczyć się z więk szym stężeniem zanieczyszczen. Poza tym stosowanie ocynkowanych powlok ochronnych nie 1est dopuszczalne. W odniesieniu do filtrowania tych cieczy należy więc stosowac niektóre środki speCJalne 1ak np. pro1ektowanie większych filtrow. stosowanie innych powlok ochronnych. Patrz również punkt 5.7.

Zmiana zastosowanej dokładności filtrowania lub zastosowanie innych materiałów filtrujących w eksploatowanych układach hydraulicznych Należy też uwzg lędn ic. że znaidujące s i ę w obiegu czą steczki zanieczyszczające powodują szybsze zatykanie przegród fillru1ących. Trzeba więc liczyc się z krotszą trwałoscią użytkową przegród filtrujących o lepszej dokladnosc1filtrowania. Do prac związanych z takimi przeróbkami zaleca się użycie przewoź n ych agregatów do filtrowania w przewodzie bocznikowym

7. 2

W celu zapewnienia nienagannej pracy ag·egatu hydraulicznego należy uwzględnić następu1ące zalecenia odnoszące się do instalowania filtrow - Należy przew1dz1ec odpowiednio dużą przestrzen na wymontowanie przegrody filtru i ącej, co ułatwia lub wręcz umożliwia dokonywanie wymiany P' zegrod filtrujących 1zapobiega ich uszkodzeniu - Orurowanie agregatu hydraulicznego powinno byc wykonane w sposób nie utrudniający wymiany prze grody filtrującej. - Filtry należy umieszczać w dobrze dostępnych miejscach agregatu hydraulicznego Praw1dlowe umieszczenie filtru hydraulicznego decyduje częstokroc o przepisowym wykonanywaniu obslug1 technicznej filtru Należy uwzględnic niezbędną wysokość p1 zestrzeni potrzebne] do wymiany filtru Niezbędne jest przestrzeganie kierunku przepływu wskazanego na korpusie filtru - Elektryczne wskazniki zanieczyszczenia nalezy w miarę moż l iwości wykorzystywac Jako zestyki rozw1erne . Utrudnia to różnego rodzaju niepożądane manipulowanie (np wyciąganie wtyczki przerywanie przewodu) Na zb1orn1ku lub przed filtrem spływowym nalezy przew1dz1ec przyłącza wlewowe Ułatwia to napelnianie lub uzupełnianie cieczy w zbiorniku - Należy przewidzieć miniaturowe przyłącza pomiarowe do pobierania probek cieczy roboczej zna1dują· ce1 się w układzie hydraulicznym W razie większych szczytowych wartosc1 c1snienia lub wahan natęzenia przepływu zaleca się dodatkowe wbudowanie tłumika pulsacji. chroniącego przegrodę fil tru1 acą. - Należy unikac uiemnych szczytowych wartości c1sn1e· rna, które mogą uszkodzić przegrodę filtru. ącą. Przez wbudowanie zaworu zwrotnego między filtrem i zaworem lub zbiornikiem można zapobiec szkodliwemu działaniu u1emnych szczytowych wartosci ciśnienia

7.3 Proponowana cych

częstośc

wymiany przegrod

filtrują

Przegrody filtrujące. stosowane w filtrach hydraulicznych nalezy wymieniac: po zadzialaniu wskaznika zanieczyszczen zainstalowanego w filtrze: - po 1OOO godzinach pracy lub po 1 roku pracy: po dokonanei wymianie cieczy roboczei w calym ukladz1e

196

Wskazówki dla prodocentów agregatów hydraulicznych

Obsługa techniczna filtrów hydraulicznych

Przegrody fi ltrujące pakuje się w zgrzewaną folię z tworzywa sztucznego. chroniącą przed zanieczyszczeniem w czasie transportu lub przechowywania Tę folię ochronną wolno zdeimowac dopiero bezposrednio przed wmontowaniem przegrody fi l trującej do korpusu filtru Oczyszczać można 1edyrne przegrody f1ltru1ące wyko· nane z siatki drucianej. gęstej tkaniny filtracy.nei z drutu rury szczelinowej lub włokniny z włok1en metalowych Natomiast rne można oczyszczac przegrod hltruiących wykonanych z włokniny z włokien szklanych .

Filtrowanie w układac h hydraulicznych

Postę powanie

Proces wymiany przegród filtrujących

wskaznika zanieczyszczenia należy odciążyc od ciśnienia filtr hydrauliczny łub połowę filtru z zanieczyszczoną przegrodą filtrującą.

- Po

-

zadziałaniu

Odkręcić

jego pokrywę . nie dopuszczając do zanieszyszczenia gwintu mocującego korpus filtru Obrocenie pokrywy filtru splywowego o okolo 45· ułat wia uniesienie pokrywy. korpus filtru lub

otworzyć

Czynność tę wykonywać ostrożnie.

- Wymontowac zanieczyszczoną przegrodę filtrującą. Należy przy tym zbadać , czy na powierzchni przegrody nie znajdują się pozostałosci zanieczyszczeri . Ich obecność może wskazywać na występowanie uskodzeri elementów. Poza tym . zwłaszcza w odniesieniu do filtrów splywowych, należy zwracać uwagę na wyimowanie przegrody filtrującej wraz z wlożonym koszykiem wychwytującym zanieczyszczenia. -

-

Pozostałość cieczy roboczej, znajdującą się w korpusie filtru, należy wylać do odpowiedniego naczynia. Ciecz ta zawiera bardzo duże stężenie zanieczyszczeri stałych i z tego względu nie wolno wlewać jej z powrotem do układu . Oczyścić kę

-

korpus filtru stosując do tego nie drapiącą powierzchni.

czystą

szmat-

Sprawdzić uszczelnienie korpusu filtru lub jego pokrywy i w razie potrzeby wymienic.

przy przepłukiwaniu

układu

Napełnić układ oczyszczoną ciecz ą roboczą.

Do tego celu zaleca się stosowanie serwisowego agregatu filtrującego wyposażonego w filtr hydrauliczny Za pomocą tego agregatu można zarówno napełniać zbiornik, jak i przeprowadzać stałe filtrowanie zawartości zbiornika w obwodzie bocznikowym. Wymontować wysokowartościowe zawory. jak np. serwozawory lub zawory proporcjonalne i zastąpić 1e p ły tami lub zaworami do przepłukiwania .

W

układzie należy stosować

ności

filtry o wymaganej

d o kład

filtrowania.

Ewentualnie stosować przegrody filtrujące wytrzy małe na małe różnice ciśnieri o takiej samej dokładnosc1 filtrowania jak filtry układu . Po

około

150- do 300-krotnym przepompowaniu cale1 cieczy roboczej nal eży sprawdzic stan zanieczyszczenia cieczy roboczej cząsteczkami stalymi i proces przepłukiwania zakończyć lub kontynuować. ilości

Przez cały czas przeplukiwania należy w sposob wzmoobserwowac znajdujące się na filtrach wskaznik1 zanieczyszczenia. W razie zadziałania wskaznika należy natychmiast wymieniać przegrody fil trujące Jeszcze przed przystąpieniem do przep łukiwania układu nalezy przygotowac wystarczającą liczbę zamiennych przegrod filtrujących . żony

Czystą hydrauliczną cieczą roboczą zwilżyć

powierzchnie

uszczelniające

gwinty i filtru oraz uszczelnienie

przegrody filtrującej. -

Wmontować nową przegrodę filtrującą dokładności

-

Wkręcić

-

Włączyć układ boczą

i

o wymaganej

filtrowania.

korpus filtru lub zamknąć pokrywę filtru. albo napełnić korpus filtru cieczą roczy nie występują przecieki zew-

sprawdzić

nętrzne

Instrukcja obsługi technicznej filtrów powietrza

Zaleca

się

dokonywanie wymiany filtrów powietrza jedz każdą wymianą filtrów cieczy roboczej. W użyciu znajdują się filtry powietrza z wymienną przegrodą filtrującą lub wymiennym wkładem nocześnie

7.4

Przepłukiwanie całego układu

hydraulicznego Zaleca się przepłukiwanie układu: - przy uruchamianiu nowego układu hydraulicznego; - po dokonanych naprawach; - generalnie po każdym otwarciu układu hydraulicznego. np. przy instalowaniu nowej pompy lub zaworu.

197

Filtrowan ie w układach hydraulicznych

Wykaz ocznaczeń, wskaźników bezwymiarowych i indeksów

8

Indeksy

Oznaczenia Oznaczenie Jednostka

o

I/min, m3/s

A

m2, cm2, mm2

Powierzchnia, powierzchnia filtrująca

p

bar, N/m2

Ciśnienie

({

g

Nastężenie przepływu

Maksymalne zanieczyszczenie przegrody filtruiącej

wielkość cząstki

GB

korpus, w odniesieniu do cieczy roboczej

GP

korpus. wodniesieniu do danych katalogowych

B

warunki robocze

Czas pracy

w

rzeczywiste

Jednostkowe obc1ązerne powierzchni

o

stosunek przełożenia

h

q

l/min/cm2

n

min - 1

Prędkość obrotowa

\'

mm2/s

Lepkość kinematyczna

%

X

numer elementu. numer współ:;zynn ika

Gęstość

r

f

1, 2, 3

Nazwa

prospekt, pompa

kg/dm3

Oznaczenie

Oznaczenie

p

t>

Wskaźniki

198

Nazwa

bezwymiarowe

Ges

całkowite

E

element, przegroda filtrująca

G

korpus

A

obliczenie, powierzchnia, obiekt, uklad

N

nominalne natęzeme przepływu, wartosc nominalna

TA

układ hydrauliczny, dziennie

Nazwa

WA

układ

Wspolczynmk poprawkowy, wspolczynmk zwiększenia

TN

filtr w przewodzie bocznikowym dziennie

WN

filtr w przewodzie bocznikowym. tygodniowo

Procent

t

Czas, czas przeplukiwania

{~

Wartość

n

Liczba

M

Milion

K

Tysiąc

beta, stopień oddzielania

hydrauliczny, tygodniowo

Znaki przed liczbami i wyrażeniam i Oznaczenie

Nazwa

.J

różnica

Filtrowanie w

9

układach

hydraulicznych

Normy międzynarodowe

ISO 228

Gwinty rurowe

ISO 1OOO

Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI

ISO 3722

Hydrauliczne ciecze robocze. Pojemniki do pobierania probek cieczy roboczej Metoda badania procesów oczyszczania"

ISO 4021

Hydrauliczne ciecze robocze ··Analiza cząstek zanieszyszczen. Metoda pobierania próbek z przewodow układu w czasie pracy

ISO 4402

Hydrauliczne ciecze robocze. "Wzorcowanie automatycznych urządzeń zliczających za pomocą pylu wzorcowego AC· fine do badania filtrow powietrza"

ISO 4405

Analiza grawimetryczna

ISO 6162

Pneumatyka hydrauliczna. Połączenia kolnierzowe

ISO DIS 4406

Hydrauliczne ciecze robocze. "Kod liczbowy do określenia zawartosc1 zanieczyszczen stalych"

DIN ISO 294 ·

Pneumatyka. hydraulika. Badanie przegród filtrujących na odkształcenia trwałe metodą Kollapsa.

DIN ISO 2942

Pneumatyka. hydraulika. Przegrody filtrujące . Metoda badania jakosci wykonania

DIN ISO 2943

Pneumatyka. hydraulika. Badanie przegród filtrujących na toleranCję wzaiemną w ornes1eniu do cieczy roboczej

DIN ISO 3723

Pneumatyka. hydraulika. Metoda badania wytrzymalosc1 przegród filtrujących na obciążen ia osiowe

DIN ISO 3724

Pneumatyka. hydraulika. Metoda badania przegrod filtrujących na zmęczenie

DIN ISO 3968

Pneumatyka. hydraulika. Filtry Wyznaczanie charakterystyki spadku cisnienia w zaleznosci od natężenia przepływ u

DIN IS04572

Pneumatyka. hydraulika. Filtry W1elobadaniowa metoda wyznaczania zdolnosc1 filtracyjnej

DIN ISO 5598

Pneumatyka. hydraulika. Definicje zastosowanych pojęc

DIN ISO 2909

Obliczanie wskażnika lepkosci na podstawie lepkości kinematyczne1 ole1u

DIN 24312

Pneumatyka, hydraulika. Ciśnienia. wartosc1. po1ęc1a

DIN 24550

Pneumatyka. hydraulika. Filtry hydrauliczne

DIN 51519

Smary Ustalona przez ISO klasyfikaCJa lepkości przemyslowych smarow ciekłych

DIN 51562

Pomiar lepkosc1 kinematycznej za pomocą lepkosc1om1erza Ubbeholdego

DIN 51592

Wyznaczanie zawartości substanCJ1 stałych w oleju smarowym

DIN 51757

Wyznaczanie gęstości

DIN 51 777

Wyznaczanie zawartości wody w oleju hydraulicznym

Cetop RP 91 H

Ciecze robocze do pracy w układach hydraulicznych olejowych. Wymagania dotyczące oleiow mineralnych

Ce top RP 92 H

Zestawienie wymagan stawianych wobec hltrow stosowanych w ukladach hydraulicznych

Ce top RP 94 H

Wyznaczanie zawartości cząstek stalych w hydraulicznych cieczach roboczych z zastosowaniem automatycznego zliczania cząstek za pomocą urządzenia dzialającego na zasadzie sw1atła przerywanego

Cetop RP 95 H

Zalecana metoda pobierania próbek cieczy robocze i z zastosowaniem butli do zliczania cząstek

Cetop RP 1 18 H

Wytyczne w sprawie kontroli zanieczyszczenia cieczy roboczej w ukladach hydraulicznych

NAS 1638

Aerospace lndustries Association of Amenca. Inc.

SAE 749 D

Society of Automotive Engineers, Inc.

199

Fi ltrowa nie w

Notatki

200

układach

hydrau licznych

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych Hans H. Faatz

1

Wstęp

Agregaty hydrauliczne składają się z bezciśnieniowego zbiornika cieczy roboczej , zespołu silnik-pompa. sterowania osprzętu oraz rurowych przewodow połączenio wych. Poszczególne zespoły agregatu hydraulicznego można rozm1eszczac rozdzielnie lub łącznie . Zespoi silnik-pompa sterowanie 1 osprzęt jak chłodnice filtry, akumulatory hydrauliczne - montowane są często na lub przy zbiorniku cieczy roboczej Potrzebne do tego elementy konstrukcji nośnej wykonywane są na ogól z materialow spawalnych; na1częsc 1 ej ze stali, a rzadziej z aluminium Natomiast nie stosu1e się jeszcze tworzyw sztucznych 1ako elementów konstrukcji nosnej agregatu hydraulicznego KonstrukCje. w ktorych elementy nosne wykonywane są z materiałow spawalnych nazywane s ą tuta1 "konstrukcjami stalowymi ' niezależnie od rodza1u materialu Projektowanie stalowych elementów konstrukCJi agregatów hydraulicznych odbywa s i ę wedlug tych samych zasad. które ogólnie od noszą się do stalowych elementów konstrukcji. Z tego względu pomijamy tutaj opisywanie tego, co ogólnie obow1ązu1e . W pro1ektowaniu stalowych konstrukCJ1 agregatow hydraulicznych szczególne znaczenie ma problem poprawnego zaprojektowania pod względem spawalni czym 1z tego powodu temat ten poddajemy szerszemu omow1eniu. Ponadto wyszczegolnione zostaną te wła ś ci wości , ktore należy uwzględnić przy konstruowaniu stalowych elementów, od n oszących się do poszczegolnych zespołow i całyc h agregatów hydraulicznych

2

Konstrukcje stalowe poprawne pod względem spawalniczym

Już

w fazie projektowania na l eży zwróc1c uwagę na pokonstrukCJi pod względem spawalniczym Obejmu1e to rownież dobor gatunkow stall, nadających się do odpowiedniej metody spawania. Przy konstruowaniu należy także uwzględnic kształt elementu. 1ego wymiary oraz warunki technologiczne 1eksploatacy1ne prawnośc

2.1

Oznaczenia spoin na rysunkach

Rysunki powinny przedstaw1ac gotową częsc. Znaki rodzajów spoin zamieszczone w normacr DIN DIN 1910 do 1912 umożliwiają konstruktorowi skrotowe, a zarazem zrozumiale, przedstawienie ni ezbędnych danyct> Na podstawie obciążenia spoiny konstruktor powinien zapro1ektować kształt połączen. określić me todę spawania i ewentualnie rodzaj spoiwa W odniesieniu do spoin pachwinowych nalezy rowniez podać grubosc spoiny Znaki rodza1u spoiny umieszcza się w odniesieniu do kazdeJ spoiny . Dotyc7y to również grubosc1 spoin pactiwinowych Metodę spoiny można podawac w tabhcacr zamieszczanych na rysunkach . Dotyczy to takze klasy jakosci.

2.2

Przydatność

do spawania

Materialy przewidziane do konstrukcji spawanyct1 powinny nadawac się do spawania. Na ogół stalowe elementy konstrukcy1ne agregatow hydraulicznych spawane są ze stall 1akosc1RST 37 .2 według DIN 171 OO Zbiorniki ze stall stopowei wykonywane są ze stal X5CrN1 189 lub X1 OCrN1T1 189 oraz stali nr 1 4301 lub 1.454 1 według Dl N 17440 Jeżeli

wymagany 1est spec1alny odbior materinlow to powinien on byc przedmiotem odrębnego uzgodnienia między zamaw1a1ącym 1wykonawcą

201

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Przedstawienie spoin symbolami Widok Przekrój

Wykonanie

b 6

JL Jkh d1 Jl;~

~ ~

,,,;

_ so _120_ so _ '

-50

I

.

I

• a

a~ 2x60P201

• 15o_so_ 1so ~

a~ 2x50i250i b501 1SQ1

rr~:xso11201

I

I

I

~x50ł250J

250 _so

Przedstawienie spoin symbolami Widok Przekrój

Wykonanie

x50(150J

Spoiny pachwinowe Spawanie montażowe, wykonywane w miejscu zainstalowania. oznacza się przez umieszczenie chorągiewki przy symbolu

y

y

I

I

I

>

i

•

i

,>

I

I

I

>

~

n

X

-~ -~

n

X

-

I I

I

•w ~ ~ I I

I

I

a

~

V

X

X

Spoiny czołowe Spoiny U i inne specjalne odmiany należy narysować w skali 1 : 1

Rys. 98: Znaki umowne najważniejszych rodzajów spoin. zamieszczane na rysunkach wykonawczych (bliższe dane zawarte są w normie DIN 1912)

a

' „ „a= 6 mm

c

b

.~

„

"a=6 mm element spawany

Powierzchnia ścinania

Ilość stopiwa

2

al 2 - =3000 mm

2

I!.._j = 1 8000 mm2 2

b

E...!.= 1500 mm2

I!.._j = 9000 mm2

c

E...!.=3000 mm

a

4

2

2

2

4

2,

Rys. 99: Porowname przerywanych i ciągłych spoin pachwinowych

202

2

i!._= 9000 mm 4

element gięty

Rys. 1OO: Zmnie;szeme ilosc1 spom przez g1ęc1e

Grubość

spawanego przedmiotu Wykonanie

Wymiary Wysokosc Wysokośc Szczelina 3l progu skosu

Kształt rowka,

Nazwa

Kąt2l

Symbol 1> przekrój

((, f~ < 4 < 8

jednostronne spoina I

li

dwustronne6)

3 < 10 3<40

~c= 1 -

jednostronne spoina V lub

V

dwustronne

I

a \

-

"'

dwu-

spoina Y

stronneGl

y

12 <

jednostronne spoina U lub

y

dwustronne 6)

- --

O< s

-

-

"" s/2

-

-

O< s/2

-

0< 3

-

-

G,E,TIG5)

-

MIG, MAG

-

-

--

-

-

-

--

-

zograniczernem jeZlOlkaspawaJn.czego 1ówrueż do 8mm

E,TIG5l

-

MIG, MAG

-

G

ew. z ograniczeniem jeziorka spa-

-

E, TIG 5l

walniczego również do 8 mm

MIG, MAG

40 < 60

I

a -- "

tJ)

~4,. r1 ,,__ O

-

= 60

0< 3

2< 4

-

40 < 60

E, TIG5l

w szczególnych przypadkach

MIG. MAG

również do mniejszych grubości

spawanych przedmiotów i G

I

~~ -' ~~

--

-

Uwagi

h

.,, 50

P -1

b

= S

tJ)

EA . ' \

c

-

.,, 50

-

b .,_..., 10 <

-

b

Metoda spawania4l

:::: 8

0< 3

,,,, 3

-

E, TIG 5l MIG , MAG

grań również z G

e = 4,6 + i

0.14s.jeślic

= 4mm

{1=8~

..

_

r"" (.)

"o

! I

-"" -o :i (/I

....

30 <

dwu-

spoina2U

stronne 6l

X

,,,, 9

e --:. B

0< 3

,,,, 3

[ił~:1• ' .. . i}

--- b

E,TIGSl MIG, MAG

ten kształt rowka można wykonywać także z różnymi wysokościami

c:

()

~· (/I

skosów. analogicznie do spoin 2/3 2V;e=5+0,1

tJ)

~-· Q - ~

.r=

"'=' S/2

s,jeżelic=3mm

if~=8 0

Q)

:E en Q)

(O

.... en

•

-

(O

Ewentualnie dodatkowy znak, patrz DIN 1912, część 5 2) Do spawania w pozycji q (poziomo na pionowej ścianie) także większy i/lub niesymetryczny 3J Podane wymiary dotyczą stanu wstępnego sczepienia. Najkorzystniejsza wielkość szczeliny spawalniczej zależy od pozycji spawania i metody. 4J E = ręczne spawanie łukowe; G =spawanie gazowe: MIG =spawanie metalową elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego : MAG =spawanie metalową elektrodą w osłonie gazu aktywnego: TIG = spawanie elektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego. 5) Przy spawaniu elektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego może okazać się potrzebna ochrona przed utlenieniem i ograniczenie jeziorka spawalniczego przez gaz ochronny (patrz DIN DIN 32526, obecnie Jako projekt), np. gaz formujący (mieszanina wodoru i azotu) 61 Grań - ewent. utworzenie warstwy graniowej. 1l

Tablica 36

Kształty rowków

spoin czołowych w stalowych elementach konstrukcji (wyciąg z DIN 8551.

częsc

:E

=r

'<

a. .... Q)

c: ()

N

:i

'<

f\)

o w

Q)

O·

1)

()

=r

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznyc h

2.3

Oszczędne

rozmieszczanie spoin

W celu uniknięcia zbędnej pracy spawalniczej konstruktor powinien starac się ograniczac liczbę spoin ich przekrój oraz dlugość

Konstruktor powinien też sprawdz1c. czy można zmnieJszyc liczbę spoin przez zaginanie krawędzi 1inne gięcie (rys. 1OO) G1ęc1e jest na ogol tansze 1bardziej stabilne niż spawanie.

Oszczędność pracy i odpowiednią redukcję kosztow daie też wycinanie narozników w takich m1e1scach. gdzie nie następuje przenoszenie sił.

Do przygotowania spoin czolowych nalezy na rysunku rowkow. Kształt rowka zależy od sposobu wymiarowania spawanego przedmiotu metody spawania, pozycji spawania oraz urządzeń produkcyjnych. Do wykonywania stalowych elementów konstrukcyjnych agregatów hydraulicznych stosuie się powszechnie spawanie w osłonie gazu ochronnego (M IG. MAG) oraz ręczne spawanie lukowe. podać kształt

Niekiedy wskazane jest wykonywanie przerywanych spoin pachwinowych Jednakże, należy uwzględnić warunki eksploatacyine gotowej części. Niedopuszczalne iest stosowanie przerywanych spoin pachwinowych w agregatach hydraulicznych przeznaczonych dla stalowych budowli wodnych. Wewnątrz zbiornika tez nie wolno wykonywać przerywanych spoin pachwinowych Gdy przerywana spoina pachwinowa ma m1ec taką samą powierzchnie scinania 1ak spoina c1ągla. wówczas grubość spoiny pachwinowei powinna byc dwukrotnie wi ększa. jesh ustala się taką samą dlugość przerw 1śc i e gów spawalniczych Takie rozwiązanie nie jest korzystne Należy więc spoiny przerywane stosować jedynie tam. gdzie nie następuje przenoszenie dużych sil. np. przy przypawaniu usztywnien. W tych miejscach stosowanie spoin przerywanych jest korzystne. ponieważ skurcz jest mniejszy Do rzadkości należy wykonywanie obliczen stalowych konstrukCJi agregatów hydraulicznych. wobec czego konstruktor na podstawie posiadanego doswiadczenia powinien ustalac możliwie jak najmniejszą grubość spoin pachwinowych. Do spoin powinien 1stniec dobry dostęp Należy tego przestrzegać JUŻ przy opracowaniu konstrukCJI zwlaszcza w odniesieniu do zespawania takich części. które mają gięte krawędzie.

Zapewnienie jakości prac spawalniczych

2.4

Jakośc prac spawalniczych mozna ocenie wedlug DIN 8563, część 3 W tej normie DIN spoiny czolowe i pachwinowe podzielone są na grupy kwalifikacyjne ze szczegółowym wskazaniem jak należy oceniać dopuszczalne wady zewnętrzne 1wewnętrzne

Do stalowych konstrukCJi agregatow Klasyfikacyjne DS i CK

3

Profile skrzynkowe. ze względu na ich większą sztywność statyczną i dynamiczną. mają przewagę nad profilami gładkimi. Należy jednak zwrócić uwagę, by konstrukcja skrzynkowa agregatu hydraulicznego pozostawała zamkniętą. co zapobiega powstawaniu koroz11 we wnętrzu.

204

grupy

Konstruowanie agregatów hydraulicznych

Przy konstruowaniu agregatow hydraulicznych nalezy szczególne własc1wośc1 hydrauliki. Niezbędne jest zwrocenie uwagi na dogodne rozmieszcze nie elementów 1urządzeń oraz na zapewnienie dobrego dostępu do połączen gwintowych Ponadto należy uwzględnic właściwe normy. jak DIN 24346 szczegolne przepisy zakladowe oraz przepisy obsługi technicznej. ustalone przez producentow elementów 1urządzen uwzględnic

W celu uzyskania należy

mozliwości opłacalnego

opracować

zespołów

zakładowe

normy

wytwarzania dotyczące

lub poszczególnych części.

Podstawę do opracowania konstrukcji agregatow hydraulicznych stanowi zaproiektowany wedlug Dll'J 24 34 7 hydrauliczny schemat polączen oraz wykaz elementów i urządzen

Hydrauliczny schemat stawiam 1n · przepływ

Spoiny należy rozm1eszczac w miejscach podlegają cych malemu obciążeniu . Należy przy tym unikać zmian przekrojów spawanych przedm1otow.

odnoszą się

-

polączeń

wg DIN 24347 przed-

energii cieczy hydraulicznej:

ciśnienia podlegaiące

nastawieniu:

- zwymiarowanie przewodow rurowych. Wykaz elementow 1 urządzen powinien zaw1erac wszystkie elementy i urządzenia podane w hydraulicznym schemacie po lączen wraz z dokladnym oznaczeniem typu oraz nazwą dostawcy lub producenta

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Usystematyzowane wytyczne

3.1

3.2

Szczególne problemy konstruowania agregatów hydraulicznych

postępowani a

Wytyczne nauki o konstruowaniu obowiązują rownież w odniesieniu do agregatów hydraulicznych. Przy konstruowaniu agregatów hydraulicznych można stosowac np. metodę opisaną w wytycznych VOi 2221 (rys. 101 ). Konstruktor często może posługiwać się materiałami pomocniczymi jak samoprzylepnymi symbolami graficznymi pomp, silników i zaworów oraz wydrukowanymi ślepymi rysunkami zbiorników i zespołów silnik-pompa. Ponadto, przygotowanie komputerowo wspomaganych systemow projektowania z zastosowaniem komputerów biurowych lub osobistych. może stanowić i stotną pomoc przy konstruowaniu agregatów hydraulicznych

Oprócz standardowych regu ł nauki o konstruowaniu należy przy projektowaniu agregatów hydrauhcznych uwzględnic niektore własciwości szczególne, rożniące s1e zależn i e od obszaru zastosowania i zespołu. Własc1wości te opisano niżej w odniesieniu do poszczegolnych zespołów agregatu hydraulicznego.

Etapy opracowania

Wyniki opracowania

Fazy

I

c 1 ł 2

ł 3

ł 4

ł

6 ł 7

Fazał

Zadanie

l

Wyjaśnienie 1sprecyzowanie

postawionego zadania

•

I

Określ enie działan i ich

-

str Jktury

' •

:-/

Wykaz wymagan

I

~

I

Wyszukiwanie zasad rozw1ązan i ich struktury

Podzial na możliwe do zrealizowania moduły

' • 5

A

-

--

-,! Ao,wiązanie

I

A

Faza li

madn
-

~

I

Kształtowanie miarodajnych modułów

' '

Kształtowanie całego

--

--

wyrobu

Opracowanie danych dotyczących wykonania 1użytkowan i a

'

'i

Struktura działan

-

-

'i

i i -

..

I

I

( Kontynuowanie reahzac11 )

Stcuktu'a modulowa /

Projekty wstępne

Projekt ogólny

I I

Dokumeolacia wykooawC2a/

Faza llł

l

Faza IV

I

Rys. 101 · Usystematyzowane wytyczne postępowania przy konstruowaniu

205

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

4

Zespoły

4.1

Zbiorniki cieczy roboczej

W układach hydraulicznych na ogol stosowane są bezc1snieniowe zbiorniki cieczy roboczej. Zbiorniki powinny być tak zwymiarowane. by mogly pom 1 escić występują cą w układzie 1losc cieczy roboczej. o ile w obwodzie me zainstalowano takich urządzeń. iak np sterowane zawory zwrotne. ktore zapobiegają niezamierzonemu spły wowi cieczy roboczej do zbiornika Minimalna po1emnosć zbiornika powinna być równa lub większa niż 3krotnosć wydajnosc1 pomp hydraulicznych Dotyczy to układow pracuią:;ych z olejem hydraulicznym 1ako cie czą roboczą. Jeżeli przew1du1e się stosowanie inne1 cieczy np trudno zapalne1 to poiemnosc zbiornika. załezrne od cechu1ące1 daną ciecz własc1wosc1 oddzielania powietrza 1oddzielania zarneczyszczen. powinna stanowić od 5- do 8-krotnośc1 wydajności pomp.

.....,

11

~

~

Zbiorniki o po1emnosc1 do 63 ł wykonywane są na ogol z aluminium . Zbiorniki o pojemnosci od 63 I wykonywane są z blachy stalowej. W przemysle obrabiarKowym sto sowane są prostokątne zbiorniki stalowe według DIN 24 339 Tuta1 znormalizowane są rowrneż pokrywy zamykające zbiorników W hydraulicznych układach pras 1 maszyn odlewniczych mozna spotkac zbiorniki z wzmocnionymi sc1ankam1gładk1m1 lub ze sc1ankam1 z wytlocze 111am1 wzmacnia1ącymi. W agregatach hydraulicznych instalowanych w stalowniach i walcowniach stosowane są na ogół okrągłe zbiorniki cieczy robocze i

35

®

....

b1

~

- ... D

I

I

©

I

C\I

I/)

L.-1

1 2 3 4

'

CD

p

o

T

._..~ d2

~

12

~

C\I

'l

D

..c'

I o o

! M1 ..c

@

~

-::i

M16

.... 13 ~

_„

.......

.......

...

o b2

~::i

z

~y

~- ,

.- -

o

!

'
..c ~

' .c

.~

·-

'

=:i

~

2 X dla DN 160 do DN 1ooo 6 śrub mocujących od DN 630 ucha zaczepowe, 0 50 1 X tylko dla DN 63 i 100

·-

Po1emnosc uzyteczna, DN

b1

b2

d1

d2

d3

h1

h2

h3

h4

11

12

13

y

z

I

63 100 160 250 400 630 800 1000

365 460 590 690 735 945 900 1065

285 360 490 590 635 845 800 965

248 248 248 248 248 383 383 383

G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1

324 324 324 324 324 449 449 449

660 660 660 680 680 770 770 800

205 205 205 21 5 215 265 265 285

397 397 397 417 41 7 502 502 527

409 409 409 429 429 519 519 549

508 633 810 1010 1514 1514 2014 2014

308 393 570 770 1274 1274 1774 1774

100 120 120 120 120 120 120 120

11 5 135 135 135 135 135 135 135

80 100 100 100 100 100 100 100

60 95 156 241 387 622 790 993

--

Rys. 102· Podstawowe wymiary prostokatnych stalowych zb1orn1kow cieczy robocze1

206

zbliżone do DIN 24 339

Konstrukcje stalowe agregatow hydraulicznych

Rys. 103 Zbiorniki afumm1owe

Rys. 104: Zbiorniki stalowe

Rys. 105· Zbiornik o po1emnosc1 16000 fltrow

W zbiorniku powinna istniec możllwosc oddzielania się powietrza zawartego w hydraul1czne1 cieczy robocze1 Z tego względu przewód ssawny powinien byc znacznie oddalony of przewodu spływowego. P rzepływ w zbiorniku powinien być mały, aby mog ło następować osadzanie s ię zan i eczyszczeń, ewentualnie zawartych w cieczy robocze1. W celu u moż liwienia okresowego oczyszczania i sprawdzania wnętrza zbiornika należy przewidzieć

odpowiednio duze otwory do oczyszczania. W zbiornikach o po1emnosc1 ponad 1OO litrow wskazane jest uwzg l ędnien i e przyspawanej przegrody z przele wem międ zy komorą ssawną i sp ływową W takim przypadku należy oczywiście każdą z tych komor odrębnie oprozniac i oczyszczać

207

Konstrukcje stalowe agregatow hydraulicznych

Zamiast przyspawanej przegrody z przelewem mozna przew1dz1ec przegrodę przepuszczalną, np. w postaci s1atk1 z otworami rombowymi , wykonanej przez rozc1ą gn i ęc1e blachy perforowanej. W celu uzyskania lepszego oddzielania powietrza wskazane jest skosne ustawienie tej przegrody W konstrukcji przegrody. co najmniej w jej dolnej częsci. powinna byc przyspawana przegroda utrudniająca przedostawanie się zanieczyszczen z komory splywowej do komory ssawnej

Natryskowe cynkowanie zb1ornikow możllwe 1est tylko z pewnymi ograniczeniami Cynkowanie natryskowe ma tę zaletę, że można cynkowac również tak e zb1ornik1. ktore nie mieszczą się w kąp i eli. Ale cynk można natrys kiwać tylko na g ł adką pow i erzchnię meta l iczną Trudno dostępne miejsca zostają z reguly ocynkowane nie dostatecznie. zwlaszcza zaś łatwo odłupuje się zbyt gruba powłoka cynkowa Przy zanurzeniowym cynkowaniu zb1ornikow w kąpiel nalezy dop1łnowac by temperatura ciekłego cynku wy nosiła około 480 C Dz1ęk1 temu następuje wyżarzanie odprężające. co zapobiega odkształceniom zbiornika Ewentualnie JUŻ tylko z tego powodu zachodzi koniecz nosc usztywniania zbiornika. Cynk, znajdujący się w zbiornikach 1w pustej przestrzeni powinien moc szybko spłynąc i to bez dużego spadku temperatury W1elkosc dysponowanej kąp1el1 1 metodę zanurzenia nalezy u względnie przy konstruowaniu zbiornika W tym celu trzeba przew1dz1eć dodatkowe mozliwosci zawieszania

Częstokroc

zb1crn1ki cieczy roboczej stanowią konstrukcję nośną dla innych elementów. np. kompletnego zespolu silnik-pompa 1/lub sterowanie. Może więc występować koniecznosc usztywnienia scianek zbiornika Najprostszą formą usztywnienia są wytloczenia wzmacniające Mają one tę zaletę, że nie wymagają wspawania usztywnień

Może jednak zachodzie koniecznosc przyspawania blach wzmacnia.ących. W najprostszych przypadkach stosuie się piaskowniki stalowe, ktore do scianek zbiornika zostają obustronnie przyspawane ciągłymi spoinami pachwinowymi.

Stalowe zb1ornik1 przed przyspawaniem pokrywy są poddawane piaskowaniu 1 gruntowaniu powierzchni wewnętrznej farbą cynkową. Taka powłoka malarska 1est odporna na dz i ałanie na1częsc1ej stosowanych cieczy roboczych. Powłoka ta zapewnia też wystarcza 1ącą ochronę przed koroz1ą

Jeżeli

piaskowniki nie są wystarczaiące do usztywnienia, to na ogol stosuie się przyspawanie ceowników Również i tuta1 należy zwrócić uwagę na szczelne przyspawanie ceownikow do zb1orn1ka, by ewent. znajdujące się w ceownikach zanieczyszczenia nie mogły przedostac się do c1e:;zy roboczei

Dla układów, w ktorych stosowane są serwozawory wymagane są zb1orn1k1 hydrauliczne wykonane ze stah rnerdzewne1 W odniesieniu do zb ornikow ze stall nierdzewnej obowiązu1ą takie same zasady konstruowania. jak dla zbiorników za stali węglową Wska zane iest staranne zbadanie możliwości zredukowania grubosc1 sc1anek zbiornika. Należy unikac tworzenia połącze n spawanych stali austenityczne1 ze stalą węglo często

Przy przyspawarnu żeber wzmacniających nalezy unikac skupienia spoin i kątow. w ktorych gromadzą się zanieczyszczenia. Wnętrze zbiornika powinno zapewniać nienaganne warunki do oczyszczania Jeżeli

zb1ornik1poddawane są cynkowaniu ogniowemu . dogodny dostęp do przestrzeni wewnętrznej Otwory odpowietrzające i otwory wylotowe powinny byc rozmieszczone w odpowiednich częściach zbiornika to

n ależy zapewnić

wą

Zb1orn1k1 hydrauliczne ze stah nierdzewnej po ich wyko · naniu powinny być poddane wytrawieniu Malowanie nic 1est wymagane

@

@ 1 Otwory do opróżniania 2 Strefa krytyczna 3 Opróżnian i e resztek 4 Glowny otwor do opróżniania

@ 5 Przeiścia w przegrodzie 6 Odpowietrzanie 7 Ucho do zawieszania

Rys. 106· Srodk11 zab1eg1 niezbędne do umozl1wiema zanurzeniowego cynkowania okrąg/ego zbiornika

208

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Już

przy konstruowaniu większych zbiorników trzeba zmian długości zbiornika wskutek różnic temperatury. Z tego względu zbiorniki okrągie zaopatrywane są w jedną podporę sta łą i jedną ru chomą (patrz rys. 107). Zbiorniki hydrauliczne powinny być szczelne nie tylko w kierunku na zewnątrz , ale n i ez będne jest też zadbanie o to. by do zbiorników nie mogly p rzedostawać się jakiekolw1ek zanieczyszczenia z zewnątrz . Dotyczy to zwlaszcza takich zbiorników prastokątnych , w których gorna częsć wykonana jest w postaci miski na przecieki oleju. Niezbędne otwory, np. wycięcia na fil tr i zespól silnikpompa. należy starannie zamykać i uszczelniać . Jako matenal uszcze l n i ający nadaj ą się połącze n ia gumowokorkowe. M ateriał powinien być elastyczny i/lub dosć gruby do skompensowania mniejszych nierówności powierzchni stalowej konstrukcji , a ponadto powinien nadawać się do danej cieczy roboczej. Powierzchnie uszczelniające powinny być plaskie 1 czyste. Odstępy m ięd z y śrubami mocuj ącymi powinny być na tyle małe. by możn a było zapewn i ć nienaganne uszczelnienie. uwzg l ędnić moż l iwość

@

d

11

12

b1

b2

a1

a2

1000 1500

1000 1000

1510 2050

765 1400

200 200

150 150

750 750

600 600

2000 3000 4000

1250 1250 1250

1830 2740 3490

1100 1920 2740

200 200 200

150 150 150

950 950 950

800 800 800

4000 5000 6000 7000 10000

1600 1600 1600 1600 1600

2230 2820 3260 3740 5350

1280 1770 2250 2770 4290

350 350 350 350 350

300 300 300 300 300

1200 1200 1200 1200 1200

1050 1050 1050 1050 1050

13000

1600

6960

5625

525

475

1150

1000

16000 20000

2000 2000

5550 6960

4210 5395

600 600

550 550

1750 1750

1600 1600

ność.I

5) Średnica wewnętrzna 500 6) Zawór spustowy 7) Podpora stala 8) Podpora ruchoma

1) Wskaźnik poziomu cieczy 2) Filtr wlewowy z filtrem powietrza 3) Przelew 4) Ucho zaczepowe

CD

Pojem-

@

@

@

o o

l ł 12 11

210

@

210

a2 a1

\

•

•

4

X

023

®

Rys. 107: Podstawowe wymiary okrągłych zb1ormkow stalowych

209

Konstrukcje stalowe agregatow hydraulicznych

4.2

Zespoły

silnik-pompa

W zespole silnik-pompa agregatu hydraulicznego na· stępuje przemiana energii elektrycznej w hydrauliczną W literaturze specjalistycznej stosowane są też inne nazwy tego zespolu. jak: zespół napędowy agregat pompowy Do okreslenia budowy 1formy wykonania zespołów silnik-pompa stosowane są skroty V1. 83 85 lub 83 85 będące odpow1ednikam1 skrotów okreslających budowę i formę wykonania silników elektrycznych. stosowanych w tych zespolach. W zespolach V1, 85 183185 moment obrotowy przenoszony jest z konstrukcji wsporczej pompy. Występuje tutaj najkrótsza droga przenoszenia momentu obrotowego Poza tym. bezpośrednio za pompą mozna um1esc1c p1ersc1erne tłumiące. powodu1ące odsprzęzenie dzwięku materiałowego. Dla każdej pompy należy zapro1ektowac odpowiedni p1ersc1eń tłumiący

Rys 108: Zespól silnik-pompa

Takie elementy 1ak konstrukCJe wsporcze z lub bez p1erscienia tłumiącego . łapy wsporcze pomp i sprzęgła oraz płyty montażowe są elementami handlowymi. Zalecane jest stosowanie zespolow silnik-pompa bu· dowy V1. 85 1 83 '85. ponieważ dz1ęk1 wymuszonej wspolosiowosci pompy 1 walu silnika unika się przesunięc na sprzęgle 1me potrzebne 1est pracochłonne regulowanie wspołosiowosci sprzęgla Producenci sprzę g1el przew1du1ą stosowanie małego wkrętu we wpusc1e pasowanym w celu zabezpieczenia sprzęg la przed przesunięciem. Jest to wystarcza1ące dla agregatów o mocy napędowej do 15 kW. We większych silnikach należy obydwie polowy sprzęgla zabezpieczyć tarczą. Taki sposob zabezpieczenia sprzęgieł w odmianie V1 iest zawsze wskazany. przyna1mn1e1 w odrnes1en1u do gorne1 połowy sprzęgła

W czasie montażu nalezy sprawdzic. czy zgodny jest wza1emny odstęp polowek sprzęgła W zespolach silnik-pompa budowy 83 silnik 1 pompa umieszczone są na wspólnej ramie. Na ogól pompa mocowana jest na kątown i ku mocującym . Wspólna rama przenosi momenty obrotowe i s1ly. Z tego powodu rama powinna byc tak wykonana, by przenoszone siły nie powodowały ruchow względnych między silnikiem elektrycznym 1pompą.

Rys. 109· Zespoi silnik-pompa

Dla silnikow elektrycznych o wielkosci mechanicznej 180 wystarczy zwykła rama z płaskownikow stalowych. Kątowniki mocuiące pompę można zespawac z piaskownikami stalowymi. Dla silnikow o wielkości mechanicznej 200 do 315 stosuie się też wspomnianą wyże1 ramę. ale wzmocnioną przez dodatkowe przyspawanie stalowych płaskowrn kow lub kątownikow. 210

Rys 11 O Zespoi silnik-pompa

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Dla silników wielkości mechanicznej 355 i większej wymagane iest stosowanie stabilnych ram fundamentowych, zespawanych z piaskowników i ceowników. W tym przypadku wskazane jest. by kątownik mocujący pompę przymocowany byl śrubami , a nie przyspawany. pod silnikiem umieszczać podkladki . Co najmniej od wielkości mechanicznej 200 należy przewidzieć umieszczenie na płas kownikach odpowiednich nakładek zapobiegających przesunięciom bocznym.

W celu wyrównania

wysokości można

Często

do zespolu silnik-pompa włączone zostaią rowpompy i/lub zawory ograni-

nież urządzenia sterujące czające ciśn i enie.

W zespołach budowy 85 i 83/85 można zastosowac tab licę montażową z umieszczonymi na niej odpowiednimi urządzeniam i . Do przymocowania tablicy wykorzystuje się śruby mocujące silnik.

W zespole budowy V1

można urządzenia umieszczac

na płycie montażowej.

l '

'' @

B = A - (2 do 5 mm) podczas montażu należy zmierzyć wymiar ·A", by można było nastawić wymiar "B"! 1 strona silnika 2 strona pompy 3 dlugość konstrukcji wsporczej pompy ewent. z pierścieniem tlumiącym

Rys. 111 : Zespoi silnik-pompa

Montaż

M ontaż

1

Rys. 112: Kostrukcja wsporcza pompy

z silnikiem elektrycznym budowy 8 5

z silnikiem elektrycznym budowy B3/B5

Sprzęgło

2 Konstrukcja wsporcza pompy, podatna 3 Łapa pompy

4 Płyta montażowa 5 Uszczelnienie Montaż

z silnikiem elektrycznym budowy V1

Rys. 113: Montaż zespołów silnik-pompa 211

Konstrukc je stalowe agregatów hydraulicznych

W żę

zespołach

budowy B3 nalezy na ramie do mocowania zaworow.

um1esc1ć

wie-

przewodzie ssawnym .

W celu odsprzężenia dzwięku materiałowego wskazane iest zastosowanie przewodow g1ętk1ch w ::>rzewodz1e tlocznym i przewodzie do odprowadzania przec1ekow W przewodzie ssawnym zaleca się um1eszczan1e kompen satora

Niekiedy trzeba zbadać. czy wobec przesunięć względ nych między pompą i układem przewodów rurowych nie zachodzi konieczność użycia przewodów giętkich w przewodzie tlocznym 1ssawnym oraz kompensatorów w

~

~ ~---,

b3

-

- b2 I b1

-

CD

-

1n

12 -

~

_ . ,. .

1-1

(~

ł ( !!I ~ l IJ ~I I ~~OĘ1== _=_ 12::!±::::~~-i:::=~

@

I

b3

13 -

-

11

-

14

M

.r:::

b3 -= 2""'0-_ _"---'b,_,1_ ___

12__ 11

e4d _._ -13 - -

1 2

wielkosć

konstr. 132 do 180 wielkość konstr. 200 do 315 3 wie l kość konstr. 355 do 400

-

14

i..

(L3. L4 1X są tylko przybliżonym i wym1aram1 ponieważ zależą one od wymiarów danego silnika i konstrukcyjnej wielkości pompy)

4 wieża do mocowania zaworow 5 spust oleju R 1/4"

--1

W1elkośc konstruk.

132Sf132M 160Mf160M 180Ml 180L 200L 225S/225M 250M 280S/280M 315S/315M 355S/355M 400S/400M

b1

b2

b3

d

e

h1

h2

h3

11

12

13

14

X

280 330 370 410 460 520 620 650 750 860

200 250 290 330 380 440 540 570 650 760

40 40 40 40 40 40 40 40 50 50

18 23 23 23 23 23 23 23 23 26

30 35 35 35 35 45 45 40 35 50

55 55 55 150 150 190 190 220 255 325

135 163 183 203 228 253 283 318 355 400

308 368 418 463 520 584 664 700 795 895

720 820 870 920 1020 1090 1240 1360 1450 1750

660 750 800 850 950 1000 1150 1280 1380 1650

65 75 75 80 80 100 100 90 140 160

900 1050 1200 1350 1450 1520 1650 1800 2000 2250

375 450 520 590 630 730 810 870 950 1120

-

--

--

Rys 114 Podstawowe wymiary zesp olo w stlntk-pompa z s1/ntk1em elektrycznym budowy 83 212

-

-~

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

4.3

Ramy oraz tablice czołowe do mocowania elementów steruj ąc ych

Elementy i urządzenia sterujące. bloki sterownicze oraz zawory. stosowane w układzie hydraulicznym, powinny byc zamocowane trwale 1 niezawodnie. Elementy i urządzenia potrzebne do sterowania w hydraulicznych układach obrabiarek często umieszczane są na zbiorni-
--

Zależnie

od masy może byc wskazane zastosowanie podparcia ramy.

skośnego

W celu zmniejszenia przenoszenia dżw1ęku materiało wego. a tym samym zmniejszenia h ałasu emitowanego przez agregat, można elementy przykręcać do ramy srubami. Można wtedy między element 1 ramę wstaw1c przekładkę tłumiącą (gumowo-korkową). To samo dotyczy połączenia elementów ramy ze zbiornikiem.

Rys. 115

c

--@

-

380

210

~---

~-

rl

20

--r-----

jf

~

o

'

O l v

I.O I.O

i 1~

I

I.O

I

(")

I

E:

~

-

-~

I-

,...

L

o o /\

"-CD

1 na obwodzie zespawana spoiną ciąg łą a = 3 mm 2 zamknięte zatyczką " kapslo " 3 zastrzały , do wyboru Rys. 11 6 : Szkic ramy do mocowania elementów sterujących

40

....

„40

Rys. 117: Podwójna rama do mocowania elementow sterujących wielkosci nominalne} 6

213

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Szczególną uwagę

nalezy zwrócić na dostęp do połą czen śrubowych w agregatach z ramami do mocowania elementów. Elementy powinny więc być umieszczone za ramą i to tak. by urządzenia znajdowały się między rurami czworokątnymi Może to jednak utrudnić dostęp do elementów sterujących. W takim razie należy dodatkowo rozważyc sposob rozmieszczenia elementow Konstrukcja ramy do mocowania elementow wymaga więcej miejsca niż tablica czołowa. Gdy nie ma dosc miejsca dla elementów 1urządzen sterujących na ramie wowczas zachodzi konieczność zastosowania konstrukCJI z tablicą czołową

[~Rys 118 Ceowniki gięte 1 usztywnienia tab/te czo/owych

W odniesieniu do tablic czołowych. zwanych też ścian kami montażowymi. wydane zostaly normy zakładowe dotyczące wyc 1 ęc. Konstruktor musi więc ustalić tylko dlugosc i wysokosc tablicy czołowej oraz położenie i kierunek wycięć. Ustalone też są belki nosne tablicy czołowej. Wskazane jest stosowanie da tego celu giętych ceownikow. do których następuje przyspawanie tablicy czołowej.

Rys 119

214

w zaleznosc1 od wie l kości tablicy czołowej oraz masy nabudowywanych elementow 1 urządzeń. może okazac się konieczne wykonanie usztywnien sc1ank montażo wej a także wykonanie podparc do zbiornika. Wskazane jest uwzględnienie wykonarnq otworów transportowych w górnym obszarze ceowników giętych

4.4

Stojaki do mocowania zaworow

Hydrauliczne układy dużych maszyn 1urządzen mają tez duze zb1ornik1. napędy oraz elementy steru ące. ktore ustawiane są odrębnie. Zb1orn1k1 1napędy us:aw1ane sa najczęściej w specjalnie do tych celów wybLdowanych pomieszczeniach (często piwnicznych). natomiast elementy sterujące umieszczane są możliwie b11sko odb101nikow (hydraulicznych silnikow lub silowrnkow . W wielu przypadkach elementy sterujące zoslaja zmontowane 1 orurowane na stojakach do mocowania zaworow Wielkość tych stojaków za l eży od rodzaju 1masy nabudowywanych elementów i urządzen sterujących. wobec czego można znormalizować jedynie części nosne jak łapy, miski olejowe oraz belki

Tutaj tak samo jak dla tablic czołowych, się potrzebne usztywnienia i podparcia

mcgą

okazac

Rowrneż i w konstrukcji stojakow do mocowania zaworow można stosować rury wspawane do belek nośnych jako elementow zaczepowych umozliwiają:::ych przemieszczenie stojaka gdyż me ma mozhwosc podnoszenia stojaka od dołu

Przy konstruowaniu stojakow do mocowania zaworow na tyle duży odstęp między elementarni sterującymi podlegającymi orurowaniu. by mazl1we bylo wykonanie orurowania z lukami w ksztalc1e I tery U uwzg lędnia s i ę

Rys 120

Konstrukcje stalowe agregatow hydraulicznych

Rys 121:

o

Rys 122

@] 0000 @] o o o o

8 8

[g:D

~

CD

8

o o o

~ ~ a:g

o

(go

o o o

C\J

~ ~

V

T

8

U')

'' '' '

a b

70

®@

-

c

---

p

@@

,....

---

-

1 2 3 4 5

130 1150 1250

--· --

70

200

50

a

b

c

1360 1860 2360 2860

1500 2000 2500 3000

1600 2100 2600 3100

Ucho do podnoszenia Przestrzeri na orurowanie Miska na przecieki oleju, stała Wymiar maksymalny Od wielkości 2500 z dwoma miskami na przecieki oleju i trzeci ą łapą

Rys 123 Sto1ak do mocowania zaworow lekka odmiana konstrukcyjna

215

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

4.5

Stoły

do mocowania zaworów

Rozmieszczenie elementów sterujących na stojakach jest na ogól dokonywane w taki sposób. że powierzchnia podziału między zaworami i płytą jest pionowa. Nie jest to jednak korzystne dla utrzymania urządzeń w stanie sprawności technicznej . Z tego też względu bardzo czę sto stosowane są takie stoły do mocowania zaworów. które mogą mieć poziomą powierzchnię podziału między zaworami i płytą. Wspomniane stoly mogą mieć konstrukcję lżejszą lub cięższą, zależnie od masy umieszczanej na tych stolach. W najprostszej odmianie stołu dla płyt sterowniczych z zaworami o wielkości nominalnej ( = WN) do 16 stosuje się kątowniki zarówno do wykonania łap pionowych , jak 1 do poziomo rozmieszczonych elementów nośnych. Plyta może być wykonana jako ciągła płyta stołu z wycięciami albo jako rozpórki między poziomymi belkami

Rys. 124: Stół do mocowania zaworów

nośnymi .

Do mocowania dużych płyt sterowniczych z zaworami WN 16 należy stosować stoły o konstrukcji bardziej stabilnej. Do wykonania takich stolów można stosować rury czworokątne zarówno na podparcia, jak i na poziome belki nośne. większymi n iż

Stojaki do mocowania zaworów projektowane są często z odprowadzającym orurowaniem. Natomiast od stołu do mocowania zaworów lepiej jest wyprowadzać rury z płyt sterowniczych, wobec czego w stole należy ułożyć tylko przewody zbiorcze do pompy. zbiornika i przecieków oleju. a następnie już w miejscu montażu połączyć je z ogólnym orurowaniem. W obrębie stołu do mocowania zaworów następuje przyłączenie bloków do przewodów zbiorczych łączących ze zbiornikiem , pompą oraz odprowadzeniem przecieków oleju.

Rys 125: Stoi do mocowania zaworów

W stojakach do mocowania zaworów elementy sterujące są rozmieszczone jedne nad drugimi. wobec czego wydaje si ę że zapotrzebowanie miejsca jest mniejsze niż w przypadku stołów , gdzie elementy sterujące rozmieszczane są jedne obok drugich. W wielu przypadkach umieszczone w piwnicy stoly zaworów dosuwane są do ściany, wobec czego rury wychodzące z bloku sterowniczego można od razu układać na ścian i e. W takich okolicznościach zapotrzebowanie miejsca nie jest większe niż potrzebne dla stojaków. ale uzyskuje się przy tym lepsze warunki do utrzymywania urządzeń w sprawności technicznej.

Rys. 126: Stoi do mocowania zaworów

216

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

.....

-

G

..... n

, o:

111

oso I

p

I

J.

I

o o o

Odmiana li

o

'
'

.....

90-

-

__.,.!

120 _ 60 -

.....

o

B

c

A

B

c

630 630 630 630

750 750 750 750

930 930 930 930

Rys

A

---

D

E

720 1220 1720 2220

1020 1520 2020 2520

-

..,..A

ro

I

..is

--.

100 X 10

, ......

ij 11

~lt IJ

~il1

Il~

I I

ol

~,

~-----

I

@

Odmiana I

-

L

I

I

t:

-

.~

'

F

L

1200 1700 2200 2700

1000 1500 2000 2500

50 X 5 180 ....... 150 - - .... 90 ...,. _ __

...,. ____

4 X 023

D E F

-----

Przekrój A - B

G Miska olejowa, blacha o grub. 3 mm Listwa odprowadzająca

750 750 750 750

127 Stoi o lekkiej konstrukcji przeznaczony do mocowania pojedynczych zaworo w do WN 22 1płyt sterowniczych do WN 16

-

G

.....

L

. A------r

-r----

I

~'

050

1

0

~B

Odmiana I

'

p

Odm1anall

o o o

o

'
o

-

90

A

880 880 880 880 Rys

~i

---

A B

.....

c

.....

L

'

@

-

180 150 90

B

c

D

E

F

L

1000 1000 1000 1000

1180 1180 1180 1180

720 1220 1720 2220

1020 1520 2020 2520

1200 1700 2200 2700

1000 1500 2000 2500

..... ..... • „

..... .....

D E F

G

990 990 990 990

1 Miska olejowa 2 Listwa odprowadzająca 3 Usztywnienie U 50 x 20

4

X

023

--

Przekroi A - B

~100>100 o o

128 Stól o ciężkiej konstrukcji. przeznaczony do mocowania zaworow 21 7

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

4.6

profili znormalizowanych . stosowanych do wykonywania stojaków do mocowania zaworów.

Stojaki na akumulatory hydrauliczne

Akumulatory hydrauliczne. niezależnie od rodzaju. ustawia się pionowo. Akumulatory pęcherzowe ustawia się na profilu gumowym, wstawionym do otworu w poz1ono umieszczonej plycie blaszanej. Akumulatory należy zabezpieczyć przed przesunięciami bocznymi . stosując w tym celu przyspawane pierścienie lub inne uchwyty mo-

hydraulicznych stosowane są często też akumulatory hydrauliczne. Akumulatory przeznaczone do akumulowania energii w obwodzie sterownicznym montowane są na stojakach lub stolach przeznaczonych do mocowania elementów sterujących. Do nabudowania akumulatorów stosuje się znormalizowane obejmy i wsporniki, dostępne w obrocie handlowym . W

większych układach

cujące.

Już

przy opracowywaniu konstrukcji należy uwzględnic problem transportu. Jeżeli transport stojaków w pozycji pionowej nie 1est możliwy ze względu na dużą wysokosc konstrukcyjną. to trzeba z góry przewidzieć przykręcane śrubami podpory niezbędne dla transportu w pozycji poziomej.

Akumulatory hydrauliczne. przeznaczone do akumulowania energii w główym obwodzie pomp, umieszczane są na odrębnych stojakach. Istnieją dwie odmiany konstrukcyjne stojaków: jednorzędowe (o lekkiej konstrukcji) i dwurzędowe (o ciężkiej konstrukcji) .

Akumulatory hydrauliczne należy specjalnie zabezpieprzed uszkodzeniem w czasie traspoiu i odpowiednio oznakować. Patrz w związku z tym rownież rozdział "Opakowanie i transport". czyć

Jednorzędowe ,

lekkie stojaki , wykonuje się najczęściej jako konstrukcję spawaną z kształtowników stalowych . Do wykonania dwurzędowych. ciężkich stojaków. stosuje się krawędziowa zginane profile. Można sięgać do

t I CI

I o o

co

I

I

o o

co

4 x023 ---\

,...---~~~~~~~~~~-~......_~ co J iJ 1i

iJ •

li '

'

~1= 00~t--.-~~~~--=L~2~~~~~--J~-I

j

I

I

Liczba akumulatorów hydraulicznych

jednorzędowe

2

3

4

L1 L2 L3

950 750 1050

1250 1050 1550

1550 1350 1650

Rys. 129· Spe1cherstand. einreihig 218

50

L1 L3

50-

Odmiana

\

1 ok. 2120 dla 32-litrowych akumulatorów

ok. 2650 dla SO-litrowych akumulatorów

Konstrukcje stalowe ag regatów hydraulicznych

Rys. 130 (z lewej) Jednorzędowy sto1ak na akumulatory hydraultczne

Rys 131 (zprawe1): Dwurzędowy stojak na akumulatory hydrauliczne ciężka odmiana konstrukcy1na

=

\

50 •~r- -~

0

I

I

111

i o oCX)

L

I I

I

I I

310 ._

~

~

~r

=rr-r

I

,_ -----~ ~~~~- - --~riJ 1300

1-4-------1~4=0=0----~ .Odmiana

Liczba akumulatorów hydraulicznych

jednorzędowe

5

dwurzędowe

6

7i8

9 i 10

L1 L2

1250

1050

1550 1350

1850 1650

1 Rura do transportu stojaka 2 ok. 2220 dla 32-litrowych akumulatorów ok. 2750 dla SO-litrowych akumulatorów

Rys. 132: Dwurzędowy stojak na akumulatory hydrauliczne. c1ęzka odmiana konstrukcyjna 219

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

5

Literatura

[1]

Jahrbuch Schwe1r3technik OVS Or.- lng . Malisius W1rtschaftlichkeitsfragen der praktischen Schweif3techrnk VDl-R1chtlinie VOi 2221 Methodik zum Entw1ckeln und Konstrureren techrnscher Systeme und Produkte

[2]

(3]

220

Konstrukcje stalowe ag regatów hydraulicznych

Notatki

221

Konstrukcje stalowe agregatów hydraulicznych

Notatki

222

Ś ro dk i i metody zmniejszania hałasu

środki i metody

zmniejszania

hałasu

Dr inż. Joachim Morlok

1

Zadanie

Napędy i sterowanie hydrauliczne wyróżniają się nadzwyczaj dużą gęstością energii i sił w stosunku do obj ę tości i masy elementów konstrukcyjnych. Gdzie jednak następuje przekazywanie dużej mocy na malej przestrzeni, tam też występuje wysoki poziom dżwięku .

W wielu krajach uprzemysłowionych wydano przepisy dotyczące ochrony przed hałasem . Według tych przepisów uśredniony poziom hałasu działającego na stanowisku roboczym nie powinien przekraczać 90 dB(A). a w wielu przypad
-

rozporządzenie

o zakładach pracy, § 15

- szczególne przepisy o zapobieganiu wypadkom, dział " Hałas ".

Nadzor nad tymi ostatnimi przepisami sprawują istniew RFN branżowe zrzeszenia ubezpieczeniowe przedsiębiorstw. Przepisy szczegółowe określają wartości graniczne oraz niezbędne środki do ochrony osób narażonych na działanie hałasu przekraczającego dopuszczalne wartości graniczne.

jące

Na stanowisku roboczym występuje łączne oddziaływa nie dźwięków emitowanych przez wiele maszyn i u rzą dzeń oraz dźwięków odbitych przez ściany , podłogi i sufity . Z tych względów wysuwane obecnie wymagania ograniczające poziom dźwięku na stanowisku obsług i maszyny (obrabiarki) do 80 dB(A). nie należą już do rzadkości .

Producenci poszczególnych maszyn 1 urządzeń czują co raz bardziej zmuszeni do spełniania tych wymagan. a w konsekwencji do projektowania i optymalizowania swoich wyrobów z odpowiednim uwzględnieniem czynnika ;.hałas ". się

Nieporozumienia wyłaniają się zawsze wtedy, gdy warzmierzonych u producenta w warunkach przewidzianych normą. tj. bez uwzględnienia wpływow otoczenia, nie można już osiągnąć u użytkownika. Przyczyną tego są warunki otoczenia działające w miejscu ostatecznego ustawienia maszyny czy urządzenia. Często w takich przypadkach nie dostrzega się konieczności podjęcia dodatkowych środków i działań. które mogłyby

tości ,

zapewn ić s pełnienie wymagali dotyczących zmniejszenia promieniowania d źwięku. Nal eży więc rozpatrywać nie tylko przyczyny 1 oddziały· wanie hałasu . środki i metody redukowania g łosnośc1 ale także problemy techniki pomiarów 1rejestraqi hałasu oraz interpretacji wynikow pomiaru.

2

Trochę

fizyki i techniki pomiarowej

Występowani e dzwięku

stwierdzamy wowczas. gdy ozostaje pobudzony do d•gan. Zaleznie od cech tego ośrodka mówimy o dzwi ęku powietrznym. m ateriałowym lub dzwięku przenoszonym przez ciecz środek sprężysty

W agregatach hydraulicznych możemy stwierdzić wy stę powanie wszystkich trzech rodzajów dzw1eku Pompy oraz silniki wibrują i ruchy te przekazywane są na miejsca zamocowania jako dżw1ek1 matenalowe. Pompy wyporowe wytwarzają pulsację ciśnien ia , wzb udzającą mechaniczne drgania w każdym miejscu obiegu cieczy roboczej. Drgania te można w całym obiegu zm1erzyc jako dżwiek przenoszony przez ciecz Dzwiek powietrzny powstaje wszędzie tam . gdzie element konstrukcyjny pobudzony do drgan przez dźwięk mate ri ałowy lub dźwięk przenoszony przez ciecz przekazuje swo1e ruchy d rga1ące

2.1

masie powietrza otaczającej ten element. Dźwięk

powietrzny

Li czbę drgań na sekundę . to znaczy częstotliwosc. mierzymy w hercach. Częstotliwość wyznacza wysokośc tonu. Człowiek słyszy tony w zakresie od 16 Hz do 20000 Hz, jednak z wiekiem wyraźnie maleje gorna granica tego zakresu . Zdrowy dwudziestolatek powinien jeszcze dobrze słyszeć tony o częstotliwosc1 17000 Hz. natomiast z wiekiem gorna granica słyszalności obniża się do o kolo 1OOOO Hz. Oprócz tonów wysokich i niskich uszy nasze odrożniają dźwięki głośne i ciche. Tutaj miarodajne jest ciśnienie akustyczne. Jest to zmienne ciśnienie nałożone na atmosferyczne ciśnienie powietrza. Ciśni e n ie akustyczne Pelf = 1 ftbar (wartość skuteczna) odpowiada w przybliże niu normalnej głośności mówienia, a więc milionowej czę ści ciśnienia atmosferycznego.

223

Srodki i metody zmniejszania ha łasu

pomiarowym o wręcz zdumie· Ucho może rozrożnić zmiany cisnienia rzędu wie l kości zaledwie kilku 1O 10 bar. In ną. godną uwagi właśc1 woscią ucha, jest duży zakres dynamiki. Granica s łysza l ności dźwięku o częstot1 1 wośc 1 1 kHz znajduje s ię przy 0.0002 pbar "Zakres pomiarowy" si ęga do ok 200 r1bar. nie powodując przeciążenia ucha (prog słyszenia bolesnego występuje przy około 300 11bar) "Ucho jest

przyrządem

wającej czułości.

Zakres dynam1k1 ucha ludzkiego obejmuje stosunek 1 1000000 zakres i zarazem osią gnąc dobrą " rozdzielczośc " przy niewielkich wartoś ciach ciśnienia akustycznego, nasz słuch odbiera dżwięk według funkcji logarytmicznej. zgodnie z którą energia (moc) jest związana z informaCją akustyczną. Tak więc dziesięciokrotne zwiększenie energii akustyczD.fil (mocy akustycznej) odbierane jest jako podwo1enie Aby

obj ąć

ten

n iesłyc h a n ie duży

natężenia dźwięku

2.2

Energia akustyczna, moc aku styczna

Przedstawione wyżej objaśnienia wskazu1ą. że do oznaczania hałasu można stosować moc akustyczną. Przekazywana powietrzu moc akustyczna źródła dzw1ęku waha się w zakresie obejmującym wiele rzędów w1elkosc1. Usta mówcy promieniują moc akustyczną od mikrowatow do miliwatow. Dopiero samolot odrzutowy dochodzi do zakresu k1lowatow patrz tabl. 37.

Moc akustyczna

Rakieta Saturn Odrzutowy zespół napędowy

10000 1000 100 10 1

160 150 140 130 120

Silnik turboodrzutowy Samolot 4-śmigłowy Próg slyszenia bolesnego Wielka orkiestra Samochodowy sygnał dźwiękowy

0,1 O.Q1

0.001

110 100 90

Głośne radio Samochody osobowe na autostradzie Kolej podziemna, hałas wewnętrzny

0,0001 0,00001 0.000001 0,0000001 0,00000001

80 70 60 50 40

Głośna rozmowa

Normalna rozmowa Biuro Cicha rozmowa Szeptanie

Tablica 37· Zalezrość pomiędzy mocą akustyczną 1poziomem mocy akustyczne1

224

Istnieje następująca ważna zależnosc:

Gdzie S jest pomyslaną powierzchnią otaczającą maszyn ę ( powierzchnią obwodzoną) , a Peu jest wartosc1ą skute czną ciśnienia akustycznego. zmierzoną w poszczegolnych punktach pomiarowych tej powierzchni 1 nastę pnie uśrednioną.

Z rys 133 wyrazn1e wynika. że mierzona przyrz ądami pom1arowym1 w1elkosc " c1snienie akustyczne· (lub poziom cisnienia akustycznego) za l eży od danego miejsca pomiaru. Jeżeli podane jest ciśn i e n ie akustyczne (luf> jego poziom). to wartość zmierzona bez ws
od ległości źródła dżw1ęku

Moc akustyczną można w ięc jednoznacznie okresllG przez ustalenie powierzchni otaczającej zrodło dzw1ęku oraz przez pomiar ciśnienia akustycznego (jego poziomu) w wielu miejscach tej powierzchni. Moc akustyczna Paci = Pac2

Pow1erzchn1a obwodzona Si

< P1 elf S 2 -> $ 1

P2efł

Poziom mocy akustycznej Źródło hałasu

195 170

40000000 100000

Moc akustyczna Pac prom1eniowana przez masąny J~::>t na ogol bardzo mała.

' C1smen1eakustycznep1ett

Powierzchnia obwodzona = powierzchnia półkuli Rys 133

Zależnosc między c1sniemem akustycznym. powierzchnią pomiarową 1 mocą akustyczną

Przy wyborze kształtu powierzchni obwodzonej 1 jej od· od źródła dzwięku na l eży uwzg ledrn ć dwa warunki: l egłości

zachowanie minimalnej odległosci od ż rodła dzw1ęku , zazwyczaj wymaganie to można spełnic przyjmując d

= 1 m. wszystkie fale akustyczne idące od zrodla dzw1ęku powinny móc przenikac powierzchnię obwodzoną ( możliwie prostopadle) . Dopiero wówczas można catkowicie zm ierzyć przenoszoną moc. W niemieckich normach zwłaszcza w odniesieniu do agregatów hydraulicznych - przyjmuje się często prostopadłoscian jako powierzchnię obwodzenia. Punkty

Środ ki i metody zmniejszania h ałasu

pomiaru rozmieszcza się między innymi w rogach, a także w punktach środkowych powierzchni bocznych 1 powierzchni górnej prostopadłościanu . Nie uwzględni a się sztywnej masy powierzchni dolnej (fale akustyczne są tam odbijane i występują następnie na powierzchniach bocznych). Jako odległość od zarysów zewnętrznych maszyny przyjmuje się zazwyczaj d = 1 m.

2.3

Określanie

mocy akustycznej i poziomu ciśnienia akustycznego

Posługiwanie się absol utn ą jednostką miary mocy akustycznej wyrażaną w watach jest niecelowe ze wzg l ędu na jej duży zakres wartosci liczbowych i nie nadaje się do praktycznego stosowania (tabl. 37) . Poza tym , jak to 1uż wspomniano wyżej , natężenie dzwięku nie jest liniowo lecz logarytmicznie sprzężone z mocą akustyczną lub ciśnieniem akustycznym . Z tych dwóch powodów wprowadzono logarytmiczny układ odniesienia. Występująca przy tym moc akustyczna P ac jest odnoszona do ustalonej wartości podstawowej Pac 0 . Ten stosunek zostaje poddany logarytmowaniu. Powstaje poziom oznaczony literą L (od angielskiego "level "). Poziom jest więc zlogarytmowanym stosunkiem dwóch wielkości energii:

Lw =lg (P8 c1Pacol w belach (8).

Dodane w tym wzorze określenie "bel" wskazu ie że zastosowano tutaj logarytm dziesiętny . "Bel " nie iest jednak jednostką w znaczeniu prawnym. W celu uzyskania wartości liczbowych nieco bardz1e1 poręcznych. przechodzi się ostatecznie do stosowania jeszcze mniejszej jednostki, którą jest decybel (dB).

stycznym Petr = 2 · 1o-4 ~tbar otrzymuje się własnie poziom ciśnienia akustycznego Lp = OdB. co iest punktem wyjści owym podziałki. Przyrządy pomiarowe mierzą bezpośred n io aktualne c1snienie akustyczne i wewnętrznie dokonu1ą przeliczenia na dB , uwzględniając wymienione wyzej zależnosc1

Poziom ciśnienia akustycznego wskazywany jest w dB. Stosunek Ls oblicza się jako iloraz otrzymany z podzielenia powierzchni pomiarowej (np. pola powierzchni prostopadłościanu w m2) przez powierzchnię odniesienia S 0 = 1 m2.

2.4

Uśrednienie wartości

poziomu

W celu wyznaczenia poziomu mocy akustycznej ustala się rożne punkty pomiarowe na powierzchni obwodzone] (lub kontrolnej). W tych m1e1scach mierzy się poziom ciśn ien ia akustycznego. Dla obliczenia poziomu mocy akustycznej należy wyliczyć wartość uś redn i ona to jest tak zwany poziom ciśnieni a akustycznego odnoszacy się do powierzchni pomiarowej. Można stosowac uśred nienie arytmetyczne. gdy różnica m1ędzywa rtosc 1 ą maksymalną 1minimalną jest mniejsza niż 3 dB W innym razie należy uśrednienie wykonać według następu1ącego równania (n= liczba punktów pomiarowych)· _

1

Lp=101g( ;(10 Następnie

0 ,1 · Lp i

O,1 · Lp2

+10

O1

+ ... + 10

poziom mocy akustycznej obhcza się

!,,n

l]

według

wzoru : Lw =

Lp + Ls. dB

p Poziom mocy akustycznej Lw = 1O lg ~ , dB

Paco

Po wprowadzeniu Paco -

2.5

Ocena fizjologiczna

zależności

Po· So

i

Pac - p2 · S

otrzymujemy w rozwiązaniu p2

Lw=101g~

następującą zależność:

s

+ 101g-dB Po So

,__ _I

Lp - poziom ciśnienia akustycznego

Ls- stosunek powierzchni pom1arowe1do po· wierzchni odniesienia

Poziom mocy akustycznej Lw składa się z dwóch wielLp i Ls tzn. poziomu ciśnienia akustycznego i stosunku powierzchni pomiarowej do powierzchni odniesienia. kości

Poziom ciśnienia akustycznego Lp jest przez mierniki wskazywany bezpośredn io w dB. Jako wartość podstawową Po przyjęto próg słyszalności dla ludzkiego ucha Po ett = 2 · 10- 4 ~tbar. Przy zmierzonym ciśnieniu aku-

Dodatkowa trudność przy pomiarze emisji dzw1ękow wynika z właściwości naszego ucha, które dzw 1 ę k1 o róznei częstotliwości odbiera jako różniące s ię pod wzg l ędem głośności lub wręcz jako przykre Szczególnie wrażliwi iestesmy na tony w zakresie czę od 500 do 1OOO Hz. Wystarczy gdy ton gw1zd zący o częstotliwości 3000 Hz ma se tną częśc mocy akustycznei tonu buczącego o częstotllwośc1 20 Hz. by mógł wywierać wrażenie tak samo głośneg o. stotliwości

Powyższe działanie

zostaje w przyrządz ie pomiarowym w taki sposób, że fizycznie prawi d łowo zmierzony poziom ciśnienia akustycznego zostaie zależnie od częstotliwości skorygowany lub oceniony przez układ ważący ze znormalizowanymi wa rtośc1a m 1 uwzględnione

Istnieją różne metody lub nomogramy oceny. Na1częś ciej stosuje się nomogramy z krzywą korekcyjna A Przyrząd pomiarowy po włącze n iu uk ładu ważącego wskazuje skorygowany poziom ciśnieni a akustycznego wyrażony w dB i dopasowany do wrażenia słuc howego

225

Srodki i metody zmniejszania

hałasu

Sposob

Nasze ucho szczególnie wrażhw1e reagu1e na dzw1ęk1 o od 500 do 5000 Hz wobec czego ważne 1est uzyskanie informacji gdzie w tym zakresie częstoth wosci występuje szczególnie wysoki poziom. Następnie można poziom ten zmniejszać w sposób ukierunkowany np. przy uzyc1u tłumikow dzw1ęku

postępowania

częstot11wosc1

Agregat hydrauliczny ustawia się w takim miejscu gdzie poziom podstawowy Jest niski. a oddziaływania pomieszczenia są male albo znane (metoda opisana w DIN 45635 częsć 1).

Do takiej · analizy widmowej stosowane są elektroniczne uklady filtrujące Mało przydatne są filtry oktawowe lepsze są filtry terciowe Najlepsze wyniki można

Jako powierzchnię obwodzoną ustalono prostopadlosc1an ktory obwodzi zarys zewnętrzny agregatu z odstę pem wynoszącym 1 m.

uzyskać stosując analizę wąskopasmową .

2.6

Normy oraz sposób przy pomiarach

Jako punkty pomiarowe wyszczegolniono punkty na rożne prostopadloscianu 1 punkty środkowe bokow patrz rys. 134

postępowania

W ustalonych warunkach roboczych mierzy się w tych punktach skorygowany wedlug krzywej A poziom c1snie nia akustycznego w dB (A) Następnie dokonuje się usrednienia wynikow wedlug punktu 2.4

Opracowano duzy zbiór norm służących do określenia emisji (promieniowania) dźwięku przez maszyny i urzą dzenia. Podstawową

jest norma DIN 45635 . częsc 26 dotypomp hydraulicznych 1DIN 45 635 częsc 41. dotycząca agregatow hydraulicznych zawierają ustalenia odnoszące się do pow1erzchn1 obwodzonej. punktow pomiarowych i warunków eksploataC]i.

W razie potrzeby można przez skorygowanie lej war 1osc1 wyliczyć oddziaływanie pom1eszczen a. Uwzgled niając obliczony stosunek powierzchni pomiarowe) do powierzchni odniesienia otrzymuje s i ę poziom mocy akustycznej- patrz punkt 2.3

cząca

I stotną cechą tych

pomiarow iest to. że okreslony zostaje emitowanego przez samą maszynę . Wpływy otoczenia jak oddz1alywanie pomieszczenia. są eliminowane

poziom

dzwięku

Proslopadlościan

odn1es1en1a otacza1ący maszynę

5 9

'

powierzchnia pomiarowa

3

'

UN

(.)

) ~

/

' 1,

2a

"\ Podstawowe rozmieszczenie punktów pomiaru

•

Dodatkowe punktu pomiaru. jest większe niż 1 m

Jeśli 11 i/lub 12

Rys 134 Powierzchnia pomiarowa rozmieszczenie punktow pomiaru według DIN 45 635. częsc 41

226

Środki i metody zmniejszania hałasu

2.7

Emisja i imisja

porozumienie dotyczące dotrzymania poziomu dżwięku na l eżałoby zawierac na podstawie normy DIN 45635. Producenci powinni sprawdzać swoje maszyny w warunkach ustalonych Zasadniczo

określonego

Emisja:

Promieniowanie fal akustycznych przez zródło Oddziaływanie rożnych żrodel akustycznych na dane miejsce (np stanowisko obsługi maszyny)

lm1s1a

Dotychczasowe rozważania dotyczyły wartosc1 charakterystycznych 1 metod. stosowanych przy pomiarze emisji dzw1eku . W tym zakresie utworzono jednoznaczną podstawę na bazie normy DIN 45635 ··Pomiar halasu przy maszynach·· 1wynikow pomiaru poziomu mocy akustycznej Zadaniem producenta maszyn jest określenie tych wartości charakterystycznych wedlug ustalen zawartych w normach. Producent, podeimuiąc odpowiednie środki 1 czynnosc1 projektowe oraz konstrukcyjne, może wywierać wpływ na ksztaltowanie się tych wartości charakterystycznych. Inna zaleta polega na możliwości porównywania tych danych z wartośc1am1 określonymi w takich samych warunkach przez innych producentów.

normą.

W razie zawarcia innego porozumienia uzytkownik powinien udostępnić szczegołowe 1przede wszystkim bardzo dokładne dane o warunkach otoczenia (zwłaszcza zaś o oddziaływaniach występujących w danym pomieszczeniu)

2.8

Ocena poziomu

hałasu

Często w jednym miejscu pomiaru działa dżwięk emitowany przez różne żródła. Do obliczenia im1s1i w takim miejscu obowiązują następujące reguły·

Jeslt nakładają się pola akustyczne różnych zrodeł dzwięku, to należy sumować moc akustyczną. Po dokonaniu takiego sumowania, przeprowadzeniu przeliczeri i przestawieri. otrzymuie się następu

różnych Zupełnie

inna sytuacia występuje u użytkownika

jące zależności:

Przy okresłaniu spodziewanej wartosc1 1m1s1i na stano w1sku obsługi danej maszyny należy uwzględnić szereg

L"!..= 1 0 łg ( 1001·L1+ 1 00.1

sumujących się oddziaływan

gdzie:

a) emitowanie dzw1ęku przez obsługiwaną b)

oddziaływanie

przez podłogę.

maszynę:

pomieszczenia, Jak odbicia ściany i sufit.

dzw1ęku

c) emitowanie dzw1ęku przez sąsiednie maszyny: d) szumy {hałasy) podstawowe w miejscu ustawienia. Oddziaływania wymienione w b) do d) są bardzo rzadko znane producentowi maszyn.

Zawarte w umowach dostawy wymagania dotyczące dotrzymania bliżej nieokreślonego poziomu dzw1ęku · prowadzą do nieporozum1en 1w konsekwencji do reklamacji. Najczęstszym

powodem tych nieporozumieri jest ta okoostatecznym miejscu ustawienia występu Ją wpływy otoczenia (np. oddziaływania pomieszczenia), ktore zwiększają głośność zmierzoną u producenta w warunkach przew1dz1anych normą. Np. wielokrotne odbicia od bliskich ścian 1sufitu mogą oddzi aływac łącznie z odbiciami od sąsiednich maszyn i powodować zwięk szenie hałasu o 5 do 10 dB(A). łicznośc, że w

Dotyczy to przede wszystkim zagęszczonego ustawienia maszyn w małym pomieszczeniu pomieszczeri można obliczeniami opartymi na danych empirycznych (DIN 45635. częsć 1) lub stosując dokładne metody pomiaru. np. metodę z porownywalnymi żró W celu

określenia oddziaływania

L l 1 ••• L,

L2+ ... + 100.1 L•)dB

(11

= całkowity poziom =poziom z poszczegołnych zrodeł

Gdy kilka źródeł dzwięku powoduje występowanie w jednym miejscu pomiaru jednakowych wartości ciśnienia akustycznego lub poziomu cisnienia akustycznego . wówczas otrzymuiemy rownanie uproszczone Lp"!..

= 10 lg (k · 100.l ·Lp)

k

= liczba źródeł

= Lp + 10 lg k

(2)

Przykład skrajny. Gdy dwa żródła dzwięku powodują w jednym mreiscu pomiaru występowanie jednakowego poziomu c1snienia akustycznego Lp =O dB, wówczas według równania (2) otrzymujemy:

Lp!..

= OdB + 1O lg 2 =3 dB

Jest to Jedyny przypadek. gdy można zap1sac O+ O= 3! Należy przypomnić, że tutaj sumowana iest moc akustyczna! Przy O dB występ u je zawsze moc akustyczna, która jednak jest tak mała. że przeciętne ludzkie ucho nie może jeszcze odnieść wrażenia słuchowego

posługiwać się

dłami dźwięku .

227

Srodki i metody zm niejszan ia h a łas u

Tablica 38 przedstawia zależnosci występujące wów· czas. gdy zwiększa się liczba żródel dżw1ęku. powodują· cych w miejscu pomiaru takr sam poziom. Można też według

tych zaleznosci z łatwością ustalrć ile nalezy usunąc w celu osiągnięcia okreś· lonego pozromu.

źródeł dzwręku

Liczba zród eł k

Zwiększenie #spółczynnik

pozromu \ LwdB

mocy akustyczne1

1

o

1

2

3

2

4 10 25

10 14

6

SO

17

100

20

10

Wrażenie

głosnoscr

I zwrększone dwukrotnie

I

zwiększone dwukrotnie

100

I

Tablica 38 Zaleznosc między poziomem dzw1ęku. wrazemem glosnosc1 1 ltczbą Jednakowyc/1 zrodel dzw1ęku

Tak np. należałoby sposrod rstnrejących zródeł dżwręku (maszyn) usunąć 90 %. by zmniejszyć pozrom o 10 dB . Z rownania (2) wynrka wyraznie, że taki sam skutek można osiągnąć. gdy każde zródlo dzwręku będzie miało glosnosc o 10 dB mniejszą Powyższa zależnosc wskazuje na konieczność zredu· kowanra hałasu emitowanego przez poszczegolne maszyny, co mo7na os1ągnąc przez dokonanre zmian konstrukcyjnych oraz ulepszenre izolaq1 akustycznej i Ilu· mienra

3

Przyczyna i skutek

Zabiegi 1czynnosci zmierzające do zmnre1szenra hałasu stają się szczegolnre skuteczne 1 ekonom1cznre ko· rzystne. gdy 1stnreje możliwość wyw1eranra wpływu na zrodla dzwięku materiałowego 1dzw1ęku przenoszonego przez ciecz. Wobec tego celowe staje się opracowanre tak zwanego "schematu przeplywow akustycznych". Na schemacie zamieszcza się wszelkie mozllwe zrodła powstawanra dzw1ęku. drogi przenoszenra dzwięku oraz prawdopodobne miejsca promienrowania dzwięku powietrznego.

3.1

Schemat przepływow akustycznych

W napędach hydraulicznych 1stnre1ą rożne zródła dzwięku materiałowego 1dzwięku przenoszonego przez ciecz. Dzwięk ten przechodzi wieloma drogami i O· statecznie jest prom1enrowany z rożnych pow1erzchnr Często zródlam1 dzw1ęku są poszczególne elementy jak s1lnrk napędowy z pompą zawory sterujące i regulu1ące

228

strum ień

rzone nym.

energii. a także inne elementy. z ktorych two· umieszczane na zb1orn1ku hydrauhcz-

są zespoły

Agregaty hydrauliczne najczęscieJ ustawiane są od· clz1elnie od maszyny roboczej Połączenie z za1nstało· wanym1 tam hydrauhcznym1siłownikami1 si nikam1 realr· zowane jest za pomocą przewodów rurowych r'lub prze· wodów giętkich patrz rys 135. Sporządzając dla tego układu napędowego schemat przeptywow akustycznych mozna stw1erdzic. ze przede wszystkim pompa w znaczącym rozmiarze em1tu1e dzwiek powietrzny Poza tym pompa pobudza dzw1ęk materiałowy i dżwi ęk przenoszony przez ciecz. Dalszemu przenoszenru i rozchodzeniu s ię dzwieku mate· rialowego sprzyja mechanrczne sprzężenie łączące zespól s nik-pompa ze zbiornikiem hydraulicznym Inne sprzężenre przenoszące dżwięk materiałowy 1stnre1e wowczas, gdy pompa jest bezposrednio polączona przewodami rurowymi z zaworami

Poza tym już z samej zasady tłoczenia cieczy przez wynika stale pobudzanie dzwieku przenoszonego przez ciecz i powstającego w postaci okresowei pulsacji c1snienra Dżwięk przenoszony przez ciecz rozchodzi się w całej sieci przewodow. Odbiornikami tyci" cirgari są: pompa wszystkie polączone elementy łącz nie z agregatem hydraulicznym 1maszyną roboczą Do· tyczy to również sprzężonych struktur. jak np. podłog sc1an. na których przewody rurowe są trwdre ulozone Wszystkie te odbiorniki promienruią dżw1ek pow1etr zny ktorego wlasc1we z rodło można znałezc w realrzowanyrr przez pompę procesie tłoczenia cieczy. pompę

Zawory hydrauliczne rownrez pobudzają dzw1ęk po· wietrzny. materiałowy i przenoszony przez ciecz. Przy przełączaniu rozdzielacza następuje hamowanie lub przyspieszanie przepływu strumienra cieczy. PowstaJa wahanra c1snrenia, ktore rozchodzą się jako dzwięk prze· noszony przez ciecz. Rozdzielacze . zawory cisnren1owe 1 natęzenrowe moga. o dużej częstotllwosc1 . powodowany przez zjawiska turbulenci1 i kawitacji w mrCJS cach dławienia . wytwarzać syczący hałas

Z rozważan przedstawionych tutaj w ogolneJ postaci wy nrka. że należy uwzględnrac rożne człony przenoszen a występujące na drodze od pobudzenra dżw1ęku do 1ego prom1enrowanra W ten sposob uzyskuje się rozeznanre gdzie można podjąć działania zmierzające do redukcji hałasu

Rys 136 przedstawia schematycznre ściankę montazo hydraulrcznego.

wą agregatu

Na sciance blaszanej zamocowany 1est zawor. Na wejs cre zaworu działa okresowo zmienrająca srę siła F (t) Silę tą oblicza się na podstawie powodowanycłl przez pompę wahan (pulsacii) c1snrenra tłoczonej cieczy 10· boczej Na podstawie charakterystyki przebiegu czaso wego siły można określicwidmo częstotliwosci , ktore dalej nazywać będziemy widmem pobudzanra

Srodki i metody zmniejszania hała su

•

Dzw1ęk przenoszony przez ciecz

•

C _'J

Dżw1ęk materiałowy

Dżw1ęk powietrzny

?

~

Maszyna robocza Zespól napędowy

\\/1

ooot2

-[O-

o o

o

o

Rys. 135 Schemat przeplywow akustycznych w hydrau/1cznycl1napędach1 sterowaniu

v - U· v

ł

p i~!~ -

F (t)

o (t)

Czas t

Sc1anka montażowa

Przewod rurowy Zawór

z

Częstothwosc

SilaF

f

„

u

Częstot liwość

Rezystancja wejściowa

Zm

f

„

„

z

Częstotliwość

Wspolczynnik przenoszenia V

f

Częstotliwość

Rezystancja promieniowania Z51

f

Częstotliwość f

Poziom ciśnienia akustycznego LP

Rys. 136 Widmo pobudza ma 1często/11wosc1owa charakterystyka czasowa

229

Srodki 1 metody zmniejszania hałasu

Oznacza to. że istnieją zdefiniowane 1mierzalne często tliwości w jakich następuje pobudzanie. Właśc1wosc m1e1sca wprowadzania wywiera duży wpływ na widmo częstotliwości i wysokosc ostatecznie promieniowanego dzw1ęku powietrznego Miejsce to. zaleznie od masy. stawia pewien "'opór"' pobudzeniu. Ten opór zwany dawniej opornością falową. a obecnie 1mpedanCją. wskazuje jak dana częsć maszyny przemienia pobudzenie siły w ruch drgający Szczegoł nie duży staje się ruch drgający (tj impedanCJa maleje) . gdy pobudzona zostaje częstotliwość rezonansowa danego elementu konstrukcyjnego W ten sposób pobudzona w elemencie maszyny pręd kosć drgan. tj dzw 1 ęk materiałowy jest przez materiał elementu maszyny przenoszony dalej 1rozchodzi się do sprzężonej z nim struktury Izolujące lub tłumiące właści wości struktury wyw1eraja wpływ na proces rozchodzenia się dżwięku Na promieniującej powierzchni ustali się więc zależna od v2 rożniąca się od v1

częstotl 1wosc1 prędkosc

Powierzchnia prom1en1u1aca. drgająca z prędkością v2 , wytwarza w jej otoczeniu przemienne ciśnienie powietrza (tj dźwięk powietrzny). które zależy od okreslonych własc1wości lej powierzchni jak rozległośc, kształt , rodzaj materiału i jego grubośc. Ten proces jest także zależny od częstotliwości Mamy więc do czyrnenia z kilkoma zależnymi od często thwosc1 w1elkosc1ami lub funkc1am1. które określają pro

ces przemiany pobudzenia w dżwięk powietrzny. FunkCJe te można rownież rozum1ec jako ·funkCJe oceny"' widma sił Ostatecznie one okreslają głosność halasu powodowanego przez maszynę .

Wywieranie wpływu na rozchodzenie się dżw1ęku mate· riałowego 1dzw1ęku przenoszonego przez ciecz. -

eliminując sprzężenia przenoszące dzw1ęk

- stosując elementy izolujące i/lub tłumiące Redukowanie Qromieniowania akustycznego przez zmniejszenie powierzchni promieniowania akustycznego: - wytwarzanie "zwarcia"' akustycznego (stosowanie blachy perforowanej). Redukowanie rozchodzenia sie przez zastosowanie:

3.2

Możliwości

zmniejszania

ha łasu

Przedstawiona zależność bardzo wyraznie wskazuje te wielkości 1 funkcje. na które można wyw1erac wpływ w celu zredukowania głośności. Podstawowymi punktami redukCJ1 hałasu są w i ęc· Wywieranie

wpływu

na pobudzane sily F (t) przez-

- zmniejszenie amplitudy

- rozciągnięcie przebiegu czasowego pobudzanych sił wybór zasad dz1alania

charakteryzującego się malą

g losnośc 1ą

Wywieranie wpływu na rezystanc1e we1sc1owa przez· - zastosowanie elementów izolujących łub tłumiących , np. masy dodatkowej ełementow gumowych 230

dźwięku

powietrznego

okapturzenia: -

tłumikow dzw1ęku.

W układach hydraulicznych znajdują zastosowarnc wszystkie wymienione wyżej sposoby redukowarna hałasu Jednakże najskuteczniejszymi 1najczęsc1e1 naj korzystniejszymi są te działania , ktore wywierają bez· posredni wpływ na źródła dzwięku Dominującym zrodłem dzw1ęku jest na ogol pompa Je zeli pragniemy zmniejszyc hałas układu należy przede wszystkim wywierać wyływ na le mechanizmy. ktorc przyczyniają się do głośnosc1 dzw1ęku emitowanego przez pompę (dzw1ęku powietrznego. materiałowego 1 przenoszonego przez ciecz).

4

Emitowanie dźwięku przez pompy wyporowe i redukowanie tego dźwięku

4.1

Parametry hałasu wytwarzanego przez pompy

Nalezy podkreshc. ze opisany łancuch dz1ałan nie ogranicza się do pobudzania dzw1ęku przenoszonego przez ciecz. Te same czynniki i Zjawiska dotyczą rownież czysto mechnicznego pobudzania.

mate-

riałowy.

Wydawane przez producentów karty katalogowe zawie· rają dane o głosnośc1 pomp. przedstawiane w zaleznośc1 od c1snienia, prędkosci obrotowej i wyda1nosc1 Zgodnie z normą DIN 45635. częśc 26 charakterystyki te wyznaczane są w komorach bezechowych. Zasadniczo rejestruje się tylko dżw1ęk powietrzny emitowany bezpośrednio przez pompę Okazało się , ze poziom hałasu tej samej pompy. m1e rzony w różnych komorach bezechowych. może m1ec rozrzut dochodzący do 5 dB!Al Przyczyną tego są roż nice w zamocowaniu pompy, rozmieszczeniu 1 wykonaniu przewodów tłocznych 1ssawnych oraz zaworow Poza tym na g lośność pomp wpływają równiez tole· ranCJe wykonawcze 1 tolerancje nastawcze. Sięgające do ± 2 dB(A) rożnice głośności pomp tej sameJ odmiany konstrukcyjnej można traktować jako normalne.

Srodki i metody zmniejszania hałasu

tolerancje, należy uprzy bezpośrednim porównywaniu podobnych pomp wykonywanych przez różnych producentów. Opisane

wyżej, łącznie dość duże

Dźwięk

przenoszony przez ciecz, pulsacja ciśnienia

4.3

względnić

Działanie

4.2

pompy w

Stale powtarzające się procesy wypierania cieczy przez pompę powodują występowanie okresowych pulsaci c1snienia. Warto tutaj zwrócić uwagę na dwa nakłada1ące się procesy

układzie

Należy zwrócić uwagę. że pompy oprócz bezpośrednio prom1eniowanego dzw1ęku powietrznego wprowadza1ą do układu (agregatu) także dzw1ęk materiałowy i dzw1ęk przenoszony przez ciecz. Z tych względow głosnosć układu jest zawsze większa niż głosnośc pompy

Zależnie

od rozmieszczenia układu należy liczyc się ze zw1ekszeniem poziomu głośności o 5 do 10 dB(A) . Na ogol można przyjąc że agregat będzie dz1ałac cicho. gdy głośnosc pracy same1 pompy jest mała. Dobor pompy jest więc pierwszą czynnością decydującą o poziomie głośności układu. Należy uwzględnic jące

-

trzy podstawowe czynniki wplywana hałas wytwarzany przez zespoi silnik-pompa:

bezpośrednio

prom1eniowany dżwięk powietrzny;

- wytwarzanie dżw1ęku go do układu:

materiałowego

i wprowadzanie

- wytwarzanie dzw1ęku przenoszonego przez ciecz i wprowadzanie go do układu Który

spośród tych czynnikow wyznacza poziom głos calego ukladu. to już zależy od jego budowy. Na wszystkie te trzy czynniki wspo łdz1ałają razem

nośc1 ogół

4.3.1

Geometrycznie uwarunkowana pulsacja pompy

wydajności

Zasada tłoczenia cieczy jest podobna we wszystk1cn maszynach wyporowych. Pompy tłokowe. lopatkowe 1 zębate maią ograniczoną liczbę komor roboczych Komory te w ciąglym obiegu otwierane są do napelrnerna (zasysania). następnie zamykane są w celu zapob1ezenia przeplywowi wstecznemu. Z kolei są znow otwierane w celu wyparcia znajdującej się w nich cieczy-patrz rys 137. Nie jest to więc proces ciągły. Części strumienia tłoczonej cieczy nakładają się i sumują Powstaje pu'Sujący lączny strumien tłoczonej cieczy. przedstaw ony schematycznie na rys. 138. Pulsująca wydajność

pompy. tj. nierownomiernosc wv powoduje jednak analogiczna pulsację c1srnenia. rozchodzącą się w całym układzie Jako dzw1ęk przenoszony przez ciecz. Wszystkie przyłączone elementy agregatu 1maszyny roboczej zostają w ten sposob pobudzone do drgan

dajności.

pulsacji ciśnienia oblicza z prędkosc 1 obrotowej napędu i liczby elememow wy pierających Zazwyczaj w pompach łopatkowych stosuje się 11 elementów wypierających (10 = 275 Hz przy n = 1500 min- 1 ), w pompach zębatych o zazęb1en1u zewnętrznym - 12 elementów wypierających ( f0 = 300 Hz) 1 w pompach tłokowych- 7 (f0 = 175 Hz) lub 9 ełementow wyp i erających {f0 = 225 Hz). Częstotliwość podstawową 10

się

Wiełokrotnośc

f0 daje drgania harmoniczne wyznaczające dźwięk powietrzny ukła du, na ogol o

bardzo wysokim poziomie. Bęben

cylindrów,

obracający się ( '

OT

)

OT górne położenie zwrotne UT dolne połozenie zwrotne

U

Obs~ar@

ssania

Obszar tłoczenia

@

ł Po Rys 137: Proces tłoczenia cieczy 1 narastania cismenia

Kąt

L

krawędzie steruiące

tarczy i obudowa (nieruchoma)

Zwierciadło

rozrządczej

X

rowek sterowania wstępnego

obrotu
231

Środk i i metody zmniejszania h a łas u

k = liczba komór roboczych lub elementów wypierających prędkosc obrotowa

n=

o

o

>.

o. E o o.

·
o

c Cif

"O

Czestot11y,osc 1 -

>.

k

NVVVY\'1 \p

o

o

·()

k·n -

J.. · n

Czesio: wosc '~

60

60

~

Czas t

Czas I Stopień nierównomierności

Rys 138

Merownom1ernosc wyda1nosc1 pompv' pulsaC)a c1sniema w pompach wyporowych (przedstawiona schematycL·me)

p -cr

Pompa zębata z zazęboeniem zev.nętrznym I= 1 Pompa lło
Stopien

nierównomierności

0,4 0,3 0.2

Pompa zębata z zaz~eniem wewnętrznym •= 1.2

o,1

Pompa tlokowa k=3, 5.7 ..

•••••••

Pompa srubowa. pompa łopat· kowa z niewirującymi łopatkami

o

2

4

6

8

10

14 Liczba komór roboczych lub elementów wypierających

Drgania harmoniczne występują szczególnie wyraznie . gdy ich częstotliwosc jest zgodna z zakresem rezonansu slupa cieczy sprężonej między pompą 1 najbliższym miejscem dławienia. Poszczególne rodzaje budowy pomp mozna różnie zaklasyfikowac pod względem nierownom1ernosct wydatności i wynikające1 stąd pulsaci1 c1snienia. Jako parametr oblicza się stop1en nierownom1ernośc1 wydajności pompy - patrz rys 138 Od zapro1ektowanego rodzaju budowy pompy zalezy stop1eri n1erównom1ernosc1 wydajnosc1. wobec czego mozna na to wyw1erac wpływ przez zmiany konstrukcyjne. Na rys. 139 przedstawiono ksztaltowanie się stopnia nierównomiernosci wydajnosc1 pomp rożnej konstrukCJ1 w zależności od liczby elementów wyp i erających (lub komór roboczych) Z rys. 139 wynika. że zwiększenie liczby elementów wypi erających ponad normalnie stosowaną nie umożliwia istotnego zmnie1szenia stopnia nierownom1erności Nierównomiernośc wyda1nośc1 niektórych rodzajów

232

12

Rys. 139

Po1ow11ame merownom1emosc1 wyda1nosc1 pomp rozne1 budov. v

pomp zębatych z zazębieniem wewnętrznym jest mala Z lego powodu są one cichsze niż pompy zebate z zazę b1eniem zewnętrznym. Szczegolnie korzystne z tego punktu widzenia są pompy srubowe W szczegolnycr konstrukciach tych pomp praktycznie nie występuje nie rownom1ernosc wyda1nosc1 uzalezrnona od geometru 4.3.2

Przebieg czasowy cisnienia w komorze roboczej - pulsacja spręzania

Objętosc

komory roboczej w procesie obiegu stale w obszarze ssawnym (""zasysanie') zo staje zamknięta w obszarze przejsc1owym 1 zmniejsza się w obszarze tłoczenia(' tłoczenie '')- patrz rys 137 Decydujący jest więc występujący wewnatrz komory przebieg czasowy c1snienia zmieniający się od c1snie111a zasysania do c1snie111a określonego przez obciązenie Jezeli otwieranie do obszaru tłoczenia odbywa się bez stanu nieustalonego to c1s111enie w komorze narasta z nadzwyczaj dużą prędkosc1ą Mozna wtedy zm1erzyc prędkosc zmian ciśn i enia sięgającą do 1 bar s. zwiększa się

oa

Środki i metody zmniejszania hałasu

W konsekwenCJI wynikających stąd okresowych zmian sił w obrębie pompy należy spodziewać się ich znacznego oddziaływania na glośność. Zmiany sil mają przebieg uderzeniowy. Widmo pobudzania sil odkształcają cych wykazuje wtedy wiele składowych o bardzo dużej częstotliwości 1dużym natężeniu pobudzania. Występu jący w pompie strum1en sił jest zamknięty przez jej korpus. pobudzony do drgali g1ętnych Poza tym należy uwzględnić, że przy sprężaniu cieczy roboczej w komorze roboczej następuje zmniejszenie jeJ objętości. "Brak ująca" objętość musi byc uzupełniona przepływem powrotnym z obszaru tłoczenia. Przy szybkim narastaniu cisnienia występują krotkotrwale przepływy powrotne o duzej prędkości. co powoduje krotkotrwałe odprężanie tzn. spadek ciśnienia na wylocie pompy Rys. 140 przedstawia znaczenie 1wpływ przebiegu ciś nienia na głośność dżw1ęku emitowanego przez pompę Wytwarzane są siły wewnętrzne, wymuszające drgania korpusu pompy, jako zwartej masy.

Proces ten pobudza więc pompę do promieniowani a powietrznego, który pobudza dzwięk materiałowy na kątowniku mocowania. a ten powodu1e występowanie drgan okresowych w połączonych przewodach i te drgania rozchodzą się po calym układzie 1ako dzw1ęk przenoszony przez ciecz. Takie wahania cisrnenia nazywane są "pułsacia sprężenia" PulsaCJa ta nakłada się na opisaną w punkcie 4.1. nierównom1ernosc wydajności pompy uzależnioną od geometrn dżwięku

Konstrukcyjnie prostym środkiem wywierania wpływu na ten proces i est tzw "sterowanie wstę pne '. W tym celu za pomocą rowkow. nacięć lub otworow tworzy się połączenie obszaru tłoczenia z komora roboczą Połą· czente to dz1ala zanim nastąpi otwarcie do komory tłocze nia - patrz rys. 137 i 140. Taki rowek. w odniesieniu do wirującej komory. dziala jako stale otwierający się ele· meni dławiący Sprężanie objętości komory jest więc wyznaczane przez ciecz o wyższym ciśnieniu napływa jącą zgodnie z równaniem przepływu KonsekwenCJa tego 1est znacznie póżrne1sze narastanie c1snien1a lub siły. niż to ma miejsce w rozwiązaniu bez rowka - patrz rys 140 (8). Hałas ulega znacznemu zm1n1ejszeniu .

LL.. ~

cf .~

c:

-~

c:

g

Wykres zmian cisnienia p (I) w komorze roboczej i wyki es zmian sil na lloku F (I)

!tl

c:

~

U5

'
o

Czas t

CD @ ®

®

@

Widmo częstotliwości F (Il - siła na tłoku

CD "O

u. ...J ~

1

2

Kanał

wlotowy na zwierciadle tarczy rozrządczej (obszar zasysania) Zwierciadło

tarczy rozrządczej. nieruchome

iii

E

o .N o a..

3 Otwór sterujący komory tłoka w bloku cylindrów przy przejściu

do obszaru tłoczenia

4 Rowek sterowania wstępnego

5

Kanał wylotowy na zwierciadle tarczy rozrządczej (obszar tłoczenia)

0.01

--

0,1

10 Częstotliwosć

t, kHz

bez rowka sterowania wstępnego (A) z rowkiem sterowania wstępnego (B)

Rys 140· Dz1atanie rowka sterowama wstępnego. wywierane na przebieg sil wewnętrznych w pompie t1okowe1

233

Środki i metody zmniej szan ia hałasu

Wszystkie konstrukcje poddawane są starannej optymalizacji pod względem narastania ciśnienia. Pewna wada tego "sztywnego" sterowania wstępnego polega na tym że można je optymalnie zaprojektować tylko na jedną wartość ciśnienia roboczego - patrz również rys. 140. Z tego wzg l ędu w odniesieniu do pomp lopatkowych stosuje się inną metodę . Tutaj istnieje możl iwość rozpoczynania procesu sprę żania jeszcze zanim nastąpi połączenie komory roboczej z obszarem tloczenia Zawartosc komory jest wtedy '"wstępnie sprężana" przez elementy wypierające. Trudność polega tylko na tym, by otwarcie połączenia z obszarem tloczenia nastąpiło dokładnie wtedy. gdy wskutek wstępnego sprężania osiągnięte zostanie ciśnienie robocze. Przeoczenie. czy opóznienie tego momentu "przesterowania" powoduje błędne dostosowanie ciś nienia. Stosując tę metodę można narastanie cisnienia, a zatem i poziom głosności takich pomp , optymalizowac do wybieranego znamionowego punktu pracy. Dużą zal etą tej metody jest możliwosć dokonywania optymalizacji w miejscu pracy pompy. Na rys. 141 przedstawiono jak w pompie łopatkowej nastawiac sprężanie wstępne zmieniając połoze nie pierścienia w kierunku prostopadłym do ruchu powomożna

dującego zmianę mimośrodowści.

Wpływ

4.4

procesu zasysania

Nalezy zaznaczyc. że przebieg czasowy c1snienia w komorze roboczej zależy w znacznej mierze od stopnia wypełnienia komory i zawartosc1 powietrza Przy niecałko witym wypelnieniu komór następuje zasysanie powietrza. Wskutek tego powstaje pulsacja sprężania o clużej amplitudzie drgali oraz uderzenia kawitacyjne Zasysanie cieczy roboczej bez zawirowan 1bez pęche rzykow powietrza może zapewnić agregat hydrauliczny charakte ryzujący się następującymi cechami - duza pojemność zbiornika. - przewód spływowy umieszczony 1est jak na1dale1 od przewodu ssawnego. zbiornik ma blaszaną przegrodę tworzącą strefę uspoko1enia: przewód ssawny 1est bezwzględnie szczelny. W celu zmniejszenia oporu hydraulicznego w obszarze ssawnym należy stosowac krótkie przewody ssawne o dużej srednicy nominalnej i unikać zwężen oraz przeg1ęc w układanych przewodach Jeżeli nie mozna uniknac większego oporu hydraulicznego w przewodzie ssawnym. to należy zastosować pompy zasilające lub pompy zalewowe Należy przestrzegać podanych przez produ·

Nastawianie wysokościowego położenia pierścienia w celu uzyskania wstępnego sprężania

Regulator ciśni e ni a

Pierścień

(stator)

Przesunięcie

nastawcze

ł

Cl>

...o N

zwiększone

małe wstępne sprężenie

E o

cl:

Ps=PK

wstępne sprężenie

(korzystne)

::ie.

~~

Cl>._ ·- Cl> C: N .~ ()

c: o •(/) .o ·-o o ...

-,

Ps= 0.5 PK (niekorzystne)

PK

I

Il!::: _ _

Lb 1 obrót ~ 360°

1 obrót

~

360°

Rys. 141 : Dostosowanie ciśnienia w pompie łopatkowej przez nastawialne sprężanie wstępne (rysunek schematyczny, w celu wyrazistego przedstawienia zmnie1szono liczbę komor roboczych z k

234

Kąt

obrotu q

= 11 dok = 6)

Srodki i metody zmniej szania ha ł asu

centa dopuszczalnych wartosc1 c1snienia na pr zylączu ssawnym

4.5

Zabudowanie pompy i silnika elektrycznego w zbiorniku

Umieszczenie pompy w zbiorniku moze okazac się ko· rzystne w celu zmn1e1szerna bezposrednio prom1enio wanego dżw1ęku pow1etr znego lstnre1a dwie mozliwosc1 um1eszcze111a pompy

4.5.1

Umieszczenie ponizej poziomu cieczy roboczej

Przesłanki

dla uzyskania pełnej skutecznosci

Odleglosc od sc1anek zbiornika 0.5 n·, Wykonanie KO' n1erza mocującego w sposób zapewnia1acv rzolowa'11e lub llumrenre d źwięku materi ałoweg o- palrz rysunki 14. I

1:16

Powyższe srodk1 sa szczególnie skuteczrw Wtiwc '< gdy poziom halasu wyznacza dzw 1 ęk powietrzny r- om1er1owany bezpośrednio przez zespoi rnpędov. y Rowr11eż 1 tutaj wadą 1est brak dostępu L zewnat pompy 1 w i ążące się z lym znaczne ogra111cze'l1a d lv czace rnozlrwosc1 wykonywania obslug1 1 echn1c.me11 n i· praw oraz obsług i b1ez ące1.

Zespoi napędowy tzn pompa wraz z s1lr11k1em elek trycznym w wykonaniu dostosowanym do pracy pod po· ziomem cieczy robocze1. zna1duje s1e wewnatrz za· mkniętego zbiornika Częslo zespoi sil111k·pompa zosta1e zawieszony na pokrywie zb1orn1ka 11est calkow1c1e zanurzony w cieczy robocze1 patrz rys 152 Zalety - Przede wszystkim 111e powstaje bezposred1110 prom1e111owany dzw 1 ęk powietrzny Jakkolwrek w1braCja pompy silnika elektryc1nego rest przenoszona na otaczajaca ciecz roboczą 1 tam odprowadzana dalej 1ako dzw1ęk przenoszony przez c ecz to 1ec111ak sc1ank1 zb1or111ka. przy odpowrednrm odstępie dz1ala1ą 1zolu1aco - 1-'ompa moze bezposrednro zasysac c ecz o crsrnernu p 1 bar Wyeliminowane zosta1e spraw1ajace 1rudnosc1 prze prowadzenie 1ury ssawnei przez pokrywę zb101 nr ka Wady Znaczr .ie ograniczony 1es1 dostęp do wyko1'ywania obslug1tech111czne11napraw oraz obslug1 b1ezącej W •c111e potrzeby dokonania tycl1 czyn'lości zachodzi konrecznosc podniesienia cale1 pokrywy zb1orn1ka Przesłanki

dla uzyskania pełnej skutecznosci

Pompi;: 1si.nik elektryczny zaw1es11; na pokrylh 10 w sposob zapewniający 1zolaC]ę drgan (nie sztywno 11L zachowaniem m1111malne1 odlcgłosc1 od scianek zb1ornikd

osm 4.5.2

Zanurzenie pompy

Często 7annast um1eszc7.'an1a całego 1espofl„ poci poziomem cieczy roboczej stosuje s i ę zantirzen1e tylko pompy Napedzaiacy s1lr11k elektryczny zostaje wtedy pionowo zamocowany ra pokrywie zb101 ntka c eczy ro boczą Wyc1ec1c w pokrywie sluzv do wpuszczer11a kolnierzowo przymocowane1 pompy wypo1owe1 Pompa zawieszona w cieczy. może bezposred1110 zasysac. wy nrkaJą stad istotne zalety. odnoszące się do wypełnrerna komor roboczych - patrz punkty 4.4 14 5.1

1

Pierscień uszczelnia1ący

2 3 4 5 6 7 8

Przewód giętki Elastyczny przepust rurowy Uszczelnienie Plyta montażowa Konstrukcja wsporcza pompy z pierscieniem llum1ącym Rura lub przewód giętki o duży promieniu gięci a Krociec ssawny

8yc. t ..!2 Aqregat pompowy V1. wykon:JniL"

1chot11e~ 'lt

Srodki i metody zmniejszania hałasu

4.6

Silniki elektryczne

z zanurzeniem pompy moze następowac promieniowanie dzw1ęku powietrznego przez silnik elektryczny. 1 to bez napotykania prze· szkody Silniki elektryczne wytwarzaią podobnie wysoki poziom dźwięku . jak napędzane przez nie pompy Z tą jednak zalet ą. że występuje tutaj szerokopasmowy. nie tak bardzo "zauważalny rozkład częstothwosc1 w wid· m1e W

układzie

bezpośrednie

Z tego wynika że rozpatrując problem zmniejszenia halasu należy uwzględnić też silnik elektryczny lstnieie moż l iwość nabywania wyselekcjonowanych egzemplarzy, poddanych optymalizacji pod względem halasu wytwarzanego przez łozyska 1przewietrzniki Gdyby to nie było wystarczaiące . wtedy trzeba pomyśleć o okapturzeniu.

5

5.1

Dźwięk

emitowany przez zawory oraz jego zmniejszanie Zawory natężeniowe i

ciśnieniowe

W zaworach następuje pobudzenie dzw1ęków w wyż szym przedziale częstotliwości. powodowane przez nieustalone procesy

przepływowe

w miejscach

dławienia .

tycznej liczby Reynoldsa. tzn. prze1sc1e do turbulentnego . kawllującego przepływu w ukladz1e z wiązk ą oporów następu1e 1ednak dopiero przy dużo wię k sz ych rozrncach ciśn1en . Ale wskutek tego występu1a też nieustalone procesy przepływowe przy większyc h rożnicacll c 1snień lub na tężenia przepływu Na rys. 143 przedstawiono przesuwanie s ię krytyczne1 rożnicy c1śn1eń . gdy na 1ednym suwaku dławiącym zwiększa się liczba oporow przy zachowaniu Jednakowego pola przekroiu poprzecznego. S kuteczną redukcję hałasu

mozna też os1ągnąc. gdy róznica cisnień będzie stopniowo zmnieiszana przez szeregowo połączone opory Wypróbowano kombinację oporow składa1ącą się z lrzech stopni c1śni cłlla (zawór różnicowy w regulatorze natęzenia przepływu) patrz rys. 144. Kombinacja oporow działa tym c1sze1 1rr mniejsze 1est ciśnienie we1sc1owe 1 różnica c1snien (pręd· kośc przepływu na ostatnim stopniu ciśnie nia) Na rys 144 przedstawiono schematycznie zawor różni cowy jed· nego z tak wykonanych regulatorów natęże nia prze· pływu . rodzaj układu polączen 1osiągnięte zmnie1szen1e całkowita

hałasu

Takie konstrukCJe mają dużą ob1ętość . są p racocłlłonnr w produkcji, a więc drogie Ich zastosowanie dotychczas ograniczało się do konstrukcji specjalnych dla szczegol· nych dziedzin

5.2

Występują siły

zmienne uwarunkowane przez oderwania wirowe 1przez m1e1scowe wahania prędkosc1 1c1snienia przy przep ływie turbulentnym.

Jako in n ą przyczynę nal eży wym i enić kawitację Kaw1taCJa prze pływowa jest wyzwalana przez spadek ci śnie nia W turbulentnym zawirowanym przepływie o duzej prędkości powstają wahania ciśnienia ze swoistym ob· niżeniem. wobec czego wydaje się oczywiste występo wanie wzajemnego wyzwalania się Zjawisk i ich wzajem· nego od d zi aływania W zaworach. zna1dujących się w normalnym obrocie handlowym występują często opory hydrauliczne skła· da1ące się z pojedynczego zmiennego zwężenia pola przekroiu poprzecznego. Cala różnica cisnien jest redukowana na jednym oporze hydraulicznym Prędkości krytyczne występują często j u ż przy małych różnicach ciś n ie ń . Stwierdzono przy tym wpływ geometrycznych ksztaltow oporu Jesh mamy zmniejszyć hałas. to nie wolno przekraczac krytycznej prędkosci przepływu łub krytycznej róznicy c1śnien. Ten warunek mozna spełnic . gdy koleino. rownolegle lub szeregowo. łączy się wiele miejsc dławienia W rownoleglym po lącze ni u oporow przekroi przeply· wowy dzieli się na wiele części - patrz rys 143. Całko· wita powierzchnia. a tym samym prędkosć przepływu pozosta1ą w przybliżeniu takie same Osiągnięcie kry·

236

Rozdzielacze (procesy przesterowania)

W toku sterującego lub regulu1ącego ruchu !aworow ria· stępu1e nagle zahamowanie lub przyspieszenie przepływu cieczy Powstają wahania ciśnienia. które rozchodzą się w układzie jako dzw1ęk przenoszony przez ciecz. Poza tym korpusy zaworow zostają pobudzone do drgan. gdy następuje przyspieszenie lub hamowanie ru chomych elementow zaworow Układ

hydrauliczny ma zasadniczo inną ctiarakterysty gdy na hałas ustalony naklada się jeszcze hał as 1m pulsowy. Ten ostatni - przy częstym przetaczaniu może wyznaczac sumaryczny hałas układ u kę .

Można zapobiec powstawaniu uderzen przy przeste•o wywaniu wydłużając czas przesterowania zaworu W ten sposob mozna znacznie spowalniac prędkość rara stania lub obniżania c1snienia w komorach zaworow. w przewodach rurowych i siłownikach hydraulicznych Ob ciązenia uderzeniowe lub nagłe odciążenia mozna więc przemienic w proces postępujący powoli.

Środki i metody zmniejszania hałasu

r 70

65 <(

ro

"O

.;:

Praca bez pulsacji Q = 181/min

1+

'~ol = 50 C

,.

~

= 35mm21s

j

60

_,

~

o

Ol

55

c

-----;;Y

N

(.)

/

>-

Ul

:i X !Il :i X

I I

Cl>-

~

N

"O

E

I

45

o

N o

o..

40

/

„-&~ ;-? .--

/

/

Jl .f /

~

„„

/~

•

~~J

'

'

I

o

20

w

Karby wzdluzne

o o

~

+J

~ Q.p

35

Karb wzdłuzny

/

/

50

u

40

60

80

Roznica c1snien PE - PA

100

Karby wzdłuzne

Karby wzdluzne

ł

~

OP.

Rys 143 Zmn1c;szcln e 11a1asu za1vo101\ prze.z mw11oleg1e lclr..Z 11 op Jrc>w 1wedlt1G G Sc11011daJ

0= 50 Lmin 80

•

~

zawor rozn1cowy

Ps = constans

~

10

p

iD

'

u

< _,~

I-=-~

>< ----- •

>'< -

-,

I ~

p

tg

.,-

I li I et I

zwezka pomiarowa

----o

p

'

l

'

p

5

o O)

I~

I

70

et

N

1i) ::i

X

<1l Cl>-

"O

I

I I

50

----

E

o N o

I

25

t )

I

I

~

:i

.:.::

p

J

I I

(.)

>- 60

~

bdr

1\

CJ

c

N

1ooom-4-

I\

o..

I

p~ +

1 5lopn1owy Zdwor rozni rno "'lcl •1(' wykonaniu I)., d ' 3-stopniowy zawor rozrnr

40

o

50

100

150

Rożnica c1snien Ps -PL__,,_

Rys 14..J Zm11Je1szen1e hałasu z<111 orow mzez szeregowe lat.zf:!n.

florow 1wet11ua O Ewha)

200

250

Środki i metody zmniejszania hałasu

Znane są różne zab1eg1 konstrukcyjne prowadzące do zmniejszenia hałasu, mianowicie: - zastosowanie zaworów suwakowych zamiast gniazdowych; - zastosowanie elementow d lawiących z nastawialnym czasem włączenia. jako elementów dodatkowych w zaworach ze sterowaniem wstępnym: - zastosowanie wbudowanych do zaworów elementów dławiących przeznaczonych do tłumienia ruchów suwaka:

Sprzężenie

przenoszace dżw1ek materiałowy występuje wtedy, gdy zespól silnik-pompa jest sztywno połączo ny przewodami rurowymi z zespołem zaworów Szcze gólnie niekorzystne z punktu widzenia akustyki jest mocowanie zaworów na tablicy blaszanei nazywane1 sc1anką montażową. W celu zmniejszenia hałasu należy przerwac następujące sprzężenia przenoszące dzw1ęk też

materiałowy·

--" pompa - konstrukc1a wsporcza -silnik elektryczny -;;.

zespół napędowy- zespół

- zastosowanie elektromagnesow ze speC]alnym przelączaniem

Szczególnie elegancką możliwość regulacji czasu nastawiania daje zastosowanie zaworów proporcjonalnych. Mogą to byc np. rozdzielacze konstruowane 1ako ste rui ące kierunkiem przepływu oraz jako dławiące z liniową lub progresywną charakterystyką dławi enia. Rozdzielacze. zawory ciśnieniowe 1 natężeniowe z proporcjonalnymi elektromagnesami można nastawiać bezpośrednio za pomocą sygnałów elektrycznych o małej mocy. Sterowanie elektrycznymi sygnałami umożliwia wybiórcze wywołanie procesow nastawczych odpowiednio do czasowego przebiegu procesu. W tym celu można na wzmacniaczach sterowniczych nastawiać narastai ące i opadające przebiegi liniowe. Pozwala to na szczególnie "łagodne'" realizowanie procesów rozruchu 1 hamowania. Dodatkową zaletą iest możliwośc optymalizowania procesów na stanowisku roboczym i to przez dokonanie prostych zmian nastawienia wzmacniaczy sterowniczych. Wszystkie te zab1eg1powoduj ą wydlużenie czasu trwania cyklu pracy. Nalezy jednak dążyc do kompromisu między szybkim cyklem i małą emisją dżwięku.

6

6.1

Redukowanie hałasu wytwarzanego przez układ hydrauliczny Redukowanie przenoszenia dźwięku materiałowego

W układach napędu i sterowania hydraulicznego stosowane jest często łączenie poszczególnych elementów w zespoły funkcjonalne 1 umieszczanie ich na zbiorniku cieczy robocze). Poszczegolne elementy i zespo ły zostają wzajemnie połączone przewodami rurowymi i gięt kimi. Zespół

silnik-pompa składa się z silnika elektrycznego. pompy i konstrukcji wsporczej. Zespó ł ten mocuje się śrubami na pokrywie zbiornika cieczy roboczej. WibraCJe tego zespołu przenoszone są jako dżwięk matenalowy na dużą powierzchnię pokrywy i ścianek zbiornika.

238

zespół napędowy- zbiornik

6.1.1

cieczy roboczei

zaworów

Sprzężenia przenoszące dźwięk

materiapompa - silnik elektryczny konstrukcja wsporcza i zespół napędowy zbiornik cieczy roboczej łowy:

Na rys. 145 przedstawiono kilka silnika elektrycznego z pompą.

możliwosci sprzęzenia

W wariancie A (rys. 145) strumień momentu obrotowego między pompą 1silnikiem jest zamknięty poprzez wspólną ramę. Drgania pompy i silnika są więc poprzez ramę 1 sztywne sprzężenie przenoszone dalej 1ako dżwięk ma tenałowy.

Zbiornik. ze względu na dużą powi erzchnię prom1erno wania i sztywne pobudzenie. staje się źródłem dzw1ęku wyznacza1ącym poziom hałasu. W wanancie B (rys 145) przedstawiono zabieg od spr7ę7enia. Podparcie ramy na gumowych elementach sprężystych zmniejsza w znacznej mierze pobudzanie dżwięku materiałowego wytwarzanego przez zbiornik. Nalezy jednak zwrocie uwagę na to. by elastyczne pod parcie miało swobodę ruchów we wszystkich trzech osiach Jeżeli np. rama zostanie poprzez podporę ela styczną połączona śrubami z pokrywą zbiornika. to zamierzony skutek zabiegu odsprzęga1ącego zostanie w znacznym stopniu utracony Poza tym należy dopilnowac. by w inny sposób dzwięk materiałowy me działał na zbiornik - patrz punkt 6.1.2. Wariant C (rys. 145) przedstawia układ ze zm1en1onym strumieniem sił. Pompa jest sprzężona z silnikiem poprzez sztywny kołnierz pośredni. Silnik zas iest przez ką townikową konstrukC]ę wsporczą zamocowany na ramie Strum1en momentu obrotowego między pompą 1 silnikiem jest w tym wanancie prowadzony tylko w małym 1 sztywnym obszarze Rama znajduje się poza strumieniem momentu obrotowego. Może on teraz przenos1r. tylko te drgania, ktore wytwarzane są przez zespoi napędowy rozpatrywany jako całość Podstawowa regu ła dotycząca zabiegow konstrukcy1nych prowadzących do zmniejszenia hałasu brzmi następująco:

Nie dopuścić do dowolności działania sił! Wariant C (rys. 145) jest korzystniejszy od wariantu A Ale mimo to celowe jest odsprzężenie dźwięku materiałowego między ramą i zbiornikiem.

Srodki i metody zmniejszania hałasu

1 Silnik elektryczny

@

2 Pompa 3 Rama

®

@

4 Elementy stalowe 5 Zbiornik cieczy roboczei 6 Gumowe elementy sprężyste

7 A:

Sprzężenie

przez ramę - sztywne

Kołnierz pośredni ,

sztywny

8 Kolnierz pośredni , elastyczny

@

CD

@

®

® B

Sprzęzerne

przez

ramę -

elastyczne

@ (j) @

- -@

C·

Sprzężenie za pomocą kołnierza posredniego - sztywne rama elastyczna

@ @

-------D:

@

Sprzężenie za pomocą kołnierza posredrnego - elastyczne rama sztywna

@ Rys. 145: Odsprzężente dźwięku materia/owego między pompą, s1/nik1em elektrycznym 1zb10rnikiem

239

Środki i metody zmniejszania hałasu

Pewną alternatywę stanowią tzw kolnierze tłumiące Tutaj sztywny kołnierz pośredni zostaje zastąpiony elastycznym - patrz wariant O, rys 145 i 146. Takie rozwią zanie zalecane jest szczególnie wtedy. gdy w przedstawiony sposob nie można zrealizować odsprzężenia m iędzy konstrukcją wsporczą pompy i silnikiem oraz np zbiorn1k1em.

Zbiornik

Kołnierz izolujący i sprzęgło lączące wały powinny byc wzajemnie kinematycznie dopasowane W razie zbyt " miękkiego " zawieszenia masa pompy powoduje przemieszczenie wzg l ędem osi sprzęgła a tym samym wywołuje naprężenia i pobudzanie dźwięku . Sprzęgło wykonane z elastycznym elementem pośred nim jest dodatkowym czynnikiem odsprzęga1ącym .

Rys. 146 wskazuje, że stosując takie zab1eg1 można zrealizować nawet ··zanurzeniowe umieszczenie pompy" z zawieszeniem na bocznej ściance zbiornika cieczy roboczej. Korzystne iest takie rozmieszczenie zespolu napędo wego, w którym punkty podparcia mogą znajdować się na obciążonych masą 1sztywnych miejscach zb1orn1ka patrz rys. 14 7. Normalnie jednak zachodzi konieczność umieszczania konstrukcji wsporczej napędu właśnie tam. gdzie jeszcze jest miejsce. Gdyby 1ednak wpływ sprzężenia przenoszącego dźwięk materialowy wyznacza! głoś ność hałasu , to masy (zaporowe) dodatkowo umieszczone w miejscach podparcia mogłyby zmniejszyc dalsze przenoszenie dźwięku materiałowego . Skutecznośc wszystkich tych zabiegów ulega jednak drastycznemu zmniejszeniu , gdy między pompą 1zbiornikiem istnieją inne sprzężenia przenoszące dźwięk materiałowy , jak np. przewody rurowe tłoczne , ssawne i odprowadzające przecieki.

Rys 146. Kołnierz tłumiący

(j)

G)

@

~'---~-""~~~~~~~~

@ 1 2 3 4

Silnik elektryczny Pompa Rama Element o dużej masie

Rys. 14 7·

Sprzęzenie

5 Zbiornik cieczy roboczej 6 Miejsce o dużeJ sztywności 7 Kołnierz pośredni , sztywny

w sztywnych miej scach. z

masą dodat-

ko wą

Z należytym nadmiarem należy projektować wszelkiego rodzaju przepusty rurowe umieszczane w pokrywie zbiornika i przeznaczone dla: - przewodów ssawnych : - przewodów do przecieków oraz przewodów splywowych. Pierścienie do uszczelnienia powinny być bardzo mięk kie. Należy też uniemożliwić przenoszenie wibracji rur na pokrywę zbiornika. Przestrzegać zachowanie wystarczającej odległości przepustów od scianek zbiornika (> 1O cm) - patrz rys. 142 i 148.

1 Przewód giętki 2 Grodziowe polączenie gwintowe

3 Odpompy 4 Pokrywa zbiornika

Rys 148 Elastyczny przepust rurowy

240

Środki i metody zmniejszania hałasu

6.1 .2

Zabiegi i działania

Sprzężenia przenoszące dżwięk

materiałowy

Zespól napędowy - zespół zaworów Polączenia między pompami 1 zaworami oraz odb1orn1kam1 są sprzężeniami przenoszącymi dzwięk materialowy. szczególnie godnymi uwagi. Zwłaszcza dotyczy to połączeń z ściankami montażowymi (zawierającymi zawory umieszczone na tablicy blaszanej) które bezpośrednio przenoszą dżwięk materiałowy. Wskutek bezpośredniego sprzężenia mechanicznego dochodzi ieszcze zjawisko naprężania . które utrudnia wymaganą w punkcie 6.1.1 swobodę ruchów zespolu napędoweg o. Zastosowanie przewodów giętkich iest pomocne. szczególnie w niższym 1średnim zakresie c1snienia. Przewody giętkie nal eży tak ukladac. by elastyczne podparcie zespolu napędowego miało swobodę ruchów we wszystkich trzech osiach. Należy zwrócić uwagę. by prędkość przeplywu cieczy w armaturze nie przekraczała 4 mis. Wysokociśnieniowe

przewody giętkie są rzeczywiście sztywne ze względu na wielowarstwowe wzmocnienie drutem oraz wskutek obciążenia. Wobec tego przy wyższym ciśnieniu maleje działanie izo lujące dzwięk materiałowy. Tuta1. przez zmiany układu przewodów należy wypróbowac w jaki sposób mozna os1ągnąc wymaganą swobodę ruchów między zespołem napędo wym i zespołem zaworow. W

ze stałymi 1sztywnymi przewodami (rurami wysokociśnieniowymi przewodami giętkimi) można pomyśleć o zastosowaniu tzw. mas zaporowych do izolowania dżw1ęku materiałowego. układach

Masy zaporowe są elementami o dużej masie, które w miejscach doprowadzania drgan zmrne1szają ich dalsze przenoszenie. co jest powodowane przez bezwładność masy. W szczegołnych zastosowaniach może okazac się celowe 1pożyteczne przyłączenie idącej od pompy rury lub przewodu giętkiego do bloku o duzej masie Blok ten służy jako przejście i jego działanie polega tylko na ··bezwładnosci masy"· Taką samą funkcję idealnie spełrna1ą również wszystkie rozwiązania z płytami (blokami) zbiorczymi 1pionowe wieżowe zespoły zaworów

-

A

dotyczące

wybierać prędkość przepływu:

- w przewodach tłocznych nie większą niż 4 m s; - w przewodach spływowych nie wi ększą niż 2 m s: -

unikać ostrych

-

wykonywać możliwie duże

Zabiegi i - rury

zmian kierunku rur i skokow przekroju :

działania dotyczące

zastępować

-

stosować

-

zmienić ułożenie

Zabiegi i -

promienie g1ęc1a. B:

przewodami g1ętk1m1 :

masy zaporowe - patrz 6.1 .2 przewodów.

działania dotyczące

C

zmieniać długość przewodów. zmieniac matenal (rury - przewód g1ętk1); zastosować

tłumik dzw 1 ęku

przenoszonego przez

ciecz Staranny dobór długości przewodow tłocznych umożl1w1a uniknięcie rezonansu i pulsacji ciśnienia. Pulsaqa ciśnienia działa na zespół napędowy jak zewnętrzna zakłócająca sila pulsująca. która pobudza do drgań zespół napędowy 1ako całość (przy stałym sprzężeniu s1łr1ka elektrycznego z pompą). Ze względu na skomplikowany tok obliczen (przewocly z różnymi zamknięciam i , odgałęzieniami itd) praktykowi nie pozostaje nic innego jak eksperymentowanie . Przeprowadzanie prób ze zmianą dlugosc1 przewodow iest wskazane wtedy. gdy wyczuwalna iest wibracja przewodow lub gdy występuj e wyrazne promieniowanie dzwięku. ktorego częstot l iwosc ma składowe tonalne Uwaga rur przewodami g1ętk1m1 w celu matenalowego należy zwrocie uwagę na resonans przewodów. Ze względu na mniejszą sztywnosc przewodow giętkich następuje przesunięcie częstotliwości rezonansowej do wartości mniejszych. Właśnie wtedy opłaca się eksperymentowanie z rożnym i długościami przewodów giętkich . Przy

zastępowaniu

odsprzęzenia dzw1ęku

Rezonans slupa cieczy znajdującego się

6.2

Promieniowanie akustyczne rur i przewodów giętkich , zapobieganie występowaniu rezonansu przewodów

Jeżeli

przewody rurowe promien i ują s łysza l ny i mierzalny dźwięk, to należy zbadac następuj ące mechanizmy pobudzania:

A

Hałas wywołany przez kawitację, zjawiska turbulencji. spowodowane przez dużą prędkość przep ływu

B Przenoszenie przez rury

dzw1ęku materiałowego

-

zwłaszcza

C Pulsacja ciśnien ia o dużej częstotl i wości i amplitudzie - zwłaszcza przy rezonansie przewodów

między pompą

i najbliższym miejscem dławienia (np zawor) występu1e

wowczas, gdy· /przewodu

1 3 5 = - i.. - i., -

4

4

4

I . ..•

Długosc fali 1. = cif. gdzie prędkosc dzw1ęku c ""' 1300 mis dla rur stalowych 1c ""' 400 to 700 m/s dla przewodów g1ętk1ch (zaleznie od sztywnosc1). Częstotliwość podstawowa pobudzenia t0 iest załezna od napędowej prędkości obrotowej n i liczby k elementow wypierających w pompie.

f0

=-n·k kHz 60 241

Srodki i metody zmn iejszania hałasu

6.3

Zmniejszenie przenoszenia dźwięku przez ciecz w wyniku zastosowania tłumika dzwięku

Jak to JUZ kilkakrotnie wspomniano trzy czynniki wyznaczające poziom drostatycznego:

1stnie1ą

padku dzwięku powietrznego zapisem poziomu . Od= 1019

zasadniczo hy·

hałasu napędu

dzwiek powietrmy prom1eniowany przez nik elektryczny i przewody:

pompę ,

sil·

- dżwiek materiałowy wytwarzany przez pompę 1 przenoszony dale) w m1eiscach sprzęzenia : dzw1ek przenoszony przez ciecz tj . powstaiąca w pompie okresowa pulsaC)a cisnienia przenoszona do

posługujemy się

lulaj tez

\p 2 eett dB \Paett2 •

e = we1scie a = wyjscie Wartosc iest zależna od częstothwosc1 , charakterystyczna dla tlum1ka , niezależna od całego układu 1 op1· suje w jakich zakresach częstothwośc1 tlum1k zmnie1sza pulsację c1snienia. Jednakze w ten sposob nie można obliczyc rzeczywr· slego zmniejszenia poziomu dżw1ęku akustycznego wy· stępuiącego w układzie

układu

Od struktury, mocy i wielu innych parametrów układu hy· drauhcznego zależy. 1ak1 z tych trzech czynników decyduje o poz1om1e hałasu . PulsaC)a c1snienia dz1ala 1ako siła zewnętrzna na zespoi silnik-pompa i powoduje w1braC)ę. która jako dzwięk materiałowy wywiera działanie na układ Pulsacja ciśnienia dosięga wszystkich częsci układu i może wszędzie pobudzać dzw1ęk matenalowy i powietrzny. Przerwanie sprzężenia przenoszącego dzw1ęk materia łowy jest więc środkiem zmniejszaiącym hałas agre gatu hydraulicznego Jednakże zmnie1szan1e dzw1ęku przenoszonego przez ciecz bywa niekiedy tak samo wazne Możliwość

wywierania wpływu na nierownomiernosc pompy i pulsację ciśnienia poprzez projektowanie 1dobor konstrukcji 1rodzaiu budowy pomp wyporowych rozpatrzono 1uż wyżej w punkcie 4.3 wydajności

stosowanych rodzajach pomp występuje wydajnosc1 a tym samym pulsaCJa c1snienia W celu zredukowania dzw1ęku przenoszonego przez ciecz. a co najmniej utrudnienia jego rozchodzenia się. mozna stosować tłumiki dzw1ęku przenoszonego przez ciecz Wobec takich tłum1kow należy staw1ac następujące wymagania· W

na1częśc1ei

nierównomierność

zmniejszanie pulsaCJi cisnienia w możliwie dużym zakresie czestotliwosci przy małych stratach ciśnienia : - prosta budowa . zbędnosc obsługi technicznej. przeciwdziałanie powstawaniu pęcherzyków powietrza nie zanieczyszczanie cieczy roboczej Do oceny skutecznosc1 tlum1kow rózne pojęcia i parametry

dzw1ęku

stosuje

się

We1sc1owa 1zolacy1ność akustyczna - jest to zmniejszenie cisnienia akustycznego. jakie można w układzie stwierdzic w wyniku pom1arow porownawczych z tłumi kiem 1bez tlum1ka. Tę wartość można wyznaczyć tylko po wykonaniu układu lzolacy1nosc akustyczna właściwa - wynika ze stosunku energ11 akustycznej pada1ącej na przegrodę do energ11 przechodzącej przez przegrodę Podobnie 1ak w przy-

242

6.3.1

Tłumik

absorpcyjny

Absorpcja znaczy tuta) zniszczenie energn akustyczne, przez przem1anq w energię cieplną może to byc reah· zowane przez tarcie czynnika przenoszącego o warstwy absorbujące (np. warstwy włókien mineralnych w t1u1rn· kach dżwięku powietrznego) 1lub przez sprężanie 1od prężanie pewnej objętości gazu.

6.3.2

Tłumik

refleksyjny

W cieczy trudno iest uzyskac wystarczające tlurrnen e absorpcyine. wobec czego często stosowane są tlum1k1 refleksyjne z działaniem interferencyjnym Rzadz1e1 sto· sowane są typy mieszane. tzn . tlum1k1 refleksyjne z do· dntkowq wlaściwosc1ą absorpcyjną. interferencyjnych 1 refleksy1nych ··zakłoca pierwotna fala akustyczna zostaie wygaszona przez nakładanie się drugiej fali o takiej samej amplitudzie i częstot11wosc1 . Druga fala powstaie wskutek odh1 cia pierwsze1 przez opory akustyczne (skok przekroju poprzecznego, odgałęzienie i inne) . a połozerne fazowe lej fah 1est przesunięte o 180 . W

tłumikach

iąca "

Przykłady tłumikow tłumienia

refleksyjnych i ich ch arakterystykę przedstawiono na rys. 149.

flum1k1 wyłącznie refleksy1ne maią tę zalete w porownaniu z absorpcyjnymi 1mieszanego typu . że 111e zaw 1era1ą takich materialow. ktore z b1eg1em czasu u legają zanieczyszczeniu illub uszkodzeniu Wymiarowanie tłumików zależy od różnych pararnetrow. zabudowy (długosc przewodow przed 1zn tłumik1en), rodzai przylącza w kole1nym m1e1scu dławi e nia itd N ależy tez uwzg lędni c częstotliwosc własną tłu · mika wraz ze slupem cieczy Jako pierwsze przyblizc rnc obowiązuje: objętosc tłumika powinna byc większa niz 1500 cm 3 . Wtedy odstęp częstotliwości własnei tłu mika od występu1ące1 zazwyczaj podstawowej częstothwosc1 pulsacji pompy iest wystarcza1ący

1ak położenie

Środki i metody zmniejszania hałasu

I=~ A.

I= 2:_ \4

I

4

;1/VV

....

f

-

A: Rezonator objętościowy

B: Rezonator szeregowy

( ) - - Objętość

_j~Otwór

-

_J o

f

Otwór

- -

.....

f

-

- C: Rezonator odgałęźny

D: Rezonator piszczałkowy

1

~= ~ +2J..

;1

„

-

I,

~

.....

.....

E: Przewód interferencyjny

Rys. 149:

Tłumiki dzwięku

243

Srodki i metody zmniejszania hałasu

Poniżej zamieszczono przykład obliczenia dotyczący re zonatora objętościowego

Optymalne

działanie tłumika występuje

przy

1

loA = -i1= 0,75m 4

Załozenie Analizę widmową dzw1ęku

powietrznego promieniowahydrauliczny przeprowadza się z uwzględniającą właściwosci percepcyjne słuchu charakterystyką korekcyjną A oceny poziomu Okazuje s i ę ze dzwięk powietrzny wyznaczany jest przez pierwszą. drugą 1 trzecią składową harmoniczną pulSaCJI c1snienia pompy (z uprzednim wykonaniem zabiegów odsprzęga jących przenoszenie dzwięku matenalowego) nego przez

układ

Częstotliwość pobudzająca:

k·n =, Hz 60

f0

Pompa tłokowa z k n= 1500 min- t

Przebieg działania przedstawiono schematycznie na rys 150. Widac. że określone harmoniczne pulsacji bądz nie ob· tez byty tylko mało tlum1one

j ęte zostały tłumieniem. bądz

W celu Objęcia tlum1eniem rownież innych częstothwosc1 należy rezonator objętościowy uzupełnic rezonatorem w postaci piszczalk1 cylindrycznej. zwany date1 rezonatorem piszczałkowym. - patrz rys. 150 B. Można też rezonatory Objętościowe polączyc szeregowo (rys . 149 8 )

= 9 tłokow . Rezonator

fali i, = c, f = 1300 m/s (rura stalowa)

piszczałkowy

Długość

gdzie c

1

2„

4

~

Od=101g [ 1 +-(q- 1)2· tan2(-.-·1)

]

Dlugosc fali 1.

fo

= 218Hz

6

m

t, = 2 · !0

= 435Hz

3

m

12 = 3· 10

= 652Hz

2

m

!3 = 4 · !0

= 870 Hz

1.5m

=5· f0

= 1088Hz

1.2m

fs =6·!0

= 1305 Hz

1 m

f.i

Tlum1k należy tak obliczyć by objęta byia częstotl i wość

odr, do f3 . lzolacyjnosc akustyczna wlasciwa zwykłego rezonatora (komory rozszerzalnosc1owej):

objętosci owego

O = 1 O lg [ 1 d

1

1

+ -4 q - -q

2·„ )

]

Przekroi t1um1ka

0-

Przekró1 rury

cf!

działanie

dla

2 .T

1

3

/,

4

4

1)=0.tzn. przy1

W konkretnym

1

3

2 2,

=

1 . 1 /.3 = 0 .375 = luurn·ka 4

2

Na rysunku 150 B przedstawiono schematyczny wykres 1zołacy1nosci akustycznej zestawu rezonatorow składa1ącego się z rezonatora objętosc1owego 1 rezonatora piszczałkowego . Bezwzględną izolacyjnośc akustyczną

ustala się następnie uwzględniając stosunek przekroju rury do przekroju tiu mika.

1•.

przyk ładzie tłumienie

pompy z f1 = 425 Hz 11. 1 = 3 m.

Cel 1zolacyjnośc Od

20

q =25 z 0 0

-\

co daje O,J

22

q dn.ry = 5 · d rury (srednica we nętrzna)

Takie tłumiki można łatwo wykonać z elementow konstrukcyjnych siłownika hydraulicznego Tłumik i te za sadniczo powinny byc wyposazone w rezonator piszczałkowy. jak to pokazano na rys 150 B powinno z pewpulsaCJi

nosc1ą objąc pierwszą składową harmoniczną

244

= 840 Hz z i.3 = 1.5 m

W ten sposób czysto obliczeniowo uzyskuje się zmniej· szenie amplitudy pulsacji drgan o częstotliwosc1 f. do 1/ 12 wartości wejściową

Nie ma działania dla

2 .T

Dla f3

1

= 4" '·x

Załozenie

sin( -.-· 1)=1.tzn. przy1 = - i.. - i....

sin(;

to znaczy przy 1

)2 sin2 ( - . · /) dB

gdzie I= dlugosc tłumika Optymalne

I.

lp1szczalk1=

Tablica 39

zq =

2 .T Optymalne działanie przy tan ( - .- · 1) · _. :r.

Biorąc pod uwagę względy praktyczne tzn . wytrzymalosc rury tłumika 1wprowadzoną do obiegu dodatko wą objętosc, nie należy przekraczac q = 25

Środki i metody zmniejszania hałasu

Wzór na obliczenie izolacyjności akustycznej od wskazuje również. ze małe zmiany długosci tlumika 1 jego średnicy nie wywierają istotnego wpływu na wynik . Nie ma więc konieczności sc1slego dotrzymywania obliczonej długości lub średnicy.

f o Q

J

c

l

N

(.)

Jednakże ważne

jest, by zawartośc powietrza w cieczy była mala i w tłu miku nie tworzyly się pęcherzyki powietrza. Istotne jest również umieszczanie tłumika bezpośrednio na wyjściu pompy.

z. ~

(.) • (/)

oc:: ·;;::: (.)

o

.!::!

o

Podobne rozwiązanie o Jednakowo prostym działaniu można uzyskać za pomocą rezonatora piszczalkowego - patrz rys. 149 D. Rura o takiej samej średnicy zostaje wbudowana jako "martwe" odgałęzi enie . Długośc wynosi iJ4 tlumioneJ fali akustycznej. Także i tutaj istotne jest odpowietrzenie. 6.3.3

400

200

600

800

-

&

J

c::

N

(.)

l

>.

Cii

::i

I

1200

1000

Częstotliwość

łatwym

Jedyny warunek: różnica dlugości drogi między polącze'11em obejścio wym i przelotowym powinna wynosić iJ2.

L I

A

(/)

Interesującym

i w niektorych przydo zastosowania rozwiązaniem jest połączenie interferencyjne Jest to swego rodzaju połączenie obejsc1owe. umożliwia jące tłumienie poszczególnych czę stotliwosci widma pobudzanych dźwiękow - patrz rys. 149 E.

fs

::i

Rys. 151 przedstawia uzyskane w wyniku pomiarów dokladne dane tlumików refleksyjnych. Dodatkowo zamieszczono wykres dotyczący rezonatora typu mieszanego. Dzięki poduszce gazowej tego rezonatora uzyskano dodatkowo trochę absorpcji. padkach

t,

f,

{2

f, Hz

_ l, _ -

2

B

~

CU

• (.) • (/)

o c ·;;:::

..........

'\

«I

o

I

\

.!::!

\ o

200

400

600

"'

/

\

(.)

I

'v/

800

Częstotliwość

1000

1200

f, Hz

Rys. 150. lzolacYJnosc akustyczna rezonatorow w funkcp częstotliwosc1 (schematyczne wykresy wedlug przykładu ob/1czemowego!

Rezonatory typu mieszanego

Pod nazwami "tłumik dżw1ękow impulsowych" , "hydrotłumik ", "absorber uderzeń ", "stabilizator natężenia przeplywu po stronie ssania" oferowane są modyfikowane hydrauliczne akumulatory pęcherzowe . Wymienione wyżej stabilizatory z właściwą im charakterystyką tłumienia można zaliczyć do kategorii "rezonatory odgalężne " - patrz rys. · 49. Dzięki elastyczności objętości

gazowej uzyskuje się do-

datowe dzialanie absorpcyjne. Ponadto

elastyczność

poduszki gazowej stanowi

dużą

dodatkową objętość.

245

Środki i metody zmniejszania hałasu

Podsumowanie Tłumiki dzw1ęku przenoszonego przez ciecz są wypróbowanym srodk1em zmniejszającym pulsację ciśnienia . a zatem i siły pobudzające) dźwięk Tlumiki należy zawsze stosować tam. gdzie zab1eg1 zmnierzające do odsprzężenia przenoszenia dżw1ęku materiałowego w ogóle me dały wyniku lub byly malo skuteczne. Tłumik i te nalezy też zawsze stosować w rozbudowanych rozgałęzionych lub dużych układach hydraulicznych .

Zastosowanie tlumików daje nie tylko redukC)ę halasu . lecz zwiększa rowrneż trwałosc 1rnezawodnośc układow ze względu na mniejsze obciążenie mechaniczne.

G) Tłumik dźwięku działanie:

6,3

odbicie i absorpcja

„

w

Q.

--„

2,5

Q.

1,6

>-

1

.~

0,63

E

0,4

<(

'O

Przepona gumowa

Przestrzeń

@Tłumik dźwięku działanie:

tylko odbicie V= 1300 cmJ

gazowa

o.. 111

o

0,25

..!!! c: .~ c:

0,16

'O

•l/l

u

„

0,063

c:

0,040

:I l/l

o

(i)

0,025 0,016

@ Tłu mik dźwięku dz ia łanie:

tylko odbicie V= 360cmJ

--

, .,

@ :

~~

~

ft

\ !\@ I I 1 1\i

CD

\

V

~

......

\

\

\

\

\<

I

\

I

0,1

:.: Cll

...

4

o

=40 bar =50 C 171/min

,„

1

\

0,010

1\ ......

łl

"'

1,6 2,5 4 6,3 10 16 25 40 63 100 160 250 400 Hz Częstotliwość,

f

Rys 151 Charakterystyka ampl1tudowa /lum1kow dzwięku p rzenoszonego przez ciecz (wedlug W Herzoga)

246

I

\ , \„ \ c. \"•„, '\ ~

"'

\

'\ \_

\ \

\ Pr: 001

\

Srodki i metody zmniejszania hałasu

6.4

Zmniejszanie promieniowania akustycznego

- Zastosowanie blachy perforowanej W tego rodzaju blachach występuje swego rodzaju "zwarcie" m iędzy przednią 1tyl n ą strona. które pozwala na wyrównywanie miejscowych wahań ci śnie nia powietrza aż do dużej częstotliwości Powoduje to znacz 1 •ą redukcję promieniowania dzw1ęku powietrznego

Powyżej przedstawiono rozważania dotyczące przyczyn emitowania dzwięku oraz w jaki sposób przez odpow1ed nio ukierunkowane działania można utrudnic lub zmniejszyć wprowadzanie dzwiękow do układu i ich dalsze przenoszenie Kolejnosc naszych rozważan· pompy dzw1ęk materiałowy dzwięk przenoszony przez ciecz. odpowiada też kolejności waznosc1 podejmowania odpowiednich działan

- Zastosowanie konstrukCJ1 ramowych Są to konstrukCJe ramowe z poszczegolnym1 tabhcam1 blaszanymi do zamocowania elementow steruiących Ramy. jako takie. wykonuie się z dużym obc1ążer-1ern m asą (tzn. są one c1ężk1e )

Srodk1 1zabiegi zmierzające do zmniejszenia prom1enio wania akustycznego przyczyniają się do redukcji hała su zawsze wtedy , gdy nie ma moż l iwości dość skutecznego odsprzężenia dżwięku materiałowego i/lub drastycznego zmniejszenia pulsacji c1srnenia.

Zastosowanie budowy blokowej Istnieje możłlwosć stosowania tzw b1okow rnontazowych oraz montażu wielowarstwowego . Obydw10 te możli wosc1 niemal idealnie spełnieją wymagania co do zmniejszenia powierzchni i zwiększeni a masy.

Promieniowanie akustyczne występuje zwłaszcza tam, gdzie duże powierzchnie poddawane są działan iu rowW układach hydraulicznych są to często zbiorniki wielkopowierzchniowe i tak zwane "sc1ank1 montażowe " Na te "bierne" prom1enn1k1 dzwięku należy wywierać wpływ

W wyniku przeprowadzenia opisanych 1111yżej zab1egow uzyskano przedstawione na rys 152 zmn1e1szenie poziomu dzw1ęku emitowanego przez agregat hyd'auliczny małej mocy (3 kW) . W stanie wyjsciowym 1stnialy lam sc1anki montażowe

Promieniowanie dźwięku powietrznego w pierwszym przybliżeniu zachowuje się wprost proporcjonalnie do masy promieniującego obiektu Jako cel nalezy więc uznać zmnie1szenie promieniującej powierzchni 1jednoczesnie zwiększenie jej masy W odniesieniu do zbiorników moza osiągnąć zmianę tylko przez zwiększenie gru bości blach lub zastosowanie blachy zeberkowej. Więcej możliwości zmian można wymierne w odniesieniu do " ścianek montażowych ". Takie tablice blaszane do mocowania zaworów moż n a następująco zmieniac lub zastępowac innymi

Przez zastąpienie sc1ank1 montażowej (blokiem) osią zmnie1szenie poziomu dżw1ęku o 6 dB(A) Zastosowanie pompy zębatej z wewnętrznym zazęb1er11em dało istotne zmniejszenie amplitudy pulsacji c1sn1enia (zmniejszenie sił pobudzających ). Ponadto redukCJę poziomu dzw1ęku osiągnięto przez 1zo l ac1ę drgan zawieszenia zespołu silnik-pompa w kąpie l! ole1oweJ Osiąg nięte zmniejszenie poziomu dzw1ęku wynoszące około 22 dB(A) , jest wprawdzie związane z warunkami tego szczegolnego obiektu badawczego. tym nie mniej wska· zuje na istniejące możliwości redukowania ha łasu wytwarzanego przez układy hydrauliczne

nież małych sił pobudzających .

gnięto

Poziom mocy akustyczne) LwA· dB(A) ...:;..

Budowa

65

75

70

80

85

Ścianka montażowa

Pompa zębata z zazębie niem zewnętrznym Silnik z wirnikiem wewnętrz nym Blok montażowy ~-

Pompa zębata z zazębie niem zewnętrznym Silnik z w1rnik1em wewnętrz nym

'·--

·

__,,,,.-

... --

-

-----.

-

Blok montażowy Blok monta2owy

Pompa zebata z zazebieniem wewnetrznym Pompa

Silnik zanurzony w cieczy roboczej i z elementami

-22dB( A)

1zolujacym1 drgania Rys 152· Skutecznosc redukujących cisnienie zab1egow. jakim poddano agregat hydrauliczny małe/ mocy (3 kW)

247

Srodki i metody zmniejszania hałasu

6.5

Okapturzenie

Gdy podjęcie wszelkich srodków 1zabiegów nie zapewnia zmniejszenia hałasu . wtedy należy stosowac okapturzenie Jest to srodek bardzo skuteczny ale zarazem praco· chlonny 1 drogi. Dochodzą do tego jeszcze dodatkowe utrudnienia jak1m1 są ograniczenia możliwosci dokonywania czynności obslugi •echnicznej 1czynności związa nych z normalną obsługą ukladów Ponadto niekiedy zachodzi konieczność wykonywania dodatkowych zab1egow związanych z odprowadzaniem ciepla. jak np wbudowanie dodatkowych wymienników c1epla powietrznoolejowych. Okapturzenie zmnieisza tylko promieniowanie dźwięku przez obudowany agregat Natomiast me następuje przy tym jakiekolwiek zmniejszenie dżw1ęku przenoszonego przez ciecz. Związane z tym środki i zab1eg1 opisano w punkcie 6 3 Należy więc

najpierw przeprowadzić badania skąd głów promieniowanie dzw1ęku powietrznego. Często może wystarczyć częsc1owe okapturzenie np. napędu Można to łatwo zreahzowac. gdy zespół silnikpompa nie jest ustawiony w zbiorniku lub na zbiorniku. lecz oddzielnie. Tak własnie ustawiane są zwłaszcza większe jednostki - patrz rys. 154 nie

następuje

6.6

Ekranowanie

Okapturzenie otacza żródlo dzw1ęku w taki sposob. ze prom1eniowany dzw1ęk powietrzny wcale me przenika na zew· nątrz lub przenika tylko mała jego częśc. Ekranowanie dba o to. by dzw1ęk powietrzny zrodła akustycz· nego mogł tylko posrednio dojsc do określonego m1e1sca Elementami ekranowania mogą byc izolujące ewentualnie clzw1ękochłonne śc1ank1 izolacyjne oraz ochronne zasłony cikustyczne Zwlaszcza te ostatnie są chętnie stosowane JaKo poprawiające" stan istniejący. Najczęsc1e1 są to c1ężk1e tzn zawierające ołow. maty gumowe łub z tworzywa sztucznego Podobnie 1ak inne zasłony są one elastyczne. zawieszane na szynach 1 można ie przesuwac. Przy dokładnym wykonaniu można w taki sposob os1ągnąc zrnnieiszenie poziomu dzw1ęku s1ęga1ące nawet do 1OdB(A) Wobec ograniczonego pochłaniania~ braku mozhwosc1 wyell minowania szczelin powietrznych. ekranowanie nie moze za· pewnie takiej redukcji hałasu , jaką osiąga się przy okapturze· mu Jednak zaleta ekranowania jest możhwosc uzyskania znacznie lepszego dostępu do wykonywania czynnosc ob· sługi technicznej 1normalnej obslug1 urządzen.

Budowa akustycznie uszczelniających kolpaków jest w zasadzie zawsze jednakowa Na konstrukCJ1 nośnej. wykonanej z kształtownikow. umieszcza się zdejmowalne elementy Te zaś składają się z zewnętrznej ścianki nośnej. materiału dźwiękochłonnego (np. welny mineralnej) 1 umieszczonego wewnątrz materiału zamykają· cego. który spelnia jedynie funkcie podporowe 1 ochronne - patrz rys. 153. Bez absorpcji dz1alanie okapturzenia polegaloby tylko na izolowaniu dzwięku 1 często nie byłoby wystarczające, ponieważ poziom dzw1ęku wewnątrz okapturzenia ulegałby zwiększeniu. Materiał dzw1ękochłonny. realizując przemianę w energię cieplną. dba o rzeczywiste zmniejszenie energii akustycznej w przestrzeni okapturzonej.

11 Blacha po1edyncza

3 Lekka folia ochronna

(1 do4 mm) 12 Blacha wielowarstwowa (nitowana) 13 Blacha zespolona z izolu· jącym tworzywem sztucznym 14 Blacha z nalozoną wykła·

(h - 3011m) 4 Ścianka podporowa

15

1 Sc1anka zewnętrzna 2 Materiał dżw1ęko· chłonny

Hałas wytwarzają

nie tylko silniki elektryczne 1 pompy, lecz rownież zawory i przewody rurowe. wobec czego w niektórych okolicznościach może okazać się n i ezbędne kompletne okapturzenie calego agregatu hydraulicznego - patrz rys. 155. Wtedy celowy jest wybór konstrukci1 szafowej ze zbiornikiem umieszczonym w gornej części Elementy akustycznego uszczelnienia mogą być wykonane w postaci drzwi lub zdejmowalnych elementow Jednak we wszelkich okolicznościach należy utrudrnc przenoszenie dźwięku matenalowego z agregatu na konstrukcję szafową. Do chłodzenia okapturzonego agregatu stosuje się świeże powietrze. doprowadzane przez wentylatory i tlumiki dzwięku powietrznego (po· chłani acze dzwięku). Powietrze odlotowe też jest odprowadzane poprzez pochłaniacze dżwięku. O kornecznośc1 okapturzenia stanowiska zaworow należy podejmować decyzję w każdym konkretnym przypadku

248

(40do80mm)

dziną

dzw1ęk

(np. blacha

peńorowana)

Błacha

z miękką giętką

warstwą izolu1ącą

przepuszczająca

(np.

16

gumą)

Płyta

wiorowa (10do20 mm

.~~~~~~~~~~~

Rys. 153: Budowa 1ednopowlokowych sc1anek oKapturzerna

Środki i metody zmniejszania hałasu

1 Tłumik dźwięku powietrznego do wymiany powietrza 2 Przewód ssawny 3 Kompensator gumowy 4 Elementy sprężyste 5 Uszczelnienie do fundamentu 6 Tłumik dźwięku powietrznego do wymiany powietrza

7 Tlumik dźwięku powietrznego (dowolne polożenie na okapturzeniu) dla wyjścia przewodow giętkich 8 Zawór ciśnieniowy 9 Pompa 10 Silnik

Rys 154. Budowa kołpaka akustycznie uszczelma1ącego zespoi s1/mk·pompa

---------1 8

1 Zbiornik 2 Tłumik dźwięku powietrznego do wymiany powietrza 3 Agregat pompowy 4 Elementy sprężyste 5 Przepust izolujący i tłumiący

6 Stanowisko mocowania zaworów 7 Wentylator z tlumikiem dźwięku powietrznego do wymiany powietrza 8 Przewód giętki od płyty do wyjścia z szafy (lepiej poprzez tłumik dźwięku powietrznego)

9 Warstwa ochronna (np. blacha perforowana) 1O Pochlaniacz dźwięku 11 Izolator ołowiowo-gumowy 12 Konstrukcja nośna

Rys 155· Agregat szafowy

249

Środki i metody zmniejszania hałasu

Podsumowanie

7

Hydrauliczne napędy i sterowania wyróżniają s i ę dużym stosunkiem mocy przypadającej na jednostkę masy i bardzo małymi wymiarami elementów konstrukcyjnych. Gdzie na małej przestrzeni następuje przemiana dużeJ mocy, tam też z reguły poziom dzwięku osiąga wyższą wartość.

W wyniku systematycznych badań opracowano dla napędów hydraulicznych szereg środków i zabiegów, które umożliwiają znaczne zmniejszenie hałasu . Istotne utrudnienie polega na tym. że w tych napędach istnieją trzy czynniki przyczyniające się do występowa nia dźwi ęku powietrznego -

Bezpośrednie promieniowanie dźwięku powietrznego przez elementy i urządzenia (np. pompy i zawory) .

- Przenoszenie dźwięku materiałowego miejsca sprzężenia elementów i urządzeń . -

poprzez

Dźwięk wynikający z ruchu cieczy i pulsacji przenoszony przez cały uklad przewodów rurowych.

Występują tutaj wzajemne uwarunkowania i wzaiemny wplyw tych czynnikow. Do rzadkości należy możliwosc ustalenia z góry ktory z tych czynników ma decydujący wplyw na wytwarzany dźwięk powietrzny.

Elementem dominującym pod względem pobudzania powietrznego, materialowego i przenoszonego przez ciecz jest najczęściej pompa. Należy zwróc1c uwagę, że pompy hydrauliczne, zależnie od ich budowy, konstrukcji i sposobu eksploatacji promieniują bezpośrednio różne hałasy. Pompy powodują wibrację (dzwięk materiałowy) oraz wahania ciśnienia w strumieniu cieczy roboczej (dźwięk przenoszony przez ciecz) i wskutek tego pobudzają drgania w innych elementach i w ukła dzie. dźwięku

Często przez zastosowanie konstrukcji pompy optymal1zowane1 pod względem hałasu lub zastosowanie pompy innego rodzaju budowy można zmienić widmo pobudzanych dźwięków i uzyskać mniejszy poziom glośności ukladu. Korzystne jest stosowanie takich pomp. które charakteryzują się malą nie równomiernością wydajności i małą amplitudą dźwięku materialowego.

Przy tworzeniu odsprzężen ie

zespołu silnik-pompa należy zadbać o przenoszenia dźwięku materiałowego .

Przedstawiono różnorodne możliwości odsprzężania przez zastosowanie kolnierzy tłumiących. gumowo-metalowych elementów sprężystych itd. Szczególnej uwagi wymaga przewód tłoczny. Dotyczy to sposobu prowadzenia przewodów, rezonansu. pręd kości przeplywu i przenoszenia dźwięku materiałowego

250

W celu zmniejszenia wahań cisnienia cieczy roboczei można z dużą skutecznością stosowac tłumiki dzwięku przenoszonego przez ciecz. W toku prac nad

koncepCJą

agregatów hydraulicznych na male promieniowanie dzwięku . Płyty (bloki) zbiorcze i pionowy montaż elementow sterujących spelniają wymagania dotyczące małej powierzchni promieniującej i dużej masy. należy zwrócić uwagę

Przez zastosowanie okapturzenia lub ekranowania można utrudnic rozchodzenie się już wypromieniowanego dżw1ęku powietrznego. Wszystkie srodk1 1 zabiegi redukujące dzw1ęk materia /owy. powietrzny i przenoszony przez ciecz należy uwzględnić ju ż w fazie projektowania i obliczen Tylko lak uzyskuje się możliwość wykonywania uktadow hydraulicznych. których poziom dźwięku wypada poniżej wartości wymaganych przez ustawodawcę . Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że wszystko to wymaga poniesienia większych nakladow na proiektowanie. konstruowanie. elementy składowe, mo ntaż i proby

Śro d ki i metody zmniejszania hałasu

Wykaz oznaczeń , wskaźników bezwymiarowych i indeksów

8

Oznaczenia

Indeksy

Oznaczenie Jednostka

Nazwa

Oznaczenie

Nazwa

c

mis

Prędkośc rozchodzenia się dzwięku

d

~ mm

średn i ca (rury)

p

ciśnienie akustyczne

o

~ mm

Srednica (tłumika)

w

moc

Częstotliwość

ac

akustyczne

elf

wartość skuteczna

f

1/s

F

N

Siła

o

wartość odniesienia, wartośc podstawowa

I

m

Długość

e

wejście

n

1/min

Prędkość obrotowa

a

wyiście

p

bar

Ciśnienie

p

w

Moc

s

m2

Powierzchnia (obwodzenia)

},

m

Długość fali

V

mi s

Wskaźniki

Oznaczenie

Prędkość drgań

bewwymiarowe Nazwa

Lw

Poziom mocy akustycznej

LO

Poziom ciśnienia akustycznego

Ls

Stosunek powierzchni pomiarowej do powierzchni odniesnienia

Ls

Poz1omc1srnenia akustycznego (wartose uśredniona)

od

Izol acyjność akustyczna przegrody

k

Liczba

q

Stosunek powierzchni

251

Srodki i metody zmniejszania

hałasu

9

Literatura

[1]

J. Rebe!, G. Schmid ··Gerauschemiss1on von Hydroelementen und Hydrosystemen und Maf3nahmen zur Larmminderung„ Forschungsbencht Nr. 180 der Bundesanstalt !Ur Arbeitsschutz und Unfallforschung , Dortmund 189 Se1ten. viele Ouellenhinwe1se ISBN 3-88314-009-0

[2]

VDl-Richtlinie 3720 Blatt 5 Larmarm Konstruieren Hydrokomponenten und Systeme Beuth Verlag. Berlin 24 Se1ten. viele Ouellenhinwe1se

252

Środki i metody zmniejszania hałasu

Notatki

253

Srodki i metody zmniejszania

Notatki

254

hałasu

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych Dr inż. Norbert Achten

Wstęp

1

Schemat polączen

Zadaniem przewodów rurowych w układach hydraulicznych jest prowadzenie cieczy roboczej. Rury podlegają obciążeniom Dane wy1śc1owe

- mechanicznym .

------,

- korozyjnym . - termicznym. występującym

osobno lub łącznie. Wymienione obcią znaczenie dla ustalenia wymiarów przewodów rurowych. Obci ążenia mechanicznewystępu1ą najczęścieJ jako okresowo zmienne obciążenia ściskające . Wynika stąd koniecznosć przeprowadzenia obliczeń projektowych i ustalenia wymiarów. uwzględ niających ekonomiczną opłacalność. niezawodnosć 1 trwałość eksploatacyjną. Cele te można osiągnąć postępując według schematu przedstawionego na rys. 156. W toku tych prac należy przestrzegać nie tylko ogólnie obowiązujących przepisów, lecz także przep1sow firmowych oraz norm.

Srednica wewnętrzna rury (nominalna)

I I I I

Dobor materiału

W1eksze

Cisnienie nominalne

nominalne w razie zbyt duzycti strat c1snien1a

żenia mają decydujące

Procedura obliczeń projektowych i wymiarowania opiera na istniejącym schemacie połączeń , przy czym znane muszą być takie dane wyjściowe , jak: ciecz robocza. natężenie przepływu. ciśnienie i temperatura. Poza tym, 1ak to wynika z tablicy 40, istnieje szereg czynników wywierających wpływ na podlegające wyznaczaniu wielkości : się

-

średnicy wewnętrznej

-

grubości ścianki

-

materiału.

rury

(średn icy

średnice

Obliczenie grubości ścianek

Schemat uleżenia przewodow

nominalnej) ;

rury;

Czynniki wyszczególnione na tablicy 40 należy uwzględ nić w obliczeniu.

Obliczenie strat c1snienia

I I I I I I I I I I

_J

Rys. 156: Schemat przebiegu obliczeń projektowych wymiarowania przewodów rurowych w uktadacl1 hydraulicznych

255

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

układach

W1elkosc podlegająca wyznaczeniu

Czynniki oddz1 aływujące

$redrnca wewnętrzna ru)'

Natężenie przepływu

hyd raulicznych

Prędkość przepływu Lepkośc cieczy roboczej

Grubość ścianki

rury

Materiał rury

Ciśnienie robocze {ewent. dodatkowe obciążenia) Wymagane łub przepisane współczynniki bezpieczenstwa Technołog1czrne uwarunkowana minusowa toleranCJa grubosc1 scianki Wewnętrzne i zewnęt rzne czynniki korozji Wytrzymałosć matenału rury Temperatura robocza 1otoczenia Wymiary według norm

Wskaznik1 wytrzym ałosc1owe Warunki wstępne obróbki Uakosc powierzchni, spawalnosć) Czynniki korozji Dopuszczalny zakres temperatury

Tablica 40 Czynniki wplywa1ące na ustalenie wym1arow przewodow rurowyc/1

2

Ustalanie średnicy nominalnej

Na w1elkosc oporu hycraulicznego wpływa ustalona rury. natężenie przepływu i fizyczne własności cieczy roboczą Do wyznaczenia wydajnosci pomp niezbędne jest uprzednie obliczenie łącz nych strat przepływu w Jkładz1e hydraulicznym Jezeli obliczone straty cisnienia okażą się zbyt duże w stosunku do wartości uwzględnionych w projekcie to nalezy przeprowadz1c ponowne wymiarowanie przewodow rurowych. wybierając kolejno większą średnicę nominalwewnętrzna średnica

ną.

Podane w danych wyjSC1owych natęzenie przepływu li przyjmuje się do obliczenia wewnętrznej srednicy d rury. Według rownania (1) otrzymu1emy (1)

Wprowadzaiąc

do rownania natężenie przepływu w I mm 1 srednią prędkosc w w m s otrzymu1emy wewnętrzną srednicę rury

d, = 4.601\fl

(2)

Przyjętą w rownaniach (1) 1(2) średnią prędkość należy wyznaczyc biorąc pod uwagę także punkt widzenia ekonomiczny 1 techniczny Aspekt ekonomiczny obejmuje koszty inwestycy1ne 1 eksploatacyjne Z drugiej strony mamy wiążące się z przeplywem techniczne wartosc1 graniczne. których przekroczenie prowadzi do wytwarzania hałasu, nadmiernych drgań układu przewodow rurowych. a takze do erozji w miejscach zmiany kierunku przepływu. Przy wyborze średniej prędkości przepływu [1) mozna posług1wac się zam1eszczonym1 w tablicy 41

256

wartosc1am1 orientacyjnymi. zestaw1onym1 na podstawie materiałow niemieckich i amerykanskich. Wyznaczając wewnętrzną srednicę

rur mozna zarazem Jstahc średnicę nominalną (skrót niem1eck1 DN) rury wedlug normy DIN 2402 (2) (patrz tabl 42). Ma to tę zaletę ze dla tej srednicy nominalnej będą pasowaly wszystkie inne elementy rurowe

3

Wybór

materiału

Wyboru materiału rury dokonuje się przede wszystk m według kryteriów wytrzymałosc1owych . Jednakże szczegolne znaczenie ma też metoda wytwarzania rur bez szwu lub ze szwem - pozniejsza obrab1alnośc oraz przydatnosc do wykonywania połączen rurowych. Poza tym należy sprawdzić odpornosć materiału rury ze względu na możl1wosc występowania wewnętrznego luł) zewnętrznego obciążenia korozyjnego.

w dz1edzm1e hydrauhk1 i pneumatyki bardzo rozpowszechnione są do srednicy nominalnej 32 stalowe rury precyzy1ne według DIN 2391-C [3), wykonane ze stall St 35 (stan dostawy według DIN 2391 częśc 2) dostarczane po wyżarzeniu normalizu1ącym. Chętne stosowanie tych rur wynika z bardzo dobrej obrabialności (spawanie. g1ęc1e rozwalcowywanie) dużej wytrzymałosc1 na obciążenia pulsujące 1dobre dostosowanie średnicy zewnętrznej do gwintowych łączrnkow rurowych. Do pracy w zakresie wysokich cisnien można ze względow wytrzymałosc1owych stosowac także stal St 52 zamiast St 35. Od średnicy nominalnej 40 stosuje się rury be1 ~zwu według DIN 2448 [4] i DIN 2445 [5]. wykonane ze stali St 37.4 lub St 52.4 wedlug DIN 1630 [6) Ze względu na występowanie wysokich c1snien można stosowac

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w ukła d ach hydraulicznych

Przewód tłoczny

Przewod ssawny

Przewód

Lepkość

spływowy

Ciśnienie

kinematlyczna '" mm2/s

p, bar

w. mi s

10

100

12

125

w, m/s

w, m/s

15

150

1,7do4,5

20

200

25

250

3

32

300 350

4

40

400 450

5

50

500

6

65

600 700

8

80

800 900

150

0,6

25

2.5do3

100

0,75

50

3,5do 4

50

1,2

100

4,5do5

30

1,3

200

6

> 200 przy 1•= 30 do 150 mm2/s Tablica 41: Zalecane wartosci onentacyjne prędkosci przepływu cieczy robocze1 w przewodach rurowych uk/adow hydraulicznych

Tablica 42 Srednice nominalne (DN) przewodow rurowych

Republika Federalna Niem ee

według

DIN 2402 (wyciąg)

Wielka Brytania

USA

Francia

Oznaczenie materialu

Nr materialu

Norma

Oznaczenie materialu

Norma

Oznaczenie materiału

Norma

Oznaczenie materiału

Norma

St37.4

1.0255

DIN 1630

CDS23

BS3602

A

ASTMA53

-

-

St52.4

1.0581

DIN 1630

HFS23

BS 1775

3

ASTMA252

-

-

St35

1.0308

DIN2391

CDS3

BS980

1010

ASTMA519

Tu37-b

PRA49·310

St37.0

1.0254

DIN 1626

ERW360

BS3601

A

ASTMA53

Tu37·b

A49112

X6CrNiMoTi 17122

1.4571

DIN 17458

320S17

BS970 P.4

316Ti

AISI

Z8CNDT 17-12

A35·572

X6CrNiTi 1810

1.4541

DIN17458

321 S12

BS970 P.4

321

AISI

Z6CNDT18-11

A35-572

Tablica 43: Zalecane materiały rur według norm niemieckich 1zagranicznych

jedynie takie rury, które wykonywane są według speCJalnych przepisów jakościowych (klasa jakości 2) i mają jakość spoiny ''1 ". Spawanych (zgrzewanych) rur nie wolno stosować przy połączeniach wykonywanych za pomocą gwintowych łączników rurowych z p i erścieniem zaciskającym 1 w połączeniach z rozwalcowywaniem. Tablica 43 zawiera zestawienie porównawcze materiałów rur zalecanych według norm niemieckich i innych do stosowania w układach hydraulicznych. W zestawieniu tym wyszczególnione są też gatunki stali nierdzwenej na rury precyzyjne według DIN 2463 (7]. Podane w tablicy materiały zagraniczne są równoważne niemieckim i należy je stosować odpowiednio do przepisów. Na ogól do stosowania rur podlegających obciążeniu wysokim cisnieniem wymagane jest świadectwo jakości według normy DIN 50049-3.1 B [8]. Nie należy stosować rur o tak zwanej jakości "handlowej", ponieważ nadają się one do użycia tylko w ograniczonym zakresie ciśnie nia. a ponadto przy przy ich wymiarowaniu należy uwzględnić podwyższone wspó łczynniki bezpiecz eństwa.

Ciśnienie

4

nominalne

Cisnienie nominalne przewodów rurowych 1 łączników rurowych jest cechą określającą stopieri c1snienia, do którego zaliczają się części o takim samym wykonaniu 1 takich samych wymiarach przyłączeniowych Stopnie ciśnienia ułożone są wedlug ciągu normalnego i znormalizowane w DIN 2401 , część 1 (9), (tabl 44). Ciśnien ie nominalne (niem1eck1 skrot PN) poda1e się bez 1ednostk1 miary ("bar"). Wartośc liczbowa ciśnienia nominalnego odpowiada maksymalnie stosowanemu c1snieniu wtemperaturze 20 C. 1

10

100

1000

1.6

16

160

1600

2,5

25

250

2500

4

40

400

4000

6

63

630

6300

Tablica 44: Stopnie ciśnienia (PN) dotyczące przewodow rurowych według DIN 2401. częsc 1 ~57

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w układach hydraulicznych

Obliczenie grubości rury

5

ściank i

Wymaganą grubosc sc1ank1 rury można obllczac ogol nie dla zadanego obciążenia wedlug DIN 2413 (1 O) lub jako skladnika podlegającego odb1orow1 zb1orn1ka ciśnienio wego wedlug instrukcji AD 81 (11] Powyższe podstawy obliczeń dotyczą takich ukladów rurowych. które bądz będą eksploatowane w RFN bądz też zostaną zainstalowane za granicą 1 tam uznane przez wlasc1wy urząd dozoru technicznego Zamieszczone nizej zestawienie (patrz tablica 45) zawiera ustalone tymi przepisami równania do wyznaczania obliczeniowej grubosci sc1ank1 rury Wspolczynnik1 bezpieczenstwa S. występujące w rownaniach (3) do (6). orazjakosc spoiny v można przyjąc według tablic 46 147 Tablica 46 zawiera wskazniki wytrzymałosc1owe K. które należy odpowiednio wstawić do rownań Podstawą rownan wedlug DIN 2413 iest wymaganie. by c1snienie robocze nie mogło spowodowac płynięcia materiału w najbardziej obciążonym włoknie rury

Rozróżnia się

- I rodzai obciążenia Przeważnie stałe obciążenie

- li rodzaj obc1ązenia Przeważnie stałe obciążenie

kraczające1 120

w temperaturze prze-

C (w niektorych okolicznosc1ach do-

tyczy to również pracy w temperaturze poniżej 120 C) - Ili rodzai obciążenia Obc1ązen1e pulsuiące .

Dla obc1ążen I 1 li rodza1u przyjmuje się przewaza1ące obc1ężenie stale, przy czym nie powinno następowac

przekroczenie okreslone1 graniczne] liczby cykli zn'1an obciążenia. Pod po1ęc1em "cykl obc1ązenra " rozumie się

tutaj zmiany c1snienia z dużym zakresem wahan c1snienia, co występuje np. przy rozruchu i zatrzymaniu układu hydraulicznego. Tablice 48 149 zawierają graniczne I czby cykli zmian obciążenia w zaleznosc1 od wytrzymałosc1 na rozciąganie Rm 1dopuszczalnego napręzem a KS dla dwoch różnie wykonanych rur stalowych Gdy oczek.wana liczba tych cykli zmian obc1ązenia Jest w1ęhsza od podane1 granicznej liczby tych cykli wtedy nalP.1y p1 zeprowadzic obliczenie grubości sc1ank· dla warunkow przeważnie stałego obciążenia Dodatkowo nalezy prze-

Granica stosowanaia

Rodzai obciążenia

DIN2413

d3 d,5.1.7 Temperatura < 120 C

I. przewaznie stale

a) dafO: 5. 1, 7 Temperatura > 120 C b) dafd, ?! 1.1i1 ,7 Temperatura < 120 C

li . przeważnie stałe

d8 !cJ. 5. 1,7

Ili, pulsu1ące

DIN 2413

w maksymalne] tempe-

raturze sięgającej do 120 C

Przepis obliczeniowy

DIN2413

trzy rodzaje obciążenia:

Rownanie obliczeniowej grubosci ścianki

s..=

d, p

K 20-· v-2p

(3)

s

Sv=

(4)

s

a) Sv według równania (3) b) Sy=

d,·(p-p)

K

(5)

20- -3·(p-p)

s

Sv max wz1ąc z a) i b) Instrukcja AD 81

dafcJ. 5. 1,2 lub d3 5. 200 mm i dafcJ. 5. 1,7

przewaznie stale

.sv=

cJ.·p K 20-·v-p

s

Sv mon= 2 mm Tablica 45 • Podstawy obliczen według DIN 2413 1instrukc11ADB1

258

(6)

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych

Wydłużenie

Przepis obliczeniowy

Wskaźnik wytrzymałościowy

K DIN 2413, I rodzaj obciążenia

Rp 0.2 przy 20 °C

DIN2413, li rodzaj obciążenia

a) Najmniejsza wartość z Rp0 .2 * i Rm12 . 10s dla temperatury obliczeniowej

przy zerwaniu As

Współczynnik bezpieczeństwa dla rury ze świadectwem odbioru według

~ 25 %

20 % 15 %

b) Rp o.2 przy 20 °C

DIN 50049

s 1,5 1,6 1,7 1,5

~ 25%

20 % 15%

1,6 1,7 1,8

DIN2413, li I rodzaj obciążenia

Osch

1,5

Instrukcja AD 81

Rpo, 2 lub Rmi io5 dla temperatury obliczeniowej według instrukcji AD W4

1,5

*) dla rur z 1.4571 lub 1.4541 można w odniesieniu do temperatury obliczeniowej przyjąć Rp 1 Tablica 46: Wspolczynnik1bezpieczeństwa

Rura

Materiał według

Badania

WspOlczynmk 1akoso sp1iini •

Do ogólnego stosowania Oakość handlowa) DIN 1626

DIN 171 OO klasa jakości 1

bez dopuszczenia zakładowego z dopuszczeniem zakładowym

0,5 0,7

Z przepisami jakości DIN 1626

DIN 171 OO klasa jakości 2

bez badania dostawy z badaniem dostawy

0,8 0,9

ze specjalnymi przepisami dotyczącymi jakości *)

co najmniej według DIN 171 OO klasa jakości 2

specjalne badania, przede wyszystkim 1OO % -owe nieniszczące badanie spoin

1,0

*Rury ze szwem wzdłużnym stosowane są przede wszystkim w hydraulice ze względu na możliwy zakres ciśnień

Tablica 47: Jakość spoin rur spawanych lub zgrzewanych wzdłużnie prowadzić

obliczenie dla Ili rodzaju obciążenia, utylko l iczbę zmian cykli obciążenia z jednakowym zakresem wahari ciśnienia między ciśn i eniem maksymalnym pi minimalnym p. Z tych obydwu obliczeń przyjmu je się większą grubość ścian ki rury. Według podanych równań nie można ob liczać grubości ścianek przewodów rurowych, narażo n ych na zmienny zakres wahań ciśnienia , występ ujących w nieregularnych odstępach czasu. Dla takich warunków niezbędne jest przeprowadzenie specjalnych badań , które obejmują głównie zbadanie i ocenę uszkodzeń , jakich można oczekiwać w toku eksploatacji. względniając

Przy obciążeniu dynamicznym , odmiennie niż przy statycznym, należy uwzględnić również odpowiednie wskaźniki wytrzymałościowe. Dla pulsującego obc1ąze nia ci śnieniem wewnętrznym można wskaźn iki wytrzymałościowe przyjąć z wykresu Wóhlera. Wykres 55 Jest właśnie schematycznie przedstawionym wykresem Wóhlera. Z tego wykresu wynika, że grubość śc1ank1 rury narażonej na obciążenie dynamiczne można obliczać bądź dla zakresu wytrzymałości zmęcze nio wej , bądż też wytrzymałości trwałej . Warto przy tym zwrócić uwagę . że wytrzymałość zm ęczeniowa przy o bciążen i ach pulsują cych jest powiązana z przynależną l iczbą cykli zmian obciążenia. To znaczy, że obliczenie grubości ścianki dotyczy tylko tej liczby cykli zmian obciążenia. Natomiast dla wyt rzymałości trwalej przy obciąże niu pulsuiącym

259

Obliczanie i wymiaro wanie p rzewodow rurowych w

układ ac h

hydrau licznych

Wytrzymalosc na rozciąganie Rm. N/mm2 500 550 600

Dopuszczalne naprężenie KIS, Nfmm2

::5 450

160

100000

> 100000

> 100000

> 100000

> 100000

180

50000

90000

> 100000

> 100000

> 100 000

200

30000

50000

80000

> 100000

> 100000

250

10000

17000

26000

40000

56000

16000

22000

300

650

10000

350

Tablica 48: Graniczne llczby cyklt zmiany obc1ązenia według DIN 2413 (I 1li rodza1 obciązenia). dotyczące stalowych rur bez szwu oraz stalowych rur ze szwen zgrzewanym prądami w1elk1e1 częstotliwosc1 (v 1) z wspolczynnik1em bezp1eczenstwa S~

=

Wytrzymałość na rozciąganie

Rm, Ntmm2 650

=1O

Dopuszczalne naprężenie KIS,NJmm2

< 500

550

600

120

32000

50000

80000

> 100000

' 100000

140

18000

26000

40000

56000

80000

160

10000

15000

22000

30000

42000

180

6000

10000

13000

19000

25 000

200

4000

6000

8000

11 ooo

16000

3000

5000

6000

2000

3000

250 300

700

-

Tablica 49: Graniczne ltczby cykli zmiany obciążenia wedlug DIN 2413 (I 1li rodzaj obc1ązenia). dotyczące stalowych rur ze szwem spawanym lukiem krytym (v = 1) z wspólczynnikiem bezp1eczenstwa SL = 1O

nie ma żadnego ograniczenia liczby cykli zmiany obcią zenia Wykresy 56 157 są wykresami Wóhlera dotyczą cymi narażonych na obciąże n i e p u lsuj ące rur stalowych bez szwu i ze szwem wykonanym przez zgrzewanie prądami wielkie) częstoHi wości oraz ze szwem wykonanym przez spawanie lukiem krytym wed ł ug Dl N 2413

Z tych wykresow można bezposrednio wz1ąc dane dotyczące wskazników wytrzymalosc1owych. Według instrukcji AD 81 oblicza się grubosc scianek rur stanowią cych s kład n ik zbiornika cisnieniowego (patrz rownanie 6) Jako wskazniki wytrzyma łościowe dla tych obliczen m1aroda1ne są dane zawarte w karcie materiałowej AD W1

Wytrzymałość statyczna

Zakres wytrzymałosc1 zmęczeniowei

- --..-Yom--1

1

Zakres wytrzymałości trwale i

•.:·-.. ~---

---

I

"Sch.D

Liczba cykli zmiany obciążenia n

Wykres 55: Wykres Wóhlera schematyczny

260

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych

700 600 550 500 450 400 350 300

>-

-......_

>-

~

->-

~

.................. .................. ..................

............

'""'

Rm, N/mm2 650 / 600 r--..~ ~ / / _. 550 _. 500 --. v ~ 450

--

~" ~ ~ ~~ Q<;:

........

>-

I-

250 N

~

.................. ........... .......... ............................. ...... ....................

"'

>-

E

~ 200

z

>-

I-

>>-

fi -o"' 150

--

~ 8:: ~ ...............

->-

100

~~

"

~

.......

-

I

50

102

I I I I

I

2

5

I

I

I I 11

104

2

10 3

I

I

I

I I 11

s

2

1os

I

I I 11 5

2

I I I

I

106

5

2

107

Liczba cykli zmiany obciążeni a n Wykres 56: Wytrzyma/osc przy obciążeniu pulsującym sialowej rury bez szwu i zw szwem zgrzewanym prądami wielkiej częstotliwości (v = 1)

--

700

........... r--..

600 550 500 450 400

............... r---............

~

I........._" " "-.

............... .....................

I"'..

......................

-..

350 300 -250 ---E E 200 z -

,"-."-....

t'--..

'~ ~ ~ ~ ........

/~ ~ 550 '-... ~ ~ ~ -:/-::::

~ 500

..........

N

i:. o

-o"' 150

Rm, N/mm2 ,..700 650 600

~~

~~ ..........

--

'

~ ~ !':: ~~ ............

100

,' -___ -- -~~ ~ - -___ , . ----___ "" --.........

-

............ „ ... ..... ............ ...

-

......

I-

...

>>-

50 102

I 2

I

I I 11

103

I 2

I

I I I I

s

104

I

I I 11

I

s

1os

I 2

I

I I 11 5

106

I

I I 11 5

101

liczba cykli zmiany obciążenia n Wykres 57: Wytrzyma/osc przy obc1ążenw pulsvjącym rury stalowej ze szwem spawanym lukiem krytym (v = 1)

261

Obliczanie 1w ymiarowanie przewodow rurowych w układ ach h ydrau licznych

5.1

Obliczanie grubosci scianek według przepisow zagranicznych

W odniesieniu do ukladów podlegających przepisom zagranicznym obow•ązun szczegolne rownan1a ob11cze niowe , ~tore mozna znalezć w odpowiednich wytycznych zagranicznych inst'{IUCJI dozoru technicznego lub towarzystw klasyfikacy1nych W każdymbądz razie 1eszcze przed zaproiektowa111em ukladu przewodow rn rowych niezbędne jest JStalenie wytycznych wedlug ktorych nalezy przeprowadz1c obltczen1a Zam1esz czone nizej rownania obliczeniowe stanowią jedynie wybór sposrod najważniejszych przepisow zagr arncznycl1. a nie kompletne zestawienie

wskazrnk wytrzymałosc1owy 90 °o umowne granicy p 1 5tycznosc1 Rµo.2 Nntom1ast do równania (91 wstawia s ę c1s111erne robocze 1na1rnniejszą wytrzymatosc na rozcw garne Wymagane wspolczynntk1bezp1eczenstwa S 1' e zostały wyrrnenione w normie francuskie]. W związku z tym norma odsyła do przep1sow 1stn1e1ącycn w rozr~ h dz1edz1nach przeznaczenia -· Obliczanie przewodow rurowych według rownania BARLOWa (USA)

.„

Do obhczarna przewodov.. -· c ych wedłul, .:imery11. 1• 5K1ch przcp1sow stosu1e się naiczęsc1e1 roNnanie Ra '>Wa [14]

'

- Obliczanie g ru bosci scianek według brytyjskiej norm y BS 778. appendi x A W W1elk1e1 Brytun11 ck• .;bl1czenra grubosc1 sc1anek rur stosuie się rownarne ustalone norma BS 778, dodatek A [ 12). Rownarne stanow1ace podstawę tej norrnv ma '1astępującą postac

d p

s.,-;;

!

K (20

X

( /1

s -pl

Rownanie (7) iest identyczne z zawartym w normie DIN 24 13 111 w instrukCJ1 AD-81 z wyjątkiem dodatku x doli· czanego grubosc1 sc1ank1. Dodatek ten generalnie wynosi 12.5 % 1uwzględrna osłabienia wytr.zymalosc1 powstające wskutek g1ęc1a Jako wskazrnk wytrzymałos c1owy przyimuje się najmnie1szą wytrzymatosc Pa rozc1agarne Z tych wzgledow przepisy nakiłZuJą stosowanie wspotczynrnka bezp1eczenstwa 4 dl
s

„„

d, JJ = 20K-1 2p

d·p S, ..-.

20 K

s -

Według

(9)

1.2p

rownania (8) okresla się obhczernową grubosc sc1ank1 dla c1srnerna probnego p . wstC1w1a1ąc J
262

-· JO

K

s

2p

l=-luwPante (1 OJ 1asad111czo odpowiada rownant.1 r I czen1owemu wediug DIN 2413 I rodza; obc ~zer'ld J, o nak 1ako wsKazn1K wytr zymalośc1owy wstc-w1.:i si r J trn eisza wytrzymatosc materiału rury na 'OlCklgar t 'v\ od'11:.>s1e111u do 1"10żhwycr dz1edz1ri wstos'>w.1111a ',., ' w a1u1a \A:yszczegołnione rnze1 wspołczy11ri1k1 bl z1 t rzenstwa

5 - 4 normalne warunki eksploataC)I S

=6

S

maczące wnrtosc1 szclYtowe obc ·l/Ul''d c1ia111cznego 1t1 ydraulicznego

8 naJ!rudrne1szc warunki eksploatac1

1

stc. •

ntd niebezpieczne

5.2

Uwzględnienie

czynników

oddziaływujących

„

w ustalonych mem eck1m1 przep1sdm

rowr c n d nie uwzględn ono J3k1Chkolw1e11. r zy1'n 1< 'łw Kto1e rnozna by uzn8c za wpływR1ace nri 1<:C'O.lJę r.1•akterystykę drgan owa wskutek n1eus1a1onycr .:;t. r 1 \•, p· wpływowych np uderzen c1srnerna lub nnych „ 1 wptywow me wolno n edocen ac pornewa1 w okrrc, '1ych okohcznosciach maga one stwarzar 1'1ne pr l • .:;lnnk. ala ok1esłe111C1 clanych wy1sc 1 owyc~ I 1b sooworJ > wac wielokrotne przekroczenia tyc~1 dar,Ch W 'lZ • ..iderzef" hydraul CZl'ych ktore moga wyste..>owac w k. .., sekwenci1 zastosowari1a zaworow szybkozamvKuJ cych. zachodzi kon1ecznosc ob 1czer11a .:;zczyto\'< 1~· 1 1 wartosc1 uderzenm hydraulicznego 1dodania teJ warto5c 1 do c1sn1e111a roboczego Odpowiednie rownar1a zawci•to-> sa. w normie DIN 2413 ~zernowych

Ostateczne ustalenie grubosc1 sc1anK1 ~ pG "· I' uwzględ111ac 1eszczo dwC11rine czynrnK1 od.lz1a'vWLJd l rruanow1c1e: WdrlOSC rntnUSOWeJ sc1ank1 c 1

!Ołe1 anq

1uzyc1e wskutek korozi1 c2

no1rnna

P?J

1

rru'1r1 , 1

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

Minusowa toleranqa nominnlnego wymiaru grubosc1 sc1ank11est technolog1czrnc uwarLJnkowana 1L1stalona w technicznych warunkach dostllwy rur bez szwu i rui ze szwem spawanym lub zgrzewanym (patrz tablica 50)

5.3

! 111

s + c, + c

O tle minusowa toleranC)a gruoosc1 rury portana Jest 0 o to s mozna obhczyc na podstawie rownanra ( 12\

I/li

1(,0 "

(S

t C)

10)-c

Precyzyjne rury stalowe bez szwu według DIN 2391 częsc 1

-

Rury stalowe ze szwem DIN 1628

Obliczanie łukow rury

(1

-1-

$,edniea zewnet'lna da. mm

I

Grubosc sc1ank1

s

i

Tolerancia minusowa grubosc1sciankr c 1

-

< 5

20 % 15% 10%

6 < da' 8 8

- - -

I

Rury stalowe bez szvvu według DIN 1629 (W/Ciąg )

według

hydraulicznych

Przy obliczaniu grubosc1scianek luku rwy rnozna za8d dniczo wychodzie od obliczenia prostyct1przewoctow 1L. rowych. Wskutek procesu g 1 ęc1a mozna 1ednak spod110 wac się zmniejszenia grubosc1 sc1ank1 oraz •ozn.ac •go sic obc1ątenia luku zewnętrznego 1łuku wewnętrznego Nie wolno dopusc1c do znaczącego zMr1e1szen a qrL. bosc1 sc1ank1 rur 1 splaszczenra przy g ęc1u pornew 'TlOgloby to pogorszyc wytrzymalosc na ooc1azpr e LI s..i1ące zwłaszcza przy dynamicznym abc ązer11.• p zr wodow rurowycł1. Z tego powodu nie r alezy wyb1( r i zbyt małego promienia gręc 1 a. Norma DIN 5508 :15] 11 w1cra zalecane w1elkosc1 prom1erna gręc1a w zaleznn„. od .zewnętrzne i sredrncy rury I patrz tablica 51 J Sto5 , nek promienia gręc1a do zewnę t rznej s edr'1cy ru•\r w nosi na ogol 2 5 do 3. a dla rur c1enkosc e'1nycr p wany iest 1ako wnrtosc mrrnmalna

Dodatek na zużyci e wskutek korozji jest dla stall ferryto· we1 uwzg l ędr11any na ogol przez zw1ększen1e gr ubosc sc1ank1 o 1 mm Jesli ciecz robocza lub wpływy otoczer11a nie wykazują agresywnosc1 korozyjne1. to mozna nre stosowac dodatku Tego dodatku nie stosu ie s1e rownrez do austenitycznego (nierdzewnego) materialu rury Gru bose sc1ank• rury powinna więc wynosie s

układach

'

< 4s„ •

130

-

10 °o

> 4S0

-

3 mrn <. s < 10mm

I -• s,, normalna grubosc sc1ank1 według DIN 2448

9°0

s ~ 3mm

025mm

0 ,35mm s > 10mm

0,50 mm

1,1/m\ vcl 11ur bez szwu 1 ;:e szwem

„

li' 4.

_!

"t>J

,_ -+ da

mm

6

8

10

12

14 15 16

R. mm

16

20

25

32,5

40

45

mm

20

22 25

28 30

35 38

42

60

R. mm

55

65

80

100

11 0

160

da

da

Tablica 51 Zalecany prJm1en luku według DIN 5508 (~\yC1agJ

18

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

układ ach

hydraulicznych

Wymagane grubości śc1ank1 na łuku wewnętrznym (Sv,) 1 luku zewnętrznym (Sval oblicza się wed ług DIN 2413 następuj ąco:

1,8 s~,

(13)

= s_· B, a

1,6

(14)

Symbole 8 , i 8 3 w rownaniach (13) 1 (14) oznaczają wspolczynnik1 określane według wykresu 58 zależnie od względnego promienia krzywizny R d 1parametru Sv d, Dla rur cienkościennych (s; d, 0.02) można wykonac przybliżone obliczenie tych wspolczynników wedlug następujących równari da 2R - 2 B =--' 2R - da

(15)

d

Stratę

stępująco ~v2

• L ·cl

-

2

( 17)

Tutaj i.oznacza współczynnik liniowych strat przeplywu , L - dl u gość rury, a Q - gęstość hydraulicznej cieczy roboczej Współczynni k strat przeplywu zależy od chropowatości k powierzchni rury 1liczby Reynoldsa w· d

Re= -,.-

( 18)

Wspólczynnik strat przeplywu w rurach można obliczyć wedlug wykresu 59, przyjmując chropowatośc rur stalowych podaną w tablicy 52 oraz l iczbę Reynoldsa. Straty ci śn i e n ia w całym układzie hydraulicznym składa nie tylko z zale żnych od d lu gości oporów poszczegolnych nitek przewodów rurowych, lecz obejm ują rownież straty ciśnienia powodowane poszczególnymi oporami. jak np. ksz tałtki . armatura. zawory i inne. Z tego względu celowe jest obliczanie całkowitej straty ciśnie nia \p11 według współczynnika miejscowych strat przeplywu .: dla każdego poszczególnego oporu Stąd też dla obliczenia całkowitej straty ciś nienia otrzymujemy ją się

\ p v = \p,

+

' P~

(19)

z \p

264

w2

=:::.:·cl-

- 2

0,8

Względny prom1en krzywizny

R

d

luku rury

cisnienia .Jp, powodowaną tarciem między cie1 sc1anką wewnętrzną rury, oblicza się na-

d

en

~

Wykres 58. Wspolczynmk1 do ob/1czama grubości sc1ank1w

czą roboczą

1. -

~ 1,2

(16)

Obliczanie strat ciśnienia

\p = '

1,4

c: c: >N

0,6 - - - - - - - - - - - -- - -4 2 0 3 5 6

2 R+2 8= - il 2R+ da

6

a::i'"

co ~

(20)

Wstawiając

równania (17) 1 (20) do równania (19) otrzy·

mu jemy \p

v

w:?

1. L

= ( - +~·~1·11· -

cJ.

Wspołczynniki

-

2

(21)

strat przeplywu odnoszące się do zapro jektowanej armatury 1 zaworów można prz yjąć wedlug odpowienich katalogów wydanych przez producenlow N ajczęściej jednak w materialach technicznych produ· centow armatury podaje się bezposrednie krzywe charakterystyczne strat ciśnienia w zależności od natężenia przepływu W ten sposob można sumowac straty c1srnenia powstające na poszczegolnych elementach armatury odpowiednio do natęzenia przepływt. i następnie wprowadzać te dane do równania (19)

!

r

~

"t>

0,10

fi

0,09

o.

1

_,

0,08 ,_ ,_

(/)

~

0,07

;;:

0,06

"t>

'

~

iil

g.

~ 0,04

2 ~

~

::i

o(/) Q

2.:::~

-a

~~

"' . "

.......

1'

,...,_

..... "' ....

:-.....

).= -

'-

o,o3

.._

Re

---

a.

~r-....

' ~ 0,0276

~

>-

:o

~

3:

0,018 0,016 0,014

'-

1

-- -

0,02

,_

\i

I

.-

~~

-

~

iii

" "kry ' l/ Rekrit

..... ....."'!-....

I

Re · \ 1.

=21g - 2,51

...

~

.... l.l

""' i:::::„ "'t-,..... ...

~

~~

...""

...

I=

I~

,_.

~

--~ '-'

.

2

( 200 · d1 ) -R. -k

'-

--

-

~-

-

-.

-

... ........... ~

- . -·

-

. -,_

--

r--

""

-

-,..,..

504

-

I

- --

:

- . -· - „_

I I

......

5 6

8 103

2

i.....

-

I"';:::-... ......

-

- - ·-

--- -

...~

...

1'. ....

.....

:~ r-..

.... "" r-. I;;::

:E

'<

"'"'""' t"f:::::"r........ - .........

--

~

- ,,_ .,_.

:J

(D'

...

"O N

('I>

0,018

:E o o.

O·

...c:~ ...

0,014

10000 f'-

0,012

,_,_ ,_,_ 0,010 - 50000 100000_ ,_,_ 0,009 ....... k- 0

r-....

...

o :E Q)

,_ ,_ 0,016

~~

...

I Q)~.

0,02

_,_

20000

......

I

---

1000

5000

-

..... ....... ...

~

-

·-

2000

-..... ..... ........ ""'

500 ~

I 11

... .

I ~

-·

-0,03

li .... .... -

N

I

(D'

200

1'.

-

I

,_ ,_ 0,04

I I

-

wedlug Nikuradse

.......... r- ...

-

I

-

0,007

I

;:::r- r-- ........

0,010

0.008

I

-

l'T I

ro-.

I

- - -

-- - - --

.....

0,012

0,009

-1 20

3.7~ d,__1)

·- ·- -

~

I O

S?:

1

1

I

o

-

I"'

0,06 0,05

o-

-

( 2,51 =-lg · R0 \ i + ... .:: "\i.

~~

,_,_

40

I

.:O

B Il) ~

-_,_

2

100

..... i:. -~

-

-

I I'

.....

,_,_ 0,08 0,07

(219 ~+1,14)

,_

........ ~ ~

I

~

- _,. .._

0,09

~

1

i=

I

·.

0,10

,_

d,lk = 20

.-

!'....

- -- -"' --

......

..... - -· . _,_ I

-

~ro;;:;

'

-

.

,....._

....

-

-· -

- .- .-

1...

"

1'.

....

64/

N

:o (/) Il)

'

---

Q)

§

a:

',.., '-

~

ą

~ ::> o

'N!:0473

'1

....; .i=

~

~

~

-

~

1

,_ ~~ "":-...

0,05

;-..

::>

\

c ::J !!;,,!! .,, c

~

.... c:

>-

c

t-.

I" \

-...

\

~ ~

i'I.

-

--

I

I o

~

'<

o

:J'

~

c: Qi

.,,;-

0,008

-·

0,007

o. Q)

I

I

g.

:J'

'<

3

4 5 6

8 104

2

3

4 5 6 a 10s 2 Liczba Reynoldsa Re

3

4 5 6

8 1os

2

3

4

5 6

8 107

2

...o. Q)

c: o

N

:J

I\)

()) (Jl

'<

o

:J'

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w

układa c h

hydraulicznych

Chropowatość

Rury

bezwzględna k Materiał

Rodzaj

Stan

mm

Stal

bez szwu (handlowe)

nowe • naskórek walcowniczy • trawione • ocynkowane

0,02do0,06 0,03do0,04 0,07do0,10

ze szwem wzdłużnym

nowe • naskórek walcowniczy • bitumowane • galwanizowane

0,04do0,10 0,01 do0.05 0,008

bez szwu i ze szwem wzdłużnym Tablica 52:

266

Chropowatosć powierzchni wewnętrznej rur stalowych

używane

•

średnio skorodowane lub lekko pokryte osadem

(patrz np. [16])

0,1 do0,2

Obliczanie i wymiarowan ie przewodów rurowych w układach hyd raulicznych

Przykłady obliczeń

7

Przykład

1

Należy określić

wymiary przewodu tlocznego o przewadopuszczalnym ciśnieniu roboczym 21 O bar i temperaturze pracy 50 C. Przewidziano zastosowanie precyzyjnych rur stalowych ze stali St 35 wedlug DIN 2391-C. Wydajność pompy wynosi 160 I/min. żającym obciążeniu stałym,

Rozwi ązanie

1. Wyznaczenie nania (2)

o:= 4.6o7

wewnętrznej średnicy według

rów-

W odniesieniu do wybranych precyzyjnych rur podana jest minusowa tolerancja grubości w °to. wobec czego obliczenie wymaganej grubości ścianki przeprowadza się wedlug równania (12).

"yrv -: w

Zakładając zastosowanie oleju mineralnego jako hydraulicznej cieczy roboczej o lepkości kinematycznej 30 mm2/s i gęstości 0,9 g/cm3 w temperaturze pracy, można wedlug danych z tablicy 41 określić prędkość przepływu 6 mis.

w=

Stąd

otrzymujemy

d, = 4 ,607

3. Obliczenia wymaganej grubości ścianki

'\yf160 = 23.79 mm 6

jako minusową lole 1O % Dodatku na zuży cie można nie uwzględniać. ponieważ ani ciecz robocza. ani też otoczenie nie wywiera wpływu korodującego. Wedlug danych z tablicy 50

można

rancję grubości ścianki przyjąc

100

s = 2.25·

100-10

= 2.5 mm < 3rnri

wybrano według tablicy 55 : da = 35 mm, s = 3 mm. d, = 29 mm

Wybrana rura DIN 2391-C-35x3-St 35 NBK została więc należycie zwymiarowana.

2. Obliczenie wymaganej grubości ścianki rury według DIN 2413, I rodzaj obciążenia (patrz równanie 3).

4. Obliczanie łuków rury

s,,=

Dla zastosowanej rury wybrano wedlug tablicy 51 promień gięcia R wynoszący 1OO mm. Wym aganą grubosc ściank i na luku wewnętrznym i zewnętrznym otrzymujemy wedlug równań (13) i (14).

K 20-·v-2p

s

W zamieszczonej niżeJ tablicy 53 wyszczególniono parametry mechaniczne różnych materiałów, z których wykonywane są rury. Przyjmując K = 235 N/mm2. S = 1,5 (patrz tabl. 46) i v 1 dla rur bez szwu , oblicza się grubośc ści an ki jako

=

s,, =

29. 210

------

235 20· -2·210 1.5

Sv1 Sva

=Sv. =Sv ·

Współczynniki

Bi Ba

B1 i Ba można przyjąć według wykresu 58

= 2.25 mm

Sprawdzenie stosunku średnic d 35 -8+ - = 1 ,21 < 1.7 d; 29

267

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układa c h hydraulicznyc h

Przykład

R 100 - = - = 3,45 d, 29

Uwzględniaiąc

2

Nalezy sprawdz1c Jakie maksymalne ci śr ienie może trwale i przy o bciążeniu pu lsującym wytrzymac rura zastosowana w przykladz1e 1

s,, 2,25 - = =0,078 d, 29

Rozwiązanie

otrzymuiemy B, = 1.15 oraz B, = 0.92

s, = 2.25 · 1.15 = 2.59 mm s .• - 2.25 · 0.92 = 2.07 mm Łuki rur nalezy tak g1ąc. by grubość ścianki po wewnętrz ne] strome luku 1 po jego zewnętrzne1 stronie nie byla mniejsza od obliczone].

Obliczenie przeprowadza się dla Ili rodzajL. obciążenia wedlug DIN 2413. Jako dolną wartosc 'ladciśrnerna roboczego przyimuie się zero. wobec czego jako maksymalne c1śrnerne otrzymujemy wedlug rownania (5) :

K

20· -·s

s

5. Obliczenie strat cisnienia

~

p=---

cisnienia. powodowaną przez tarcie w rurach można na jednostkę dlugosc1 przewodu obliczyć według rownania (17)

0: + 3 Sv

St ratę

_\p, • w2 - = 1.· - · p · L d1 - 2

Wyznaczanie współczyrnika strat liniowych przeplywu w rurach Na1p1erw należy wedlug rownarna (18) Reynoldsa

obliczyć liczbę

Tutaj Jako wskaznik wytrzymałości owy Kwedlug tablicy 46. należy wstaw1c wytrzymalosć trwalą przy obc1ąze111u pulsującym ktora dla danego materiału rury wynos 226 N mm2 (patrz tabl 53) Obliczeniową grubosc sc1ank1. ktorą należy wpisać dla zastosowanej rury określa się według równania (12) jako

s,,=s ·

100-c, 100

-ci =3

100-10 100

=2.7 mm

W ten sposób otrzymujemy

1v·d

R = - -1 e

I'

226 20·- 27

Prędkosc przeplywu dla wybrane] rury oblicza się nastę ·

p:....

pu j ąco

160 · 101 - - 1- - = 4 04 m'S 29'- - ·60 4

V

w= -2 -.T = d .I 4

15

'

29+3·27

= 219.3bar

Wedlug I rodzaju obciążenia maksymalnym 1ak1e rura może wytrzymac będzie

c1śrne111em

K 20 · $ V S,, p-----

Stąd otrzymujemy

d, +2s~

R0 =

4.04 29. 103 30

=3905.3

Dla stalowej rury bez szwu. mającej naskorek walcow· niczy. można z danych tablicy 52 wyznaczyć chropowatośc powierzchni wewnętrzne] jako wartosc średnią 0,04 mrn. Uwzględniając stosunek

d, k

29

=- - - = 4.04

725

można na wykresie 59 odczytac wartośc współczynnika strat przeplywu w rurach 1. 0.04. Stratę c1snierna na Jed nostkę długosci można teraz obliczyć Jako

=

\p.

T=o.04

268

1 29

4,042 bar - · 10=0.101-;-

o.9 -

2

235 20·-· 1 · 2.7 1.5

= -29 -+-2 - = 245,9 bar =245.9 bar 27 Należy wybrać. min

(p. p) = 219.3 bar

Z tego wynika. że rura może trwale wytrzymywać obc1a,żerne pulsujące 219 bar bez ulegania uszkodzeniu. Powyższe opiera się na zalożeniu. że poza tym na rurę niejest wywierane dz1alanie 1ak1chkolw1ek dodatkowych ob· c1ązen .

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

8

Parametry mechaniczne tablice doboru rur

materiałów,

układach

z których wykonywane

Nazwa

St37.4

St52.4

St37.4

St37.0 St35NBK

Nr materiału DIN

1.0255 1630

1.0581 1630

1.0255 1628

1.0254 1626

Rm N/mm2

340

490

340

Umowna granica Rp2o 2• N/mm2 platyczności 0,2 (min) lub górna granica ReH• N/mm2 plastyczności (min)

235 ·

350·

-

hydraulicznych

są

rury;

X6CrNiMoT117 122

X6CrNiT11810

1.0308 2391

1.4571 17458

1.4541 17458

340

340

500

500

235·

235

235

20 C:210 50 C:202 100 C: 185

200 190 176

-

-

-

-

20 C:245 50 C:234 100 C:218

235 222 208

25

21

25

25

25

> 30

>30

Wskaznrk wytrzymałosc1owy K. N mm2 według instrukCJI AD W4 -wtemp. 20 C -wtemp.100(120) C

235 186

355 255

235 186

235

235

-

-

Ntmm2

226

-

-

(190) ..

(190) ••

-Wytrzymałość

na rozciąganie (min)

Umowna granica plastyczności (min)

RP,, N/mm2

Wydluzen1e przy zerwaniu (min) A5 , % (i..o=5· d0 )

Wytrzymałość na obc1ązenre

pulsu1ące 11scn P według

-

. „

według

DIN 2445. dodatek DIN 2413, patrz ark. 3.1/3.2

-

~:· c

Dla obliczeń wedlug DIN 2413 można podane wartości stosowac do 120 Nie przytoczono w DIN 2445 (patrz (1))

Tablica 53: Parametry mechaniczne rożnych materialow. z ktorych wykonywane są rury

Malenal St 52.4 wedlug DIN 1630, zasw1adczenre np

DN 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300

da

PN100 s

d,

48,3 60,3 76,1 88.9 114,3 139.7 168,3 219, 1 273 355,6

3,6 4,5 4.5 6.3 8.8 10 12,5 16 20 25

41 .1 51 ,3 67. 1 76.7 96.7 119.7 143.3 187.1 233 305,6

da

PN 160 s

dl

48.3 60,3 76.1 101.6 114,3 152.4 177,8 244.5 298,5 355.6

4 5 6.3 8,8 10 12,5 16 20 25 30

40.3 503 63.5 84 94.3 127 146 204 248 296

według

DIN 50049·3.1 B

da

PN320 s

d,

da

PN400 s

48,3 60,3 76.1 101 ,6 114.3 193,7 219.1 298,5 355,6

8 10 12,5 16 17.5 30 36 45 55

32.3 40.3 51.1 69,6 79.3 134 147 208 246

70 88,9 101 .6 139.7 168.3 219.1 244.5 323.9 406.4

14.2 17.5 20 28 32 45 50 65 75

-

-

-

-

-

Oznaczenie wedlug DIN 2448 rury stalowej o średnicy zewnętrznej 76, 1 mm, grubości stali St 52.4, z badaniem dostawy wedlug DIN 1630 Rura DIN 2448-76,1K12,5 DIN 1630 St 52.4 Tablica 54· Dobor stalowych rur bez szwu do pracy z obciązemem pulsu1ącym

według

ścianki

I I

d

41 .6 53,9 61.6 83.7 104 129 194 256 256 -

12,5 mm, wykonanej ze

DIN 2445. ark. 1

269

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

układach

hydraulicznych

Materia! St 35 ; stan dostawy wedlug DIN 2391 , część 2, hpiec 1981 ; zaświadczenie np. wedlug DIN 50049-2 2 Rura4do16mm

Rura 18do42mm

da

s

d,

PN

da

s

d

PN

4 6 6 8 10 10 12 12 12 15 16

1,0 1,0 1,5 1,5 1.5 2.0 1,5 2,0 3,0 1,5 2,5

2 4 3 5 7 6 9 8 6 12 11

400 320 400 320 320 400 160 320 400 160 320

18 20 22 25 25 28 30 35 38 38 42

1,5 3,0 2,0 3.0 4.0 3.0 4.0 3.0 4,0 5,0 3,0

15 14 18 19 17 22 22 29 30 28 36

160 320 160 250 320 160 250 160 160 250 160

Oznaczenie precyzyjnej rury stalowej o średnicy zewnętrznej 30 mm. grubości ścianki 4 mm, wykonanej ze stali St 35. stan dostawy wedlug DIN 2391 , część 2 , lipiec 1981 , normalne wyzarzanie beznalotowe NBK Rura DIN 2391 -C-30x4-St 35 NBK

-

-

Tablica 55. Dobor precyznnych rur stalowych bez szwu wedlug DIN 2391

PN16

PN 160

Materia! St 37.0 DIN 1629, pazdz. 84; zaświadczenie np. według DIN 50049-2.2

według

PN320

Materiał St 37 .O

Materiał St37.4

według

DIN 1629. pażdz. 84; zaświadczenie np. według DIN 50049-3.1

według

DIN 1630. pazdz. 84

zaświadczenie np. wedlug

DIN50049-3 1 B

DN

da

s

d.

dd

s

d,

da

s

d

40 50 63 80 100 125 150 200

48,3 60,3 76,1 88.9 114,3 139.7 168,3 219.1

3,2 3,6 3,6 3,6 3,6 4,0 4,5 5.9

41 ,9 53,1 68,9 81,7 107,1 131 ,7 159,3 207,3

48,3 60,3 76.1 101.6 114,3 139,7 193,7

4,5 5,6 7,1 8.8 10,0 12.5 25.0

39,3 49,1 61 ,9 84,0 94,3 114.7 143,7

48,3 60,4 76.1 88,9 114,3 152,4 177,8 219, 1

8.0 10,0 12,5 14.2 20,0 25,0 30,0 38,0

32.3 40.3 51.5 60.5 74,3 102,4 117.8 143, 1

Oznaczenie według DIN 2448 rury stalowei bez szwu o średnicy zewnętrznej 88,9 mm, grubości ścianki 14.2 mm. wykonanej ze stali St 37.4 DIN 1630 (nr materiału 1.0255). z wyzarzeniem normalizacyinym Rura DIN 2448-88,9 x 14,2 DIN 1630-St 37.4 N Tablica 56 . Dobor stalowyc.'1 rur bez szwu wedlug DIN 2448

Uwaga W tablicach 54. 55 1 56 uzyle zostaly nazwy wedlug DIN 1629 lub DIN 1630.

270

Obliczanie i wymiarowanie przewodów rurowych w układach hydraulicznych

Wykaz oznaczeń, wskaźników bezwymiarowych i indeksów

9

Wskaźniki

Oznaczenia Oznaczenie Jednostka As

c, ~

d K k

% mm,% mm mm N/mm2 mm

Oznaczenie

Nazwa

=5· dJ Dodatek na minusową lolerancję grubości ścianki rury Dodatek na korozję i zużycie

Wydlużenie przy zerwaniu (Lo

Średnica

Ba. Bi

n Re

Wskaźnik wytrzymałościowy

s

Chropowatość wewnętrznej

SL

L

p' tip

mm bar

Rm1105

bar bar mm N/mm2 N/mm2 N/mm2

Rm12· 105

N/mm2

R ReH

Rm

Sv

N/mm2 N/mm2 mm mm

li

I/min

Rpo.2 Rp1

s

Długość Ciśnienie obliczeniowe, tzn.

maksymalnie możliwe wewnętrzne nadciśnienie z uwzględnieniem wszelkich możliwych stanów roboczych wlącznie z uderzeniem hydraulicznym Ciśnienie próby Strata ciśnienia Promień gięcia

Górna granica plastyczności Wytrzymałość na rozerwanie Wytrzymałość czasowa na 1OO OOO godzin Wytrzymałość czasowa na 200 OOO godzin Umowna granica plastycznosci 0,2% Umowna granica plastycznosc1 1% Grubość ścianki , wykonywana Grubość ścianki , obliczeniowa (bez dodatków) Objętościowe natężenie przepływu

w X

m/s %

<1sch

mm2/s g/cm3 N/mm2

asch/D

N/mm2

V

(}

Średnia prędkość przepływu

Dodatek na grubość ścianki rury według normy brytyjskiej Lepkość kinematyczna

Nazwa wspólczynniki uwzględniające zmniejszenie obliczeniowego obciążenia po zewnętrznej i wewnętrznej stronie łuku liczba cykli zmiany obciążenia liczba Reynoldsa współczynnik bezpieczeństwa współczynnik bezpieczeństwa dotyczący

powierzchni rury

p

bezwymiarowe

V ), ~

"

liczby cykli zmiany obciążenia

wskaźnik jakości spoiny współczynnik strat liniowych przepływu współczynnik strat miejscowych przepływu

Indeksy Oznaczenie a i

max min V

),

„

':-

Nazwa zewnątrz wewnątrz

maksymalnie minimalnie strata odniesione do tarcia w rurze odniesione do poszczegolnych oporów

Indeksy górne Oznaczenie

Nazwa

/\

wartość maksymalna

V

wartość minimalna

Gęstość Wytrzymałość przy obciążeniu pulsującym Wytrzymałość trwała

przy

obciążeniu pulsującym

271

Ob liczanie i wymiarowanie przewodow ruro wych w

10

Literatura

(1]

Fiala O„ Kóhnlechner R„ Ordelheide G.: Berechnung und Dimensionierung von Rohrleitungen m der Hydraulik Olhydraulik und Pneumatik 27 (1983) 5. s 335-341

(2)

DIN 2402· Nennweiten. Beuth Verlag. Berlin. Febr. 1975

[3]

DIN 2391. Teil 1und2: Nahtlose Prazisionsstahlrohre mit besonderer MaBgenauigkeit. Juli 1981

[4)

DIN 2448: Nahtlose Stahlrohre Febr. 1981

[5]

DIN 2445: Nahllose Stahlrohre fur schwellende Beanspruchung Nov 1974

[6)

DIN 1630: Nahtlose kre1sfórm1ge Rohre aus unlegierten Stahlen fur besonders hohe Anforderungen. Okt. 1984

[7]

DIN 2463: GeschweiBte Aohre aus austenitischen rnchtrostenden Stahlen Marz 1981

(8)

DIN 50049: Besche1nigunq uber Materia!prufungen. Juli 1982

[9]

DIN 2401, Teil 1· Druck- und Temperaturangaben. Mai 1977

(10]

DIN 2413: Stahlrohre. Jun1 1972

(11]

AD-Merkblatt 81: Zylinder- und Kugelschalen u nter innerem Uberd ruck Juni 1986

(12)

BS 778: Specificallon for Steel PIPES And JOINTS FOR HYDAAULIC PUAPOSES. British Standards Institution, 1966

[13]

NF A 49-330: TUBES SANS SOU DU RE ETIAES A FAOID POUR CIRCUITS HYDAAULIQUES ET PNEUMATIQUES. NOAME FRANCAISE ENREGISTAEE. 1976

(14)

SAE Handbook Supplement HS 150. 1982 Edition

(15]

DIN 5508: Biegerad1en fUr Aohre. Nov. 1979

[16]

Wagner W.: Rohrle1tungstechnik. Vogel Verlag, Wurzburg. 2. Auflage 1983 s. 130-131

272

układach

hydraulicznych

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

układach

hydrau licznych

Notatki

273

Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w

Notatki

274

układa c h

hydraulicznych

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych Arnold Krielen, Hans H. Faatz

Wstęp

1

Przewody rurowe stanowią istotną częsc układu hydraulicznego. Przewody przenoszą energię hydrauliczną w postaci natężenia przeplywu 1c1snienia. niekiedy nawet na dużą odległość. Stawiane wobec ukladow hydraulicznych wysokie wymagania odnoszą się oczywisc1e również 1do przewodow rurowych Przewody rurowe muszą wykazać się wytrzymałością na działanie wysokich c1snien. pulsacji 1wibracji Nadto niedopuszczalna jest jakakolwiek nieszcze l nosć lub inne uszkodzenie. Należyte

fachowe wykonanie instalacji obejmuje nastę

pujące czynności:

-

przemyślane

zaproiektowanie ;

staranne wykonanie·

2

Projektowanie

Projektowanie opiera się na danych okreslonych w roz dziale "Obliczanie 1wymiarowanie przewodów rurowyct°' w układach hydraulicznych" Należy też wziąć pod uwagę występuiące w obrocie handlowym przewody rurowe oraz hydrauliczne łączniki rurowe (przyłączki. zlączk itp) W opracowaniach pro1ektowych uwzględnia się przebieg trasy przewodow. dostępnośc do nich 1 bez pieczeristwo. Spełnienie tych kryteriów wyw1e1 a znaczny wpływ na cenę

ł

i!' N

-

bezbłędny montaż .

Ili

o

~

- staranne trawienie 1przepłukiwanie· - próbę na ciśnienie. Koszty

Przy wyborze sieci przewodów rurowych należy postę pować z tak samo wielką starannością. jak przy wyborze elementow 1 urządzeri układu hydraulicznego. Dotyczy to zarówno wymiarowania przewodow rurowych 1ak 1 określenia rodzaju układu polączen oraz trasy przebiegu Przewody rurowe łączące agregaty hydrauliczne z odb1ornikam1 na leży dob1erac tak samo starannie 1fachowo, 1ak przewody rurowe w obrębie agregatu hydraulicznego. Gdy w dalszym tekście mowa będz i e o układach przewodów rurowych, będzie się to odnosiło głów nie do przewodów rurowych łączących agregaty hydrauliczne z odbiornikami.

materiałowe I Średnica nominalna

„

Wykres 60 jeszcze raz podkreshc. ze pręd t spadek c1snierna są ze sobą wzajemnie powiązane. wobec czego przy więk szej dłu gości przewodu rurowego wybiera się odpowiednio większe pole przekroju poprzecznego. by uzyskac mozl1w1e 1ak najmniejszy spadek ciśnienia Prowadzi to 1ednak do wzrostu kosztów Wykres 60 ilustruje przykła dowo związek występujący między nominalną srednicą wewnętrzną rury (prędkosć przepływu cieczy) 1 kosztami W tym miejscu

kość przepływu

należy

cieczy

275

Wykonywanie i instalowa nie hydraulicznych przew odów rurowych

Kryteria projektowe Montowanie przewodów rurowych ukladu hydraulicznego następuje niemal na koncu całego łancucha czynnosc1. Jedynie staranne zaprojektowanie może zapewnić terminowe i jakościowo zadowala1ące zakończenie prac związanych z montażem przewodów rurowych Przy projektowaniu układu przewodow rurowych uwzględnia się przedstawione niżej dane 1okolicznosci. nie traktu1ąc ich jako całkowicie wyczerpujące .

Rury ze stopow m1edz1 są w układach hydraulicznych stosowane tylko w wy1ątkowych okol1cznosc 1ach wystę powania korodu1ącego otoczenia W rozdziale Obliczanie i wymiarowanie przewodow rurowych w układach hydraulicznych" zamieszczono tablice doboru przewodów rurowych. wobec czego tuta1 możemy to pommąc .

4

Połączenia

4.1

Wstęp

rurowe

Nalezy więc uwzględnić : -

ciśnienia;

-

prędkOSCI ;

-

siły zewnętrzne ·

-

wpływy

Występujące

w obrocie handlowym stalowe przewody -urowe można nabywac w odcinkach o dlugośc1 6 m. Nie 'Tlozna więc uniknąc koniecznosci stosowania polączen rurowych

otoczenia:

- czystosc: - mozhwosc montowania 1demontowania:

Rozrożniamy·

- zabezpieczenie przed uszkodzeniem: - przejrzystosc -

urządzenia

układu

polączerna rozłączne .

kontrolne:

- dopuszczalny spadek c1snienia. - jakosc materiałow : -

ochronę

powierzchni

zewnętrznej i wewnętrznej ;

- zamocowanie.

3

połączenia nierozłączne.

Rury

W układach hydraulicznych stosuie się rózne przewody rurowe. zależnie od nominalnej srednicy wewnętrznej i zakresu c1snien . Zazwyczaj do nommalrej średnicy 32 mm stosuje się precyzy1ne rury stalowe bez szwu według DIN 2391 C St 35.4 NBK. Od średnicy nominalnej 40 mm i ciśn i enia nominalnego 160 bar stosuje się na ogol rury stalowe bez szwu według DIN 2448 lub DIN 2445 materiał St 37 O lub St 52 O według DIN 1629, z zasw1adczeniem według DIN 50049-3.1 B. Od c iśnienia nominalnego 161 bar stosuje się rury ze stall St 37.4 lub St 52 4 N według DIN 1630 Stalowe rury bez szwu według DIN 2391. DIN 2448 1 DIN 2445 można nabywac w obrocie handlowym tez jako wykonane z innego materiału. Do wykonywania rur ze stali stopowej według DIN 2462 stosuie się normalnie materiał oznaczony numerem 1 4571 Rury stalowe ze szwem wzdłużnym lub spiralnie spawane nie są zazwyczaj stosowane w układach hydraulicznych Nadają się one tylko do celow podrzędnych . np. na przewody ssawne lub spływowe Rury te wymagają szczególnej starannośc i przy trawieniu.

Pod pojęciem połączenie nierozłączne nalezy w ukła dach hydraulicznych rozum1ec połączenia spawane lub lutowane tworzące połączenie przewodu rurowego v1 jed ną całość .

W polączeniach spawanych następuje bezposrednie przyspawanie stożków . kolnierzy. w1encow. rur, tukow lub innych kształtek Ta metoda umozhw1a prefabrykowanie układu przewodów rurowych w wyspeCJahzowanym wydziale (zakładzie) Po wykonaniu prac spawa niczych na l eży ze szczegolną starannosc1 ą przeprawa · dz1c trawienie 1 przepłukiwanie w celu zapob1ezenia wprowadzeniu zanieczyszczeń do układ u hydraulicznego Lutowanych polączen rur stalowych obecnie racze1 me spotyka się Lutuje się natomiast rury wykonane ze sio· pow m1edz1 Można tutaj tworzyć całosciowe połączenie rur, lukow lub kształtek z zastosowaniem nasuwanyc„ złączek. rozlącznych rury zostaią najpierw z rurowym łącznikiem gwintowym lub kolnie· rzem Jest to realizowane w rożny sposob

W

Odpowiednio do rodzaju polączenia wystę pują następu· odmiany hydraulicznych łączników rurow ych

jące

-

łączniki

rurowe gwintowe.

zwykłe ,

lącznik1

rurowe gwintowe z pierscieniem zac1na1acym:

łączniki

rurowe gwintowe z p1ersc1eniem zaciskowym:

łączniki

rurowe gwintowe z rozwalcowaniem konca

rury: -

łączniki

rurowe gwintowe z

stozkową.

-

276

połączeniach

połączone

lącznik1

rurowe kolnierzowe

przyspawaną koncowką

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Wszystkie potączen 1 a przewodów rurowych powinny spetniac zadania "zamocowania" 1··uszczelnienia' Poza tym hydrauliczne łączniki rurowe dzielą się na przeznaczone do przyłączenia przewodu do elementu hydraulicznego oraz na złączki przeznaczone do łączenia przewodów między sobą. przyłączki

Wszystkie łączniki rurowe z p1erśc1eniem zacinaiącym wymagają obsługi technicznej. ponieważ ich uszczelnienie typu metal-metal i wiążące się z tym "osadzanie" powodują skłonność do powstawania przecieków. Jednakże ze względu na kruchość powierzchni mozna dokręcac te łączniki tylko w pewnych granicach. Wciąganie pierścienia zacinającego na rurę powinno od·

4.2

Łączniki

4.2.1

Połączenie

bywać s i ę z dużą starannością. gdyż przy niedostatecznym wcięciu się pierścienia zacinaj ącego może on pod obciąże niem ześlizgnać się z rury.

rurowe gwintowe

Przy wciąganiu pierścienia należy też zwrocie uwagę na przycinanie końców rury dokładnie pod kątem prostym 1 należycie usunąc zadziory.

rury z łącznikiem rurowym

Nie ma istotnego znaczenia czy łącznik rurowy gwintowy do łączenia rur między sobą, czy też do przyłącze nia rury do elementu hydraulicznego.

służy

Jednoostrzowe pierścienie zacinające (rys. 158) zostały obecnie w znacznym stopniu wyparte z rynku przez dwuostrzowe p1erscienie zacinające

Na rysunkach 158 do 165 przedstawiono połączenia korpusow tącznikow hydraulicznych z precyzyjnymi rurami stalowymi według DIN 2391. Rodzaj połączenia nika rurowego 4.2.1.1

Łączniki

wpływa też

na

nazwę

danego

łącz

rurowe gwintowe zwykłe (rys. 157)

Łączniki gwintowe zwykle wyróżniają się tym, ze połą czenie rury z łącznikiem odbywa się za pomocą gwintu wykonanego na rurze. Jest to uszczelnienie typu metalmetal. Zadanie zamocowania powinien spełniać gwint. Tego rodzaju lączniki stosowane są na ogol tylko do celów podrzędnych. np. w przewodach doprowadzaiących wodę do chłodnic i ewent. w przewodach ssawnych przy pompach z gwintem po stronie ssania.

Rys. 158: P1ersc1en zacma;ący ;ednoostrzowy. uszczelnienie typu metal-metal: dobre zamocowanie przez wrzynanie się ostrza

Dwustrzowy piersc 1 eń zacinający (rys. 159) spełnia lepiej zadania zamocowania i uszczelnienia dz1ęk1 dwu ostrzom wrzynającym się w rurę.

L__ Rys. 157:

4.2.1.2

Łącznik rurowygwmtowy: uszczelnienie typu metal-metal, zamocowanie gwintowe. zastosowanie w zakresie niskiego cisnienia (np w przewodach wodociągowych) Łączniki

rurowe gwintowe z pierścieniem

zacinającym

Rys 159: P1ersc1en zacina1ący dwuostrzowy. uszczelnienie typu metal-metal: dobre zamoco.,.,·ame przez wrzynanie się dwoch ostrzy: nac1aganie p1ersc1ema na rurę wymaga w1ększe1 sity

Łączniki rurowe z pierscieniem zacinającym są chyba najbardziej znaną odmianą tącznikow rurowych gwintowych . Pierścień zacinający jest naciągany na rurę za pomocą specjalnego przyrządu . Pierścień wrzyna się w powierzchnie rury 1 spełnia zadanie ··zamocowania" 1 "uszczelnienia". Uszczelnienie względem korpusu łącz nika jest również typu metal-metal. Nakrętka nasadowa zapewnia dobre zamocowanie względem korpusu łącz nika rurowego (złączk i. przyłączki) .

277

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

4.2.1.3

Dwuostrzowe p1ersc1enie zacina1ące o nazwie firmowej Walponng (rys. 160) ma1ą wzmocnione odsadzenie, co dodatkowo zwiększa niezawodność zamocowania i

- -

Łączniki rurowe gwintowe z rozwalcowaniem konca rury (rysunki 161 do 163

Dobre zamocowanie osiąga się w łącznikach gwinto· wych przez rozwalcowanie końca rury i zaciskanie za pomocą p1ersc1enia zac1ska1ącego W łącznikach gwintowych o nazwach firmowych Parker-Triple-Lok 1Walterscheid rozwalcowanie wynosi 37 . W odniesieniu do rur o grubosc1 ścianki 3 mm może to prowadzic do wystę powania trudności, ponieważ istnieje grozba powstawania mikropęknięć w strefie rozwalcowywania. W lączniku gwintowym Parker-Triple-Lok (r1s. 161) ele· meni rozwalcowany o kącie rozwarcia 37 1est nakrę cany na korpus lącznika

- J

Rys. 160· P1ersc1en zacinający dwuostrzowy z wzmocnionym

odsadzeniem uszczelnienie typu metal·meta1 dobre zamocowanie przez wrzynanie się dwoch ostrzy naciąganie p1ersc1enia wymaga w1ększe1 s1Jy niż przy piersc1emu 1ednoostrzowym

wzmacnia uszczelnienie Głowne wymiary łącznikow rurowych gwintowych (złaczek 1 przyłączek) z piersc1eniem zacinającym zostały znormalizowane w DIN 2353 . Istotną cechą wszystkich tączrnkow gwintowych z p1erscieniem zacinającym jest wykonanie ich korpusów ze stożkiem wewnętrznym o kącie rozwarcia 24

Rys 161 :

Lączmk gwintowy z rozwalcowaniem konca rury: uszcze1nieme typu metal-metal; zamocowanie zape1-.111a roz1~a . cowanie pod kątem 37: lączmk nakręcan} JeSI na krooec·

Rura stalowa Rura

Pierścień jednoostrzowy

Pierścień dwuostrzowy

Rura nierdzewna 1.4571 P1ersc1en dwuostrzowy *)p,bar F.kG *)p, bar

P1ersc1eń jednoostrzowy

F, kG

*)p,bar

F.kG

*)p.bar

F.kG

6

1526,040

24

2225.475

35

2543,400

40

3179.250

50

8

1526, 40

24

2225,475

35

2543.400

40

3179,250

50

10

1780,380

28

2543,400

40

2543.400

40

3497.175

55

12

1907.550

30

2861.325

45

2861,325

45

3815.100

60

14

2543.400

40

3497,175

55

3497.175

55

4450,950

70

15

2543,400

40

3497.175

55

3497.175

55

4450,950

70

16

3179,250

50

4450,950

70

4133,025

65

5404.725

85

18

3179.250

50

4768,875

75

4133.025

65

5722.650

90

20

4133,025

65

6040,575

96

5086.800

80

6994,350

110

22

3497,175

55

5088,800

80

4450.950

70

6040,575

95

25

4768,875

75

6994,350

110

5722.650

90

7948.125

125

28

4133.025

65

6040,575

95

5086,800

80

6994,350

110

30

6358,500

100

9537.750

150

7630,200

120

10491,525

165

35

6040,575

95

8583.975

135

6994,350

110

9537.750

150

38

8901,900

140

12717.000

200

9855.675

155

13670,775

215

42

8583,975

135

10491.525

165

7630,200

120

11445,300

180

śr.zewn

*) Dotyczy maszyn do wciągania z tłokiem o średnicy 90 mm Tabl 57· Zalecana si/a wciągania na rurę piersc1ema zacinającego przylączl<1 lub złączki (wszystkie wartosc• usredmoneJ. Wartosc siły moze s ę wahac w odmes1emu do złączek lub przylaczek roznych producentow

278

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Natomiast w łączniku Walterscheid można stosować korpus DIN 2353 ze stożkiem wewnętrznym o ką cie rozwarcia 24 . Pierscień pośredni z pierścien i em uszczelniającym o przekroju okrągłym uszczelnia powierzchnię stożkową o kącie rozwarcia 24 . Uszczelnienie między lącz nikiem gwintowym 1ru rą odbywa się na powierzchni stożko wej o kącie rozwarcia 37 również z zastosowaniem pierś cienia uszcze l n i ającego typu O. Zadanie zamocowania r pelnia pierścień oporowy i nakręlka nasadowa.

4.2.1.4

Łączniki

rurowe gwi ntowe z (rys. 164)

pierścieniem

zaciskającym

łącznika według

W łącznikach gwintowych z pierścieniem zaciskającym stosowane są nieznormalizowane korpusy W tych łącz nikach dobre zamocowanie zapewnia zaciskanie p1erscienia na rurze. Jest to uszczelnienie typu metal-metal. zarówno wzg l ędem rury, jaki względem korpusu łącz nika. Opisane wyżej rodzaje łączników rurowych gwintowych nazywane są również lącznikam i rozłącznymi.

J Rys. 162: Lącznik rurowy z rozwalcowaniem końca rury 1 pierścieniem pośredmm: uszczelnienie elastyczne zamocowanie zapewnia rozwalcowanie z kątem rozwarcia 37 na pierścieniu posrednim

W produkowanych przez firmę Voss łącznikach gwintowych z rozwalcowaniem (rys. 162) zadanie uszczelnienia między rurą i pierścieniem oporowym spełnia uszczelnienie typu metal-metal. Kąt rozwarcia powierzchni stożkowej wynosi tylko 1O . Zadanie zamocowania między rurą i pierścieniem spełnia p1ersc1eń oporowy wraz z nakrętką nasadową. Mały kąt rozwarcia powierzchni stożkowej ma swoje zalety przy większej grubości ścianki rury. Korpus łącznika wykonany jest według DIN 2353. Uszczelnienie wzglę-

Rys. 164: Lączmk rurowy gwintowy z piersc1eniem zaciskowym: uszczelnienie typu metal-metal: zamocowame przez zaciskanie

rurowe gwintowe z przyspawaną 165) W łączn i kach gwintowych tego rodzaju koncowka stozkowa zostaje przyspawana do rury. Metody spawania odpowi adają istniejącym obecnie mozhwośc1om technicznym opisanym w punkcie 6.2.2.3.2 Nie ma tutaj 1akichkotwiek trudności z uszczelnieniem między rurą 1

4.2.1.5

Łączn i ki

końcówką (rys.

przyspawaną końcówką stożkową. Między przyspawaną końcówką stożkową

1 tacznikiem DIN 2353 znajduje s i ę uszczelnienie elastyczne wobec czego i tutaj nie należy spodziewać się trudnosc1 pod warunkiem nienagannego wykonania montażu Za· danie zamocowania między przyspawaną końcówką stożkową i łącznikiem rozwiązano za pomocą nakrętki nasadowej. wed ług

Rys. 163: Łącznik rurowy z rozwalcowaniem końca rury 1 pierścieniem posrednim: uszczelnienie typu meta/metal: zamocowanie pod kątem 10. co 1est zaletą przy dużych srednicach rur: wymagany jest p1erscieri pośredni i podparcie

dem korpusu lącznika zrealizowano za pomocą p1 erśc1e nia uszcze lniającego typu O.

Rys. 165: Łącznik rurowy gwintowy z przyspawaną koncowka stożkową wedlug DIN 3865: uszczelmeme elastyczne: zamocowanie zapewnia spoina

279

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

4.2.2

Przyłączenie łącznika rurowego do elementu hydraulicznego

We wszystkich łącznikach rurowych gwintowych funkcję zamocowania między lącznik1em i elementem hydraulicznym spelnia gwint. Takie polączenie mocujące zapewnia czop gwintowy z gwintem cylindrycznym. Otwory gwintowe oraz czopy gwintowe są znormalizowane w DIN 3852. Czopy gwintowe różnią się jedynie rodzajem uszczelnienia korpusu lącznika względem elementu hydraulicznego.

4.2.2.1

Krawędź uszczelniająca

(rys. 166)

Czopy gwintowe mogą mieć krawędź uszczelniającą typu metal-metal. która uszczelnia przylączenie do elementu hydraulicznego. Jest to uzależnione od prostopadłego położenia dokręcanej powierzchni w stosunku do gwintu. a ponadto powierzchnia ta nie może miec jakichkolwiek rowkow poprzecznych. Występująca w układach hydraulicznych pulsacja może spowodowac utwardzenie materiału, wobec czego może zachodzie koniecznośc dokręcania łączników gwintowych

Na gwint działałą duże s1ly rozciągające. co wynika z dużej srednicy p1erscienia uszczelniającego typu O. Otwor

do

wkręcania

powinien mieć tak zwane "szerokie„ poDIN 3852.

głębienie według

4.2.2.3

Łączniki

rurowe gwintowe z uszczelnieniem o przekorju profilowym (rys 168) W korpusie tych lącznikow zamiast pierści enia typu O znajduje się pierścień uszczelniający o przekroju prosto· kątnym 1 mniejszej średnicy. Otwór i wybieg gwintu powinny byc starannie oczyszczone od zadz1orow ktore moglyby uszkodz1c p1ersc1en o przekroju prostokątnym Powierzchnia mocowania powinna byc prostopadla do gwintu Wystarczy tutaj „normalne"' poglębienie wedlug DIN 3852

Rys 168: Uszczelnieme profilowe otwor gwmto11 v według DIN 3852 uszcze ·

nieme e!asiyczne. Stożkowe pogleb1en1e otworu1a• wlaczr ~u z krawędz1a uszczelma1ąca Oz1ala1aca na gwmt $1/a owaga 1ac.a est m111e1sza 111z wtaczniku z p1ersc1eniem uszczeima acvm tvo~ O 4.2.2.4

Przyłączki

gwintowe z pierscieniem typu O do otworow gwintowych według ISO 6149 i DIN 3852, częsc 3, odmiana W (rys. 169) Przyłaczk1 tego rodzaju maia pierscien uszczelnia1ący typu O wkładany do podcięcia czopu gwintowego. Otwor gwintowy powinien odpow1adac normie ISO 6149 lub DIN 3852. częsc 3. odmiana W Czop gwintowy oraz wymiary piersc1erna uszczelniającego typu O powinny odpow1adac normie DIN 3852 cz 3 Pierscien uszczelniający typu O zna1du1e się bhżeJ gwintu. wobec czego dzialająca na gwint s1la rozciągająca 1est mniejsza Przy montowaniu tego p1erscienia należy postępowac ze szczególną starannością. by gwint nie uszkodz1I p1ersc1erna uszczelniającym

Rys 166· Krawędz uszczelniająca . uszczelnienie typu metal·metal.

stozkowe poglęb1en1e prostopadle do gwintu Poglęb1enie ulega uszkodzeniu przez krawędz zacma1ącą

rurowego z pierścieniem typu O (rys. 167) W tym korpusie łącznika rurowego gwintowego uszczelnienie zapewnia pierśc1en uszczelniający typu O. Rownież 1tutaj należyte uszczelnienie jest uzależnione od prostopadlego względem gwintu położenia powierzchni zamocowania i braku jakichkolwiek rowków poprzecznych. Chropowatosc powierzchni przylegania oraz chropowatośc powierzchni komory p1ersc1enia uszczelniającego nie powinna przekraczac Rt 16.

4.2.2.2

Korpus

łącznika

uszczelniającym

Rys. 167: P1ersc1en uszczelniający typu O. otwor gwintowy według

DIN 3852-szerokr uszczelnienie elastyczne Stożkowe pogleb1enie otworu większe niz w lączniku z krawędz1a zacmagca. Duża si/a rozciągająca dziala1ąca na gwint

280

uszczelniającego

Rys. 169 Otwor gwintowy według DIN 3852. częsc 3:

uszczelmeme elastyczne P1ersc1en uszczelma1ącv typu O zna1du1e się blizej gwmtu wobec czego dz1ala1ąca si/a rozciągająca 1est mnie1sza

Wykonywan ie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

4.2.2.5

Gwinty rurowe NPT (rys 170)

Gwinty rurowe NPT są gwintami stożkowymi. wprowadzanymi do otworów z gwintem stożkowym Uszczelnienie typu metal-metal Zazwycza1 gwinty te maia wkle1ony materiał uszczelniający. np Lockt1te. Pochylenie stożkowego gwintu czopa gwintowego stwarza grozbę rozerwania elementow żeliwnych lub aluminiowych przy wkręcaniu przyłączki. Ale mimo to taki rodzaj przyłączek można bardzo często spotkac w Ameryce Polnocnej W Europie rzadziej spotyka się takie

Rys 172:

Złączka

Przyłączka kolankowa. me nastawialna

Rys 174

Przyłączka tro1mko1\a me nastawialna

Rys 175:

Przyłączka kolankowa

Rys 176:

Przyłączka

Rys 177·

Przyłączka kolankowa. nastawialna. z elementem

Rys 178· Złączka tro1mkowa nastawialna

Rys. 171 :

Złączka

Rys. 173:

kolankowa

tro1nixowa

przyłączki

Rys 170 Gwint rurowy s/ozkowy NPT, uszczelnienie typu metal-

1ro1mkov.a

metdf. moif1we tylko puy uzyc1u materalu uszczel· ma1ącego. duza sita rozkru· szama. niezdefiniowane po/ozenie konca rury

Wszystkie opisane tJtai łączniki rurowe gwintowe występują oczyw1sc1e w obrocie handlowym w postaci roznych ksztattek. spelniaiących zadania ·zamocowania i uszczelniania· jak to opisano wyzeJ. Rysunki 171 do 182 przedstawiają najczęściej stosowane odmiany zlączek i przyłączek.

wkręcanym

Rys 179

Złączka

czwom1kowa

Rys 180·

Złączka kolankowa sk1ęcana przechodzaca przez scmne

281

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów ru rowych

4.3.2

Kołnierze według

SAE

Wiele elementów hydraulicznych począwszy od DN 40 mają powierzchnię zamocowania gwintowego dostosowaną do dołn i erzy według SAE, spośród ktorych rozrózrna się: Rys. 181:

Złączka prosta. skręcana. przechodząca

przez

sc1anę

Rys. 182.

-

jednoczęściowe kołnierze wieloczęściowe

SAE (stałe) kolnierze SAE (lużne)

Złączka prosta przyspawana. przechodząca przez scianę

4.3

Łączniki

rurowe kołnierzowe Rys. 183:

Od DN 40 stosowane są kołnierze zarówno do łączenia przewodów rurowych między sobą, Jak i do przy łączania przewodu rurowego do elementu hydraulicznego. Koł nierze o DN poniżej 40 można nabyć , ale rne są one tak często stosowane ze względu na wyższy koszt w porównaniu z łącznikami rurowymi gwintowymi. Rysunki 183 do 187 przedstaw1aJą stosowane w ukła dach hydraulicznych łączniki rurowe kołnierzowe według DI N 2448 i DI N 2445.

Kołnierz z

piersc1eniem uszczelniając}m typu O DIN 2632. 2638 i 2629: zamocowanie za pomocą srub: szlifowana powierzchnia przylegania. wadą 1est duza sredmca zewnętrzna według

W normalnym obrocie handlowym nie występują JUŻ łączniki rurowe gwintowe o średnicy nominalnej (DN) od 40 mm wzwyż.

4.3.2.1

Kołnierze

SAE jednoczęściowe (rys 184)

Kołnierz jednoczęściowy

SAE wykonany Jest z jednej Zazwyczaj są to odkuwki ze stali St 37.4. Rożne czopy do przyspawania . przeznaczone do różnych wymiarów rur, mogą mieć taki sam schemat rozmieszczenia otworów według SAE. Takie kołnierze mają korzystną cenę. Zaletą tych kolnierzy jest male zapotrzebowanie miejsca. Wadą natomiast jest brak możl1wośc1 „nastawiania'' kołnierza po przyspawaniu. częsci.

W łącz n ikach rurowych połączenie kołnierza z rurą jest niemal zawsze spawane. W Europie stosuje się prawie wyłącznie spoiny czołowe . Spoiny pachwinowe. niekiedy z zastosowaniem nasuwek, można częsciej spotkać w Ameryce Północnej . Rodzaj kołnierzy zależy mentów hydraulicznych.

4.3.1

główn i e

Kołnierze według

od stosowanych ele-

DIN (rys. 183)

Zawory czopowe. klapowe oraz inny osprzęt mają po części schemat rozmieszczenia otworów dostosowany do kołn ierzy według DIN . co już z tego wzg l ędu zmusza do stosowania kolnierzy znormalizowanych wedlug DIN. Wymiary przyłącze n iowe kołn i erzy wed ł ug DI N powinny być dopasowane do przewodów rurowych stosowanych w hydraulice. Kołnierze według DI N wymagają dodatkowej obróbki. uwzgl ęd niającej zastosowanie typowych w hydraulice pie rścieni uszczelniających typu O.

282

Rys 184 · Kolmerz SAE jednoczęsc1owy (stafy) z p1ersc1eniem uszczelnia1acym typu O wedlug SAE-J518C zamocowanie za pomocą śrub: szlifowana powierzchnia przylegania: zaletą jest owalny ksztall. co zmnie1sza potrzebną powierzchnię

SAE wieloczęściowe (rys. 185) kolnierz SAE składa się z przyspawanego w i eńca. będącego częścią toczoną lub kształtką wykonaną ze spawalnego materiału . oraz dwoch koł nierzy luznych (p i e rścieni) . które przejmują zadanie zamocowania. Potrzeba tutaj trochę więcej miejsca niż dla kołnierza jednoczęściowego. a ponadto koniecznosc użycia dwóch pierści eni jest cecha ujemną. 4.3.2.2

Kołnierze

Wieloczęściowy

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Uszczelnienie między powierzchnią podstawową i koł nierzem SAE lub między kołnierzami SAE realizowane jest za pomocą pi erścieni uszczelniających typu O. Kolnierze SAE stosowane są przy cisnieniu do 400 bar. W obrocie handlowym występują wieloczęściowe kolnierze SAE, stosowane w zakresie niskich ciśnien (do ok. 16 bar) do DN 1OO. a w zakresie wysokich ciśnień do DN63.

4.3.4

Łączniki

rurowe

kołnierzowe

"Hydro-GS''

(rys. 187) Łącz n i k kolnierzowy "Hydro-GS" wyróżnia się tym że zadanie zamocowania spelnia nie spoina. lecz p1erśc1 en z drutu sprężynowego. W rurze należy wytoczyc odpowiednie wcięcie dla pierści enia z drutu spręży nowego Z tego wzg lędu nal eży też wybrać rury o wiekszej grubosc1 ścian ki , niż to wynika z ciśnienia.

Uszczelnienie realizuje

się

za

pomocą samouszczełnia

Jącego pierścienia gumowo-metalowego

typu USIT Odpowiedni rowek dla pierścienia USIT należy wy toczyć w czołowej powierzchni rury. Łączniki kolnierzowe ··HydroGS" stosowane są tam. gdzie nie można zastosowac polączenia spawanego.

Rys. 185: Kołnierz SAE wieloczęściowy (luźny) według SAE-J518C: uszczelnienie elastyczne: zamocowanie za pomocą śrub. dwuczęsciosciowa konstrukcja kolnierza może byc cechą Ujemną

4.3.3

rurowe z nym (rys. 186)

Łączniki

kołnierzem czworokąt-

Łączniki

rurowe kołnierzowe od DN 63 w górę i w zakresie ciśnień od ok. 21 O bar wykonywane są przede wszystkim w Europie jako kolnierze czworokątne . Są to zazwyczaj kolnierze dwuczęściowe i składają się z właściwego przyspawanego wieńca oraz kolnierza czworokątnego , który spełnia zadanie zamocowania. Pod względem technicznym taki czym się nie różni od łącznika SAE.

łącznik kołnierzowy kołnierzowego

niwedlug

- - IH · - - -

Rys. 186:

Łącznik rurowy z kołnierzem czworokątnym · elastyczne uszczelnienie (zazwyczaj piersc1en typu O): zamocowanie za pomocą śrub

Rys. 187.

4.3.5

.„

Lącznik kołnierzowy "Hydro-GS uszczelnienie piersc1eniem typu USIT: zamocowame za pomocą p1ersc1enia z drutu sprężynowego 1srub: w1ększt1 grubosc sc1anek rur przy bezposredmm przyłącze· mu komecznośc dodatkowej obrobkt koncow rurv

Kołnierze ze spoiną pachw inową (rys. 188 i 189)

Wszystkie opisane wyżej kolnierze przyspawane są do rur spoinami czołowym i. Tego rodzaju polączenia spawane są powszechnie stosowane w ukladach hydraulicznych przewodów rurowych . ponieważ ja kość sporny można sprawdzić i udokumentować metodą defektoskopii rentgenowskiej. Pod względem ceny korzystniejsze jest taczenre z rurą spoinami pachwinowymi. Odpowiednie kołn i erze znajdują srę w obrocie handlowym. Ich kształt (schemat rozmieszczenia otworów) jest dostosowany do schematu rozmieszczenia otworów przyłączeniowych w elementach hydraulicznych. Wadą po łączeń ze spoinami pachwinowymi iest brak możliwośc i sprawdzenia ich jakości metoda defektoskopii rentgenowskiej. Poza tym podczas trawienia może przeniknąć kwas do szczeliny między rurą 1 kołn i e rzem. skąd już tego kwasu nre będzie można u sunąc. Z biegiem czasu może to spowodować uszkodzenie sporny. Ze szczeliny między rurą i kołnierzem mogą też zanieczyszczenia przedostawać się do ukladu hydraulicznego Do wykonania ko łnierzy można stosować jedynie materiały spawalne.

283

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Przy wstawianiu rury należy dopilnowac. by rura me do podstawy kołnierza. a między rurą 1 koł nierzem występowała szczelina W ten sposob zapobiega się uszkodzeniu spoiny wskutek zmian długości , powodowanych przez wahania temperatury przylegała

I

(1) Kołnierz przyłączeniowy

(2) Kołnierz współpracujący bez rowka dla pierścienia uszczelniającego typu O

(3) P1ersc1en uszczelrna1ący typu O

Rys 188. Kołnierz przyłączeniowy SAE 1 łącznik rurowy kołnierzowy Zamocowanie za pomocą srub: połączenie kołnierza z wrą 1est wykonane spoiną pachwinową uszczelnienie elastyczne zazwycza1 z p1ersc1eniem uszczelma1acym typu O

3

-$-

(1)

Kołnierz przyłączeniowy

Rys 189

(2) Kołnierz współpracujący bez rowka dla p1erśc1enia uszczelniającego typu O

Pierści eń uszczelrnaiący

typu O

Czworokątny komierz przyłączeniowy 1 lączmk rurowy kołnierzowy Zamocowanie za pomocą śrub. połączenie kołnierza z rurą 1est wykonane spoiną pachwinową. uszczelnienie elastyczne zazwycza1 z p1erscieniem uszczełma1ącym typu O

Wszystkie lącznik1 rurowe gwintowe i kolnierzowe wykonywane są z takich samych materialów 1ak rury. Istnieje więc możliwosc nabywania łączrnkow kolnierzowych ze stali St 37.4 lub ze stall rnerdzewne1 oznaczonej numerem materiałowym 1 4571

284

(3)

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Osprzęt

5

Uklady przewodow rurowych skladaJą się me tylko z rur. rurowych i kołnierzy. Elementy mocuiące. oprawy przejść przez ścianę. przewody giętkie 1 kompensatory należą również do układu przewodów rurowych. łączników

Rys. 190: Zacisk dwururowy wykonanie standardowe

5.1

Rys. 191 Zacisk jednorurowy. odmiana ciężka

Elementy mocujące (rys 190 do 193)

Elementy mocuiące służą do niezawodnego zamocowania przewodów rurowych. W obrocie handlowym wystę pują zaciski rurowe wykonywane z aluminium, tworzyw sztucznych albo z tworzywa sztucznego z wkładką gumową.

Rodzai stosowanych handlowych zacisków rurowych zależy od wpływów. na ktore narażony iest układ przewodow rurowych. Tak np. zaciski aluminiowe stosowane są wszędzie tam. gdzie należy spodz1ewac się wysok1e1 temperatury. Zaciski z tworzywa sztucznego wraz z wkładką gumową stosowane są często w celu zredukowania przenoszenia dźwięku materiałowego. We wszystkich zaciskach rurowych płyty podstawowe tych zacisków wykonywane są ze spawalnej stali. by można je bylo trwale przymocowac do konstrukcji nosnei. W szczególnych okollcznosciach. np. w budownictwie teatralnym , plyty podstawowe zaciskow zostaią przyspawane do konstrukcji pośredniej. którą mocuje się następnie na konstrukcji nosnej z zastosowaniem gumowo-metalowych łączników sprężystych. Również i to przyczynia się do redukcji przenoszenia dźwięku materi ałowego.

Rys 192· Zacisk 1ednorurowy odmiana c1ęzka z wkładką elastomerową

Rys 193 Zacisk rurowy skladany np. na dwie rury umieszczone 1edna nad drugą

Rys 194: Wykonane zamocowanie rur z zaslosowamem tlum1kow elastycznych do odsprzężenia dzw1ęku mateoalowego

285

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Układ przewodów rurowych mocowany jest zazwyczaj na konstrukcji maszyny. W wyjątkowych przypadkach wykonuje się wlasną konstrukCJę noś n ą dla przewodów rurowych (rys. 195).

l1

Odległość między dwoma zaciskami

~

śred n icy

rur i jest ustalona

normą

rurowymi zależy od DIN 24346 w sposób

[

a·

L

L

o ·=p

ę

ę·

ę=r

·fl

.

następujący:

Średnica zewnętrzna przewodu

Od l eglość

mm

m

do10 od 10do25

1,0 1,5 2,0

powyżej25

Rys 196 Prawidlowy (u dołu) i nieprawidlowy (u góry) montaz zacisków rurowych)

5.2

Tab. 58 : Odleglosć między elementami mocującymi przewody Zwłaszcza w montowanych na statkach układach hydraulicznych należy zwracać uwagę na to, by siły przekazywane przez układ przewodów rurowych nie były przenoszone przez zaciski rurowe na podłogi pokladów,

Oprawy

przejść

rur przez śc ian y

Oprawy przejśó stosowane są do przeprowadzenia przewodów rurowych przez przegrody budowlane (sciany, stropy. grodzie). Na statkach stosowane są zazwyczaj oprawy wspawane do blachy pokładowej (rys 197 1 198). Oprawy, stanowiące element mocujący rury, powinny w możliwie dużym stopniu utrudnrac przenoszenie dżwięku materia/owego (rys. 199). Oprawy przejści a przez scianę powinny utrudniac rozprzestrzenianie się ognia.

- ~;

~ I ~

~ę~

:.)

I

_,

-·

Y.

•$ •

I

I

~ ~

Rys. 197: Sztywna oprawa przejsc1a rur przez pokład

Rys. 195: Konstrukcja nosna do mocowania układu przewodow rurowych

lecz na elementy konstrukcyjne o odpowiedniej ża l ności (rys. 196).

286

obcią

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

rF ~=-:

-f+- +-

"-Ł-............:

-=-------""1-1' -++t-=-----_-_-:1 ..Y

r -f"------1 "- Ł-.:...----=

----=----„,.

tł )

--------...:1- Y

Rys

198

Sztywna oprawa prze1scia rur przez pokład-

(1) Korpus (2) Ściana (3) Kołnierz ścienny

(4) Element sprężysty (5) P1ersc1eń uszczelnia1ący typu O

Rys 199: Elastyczna oprawa prze1sc1a rur przez scianę

287

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

5.3

Przewody giętkie

Przewody g1ętk1e są niezawodnymi elementami do przenoszenia energii w układach hydraulicznych. Przewody g 1 ętk1e powinny służyć do bezpiecznego kompensowania ruchow lub zmian dlugośc1 przewodów rurowych. Przewody g1ętk1e powinny odpow1adac wszystkim wymaganiom dotyczącym danego zastosowania Przewody g1ętk1e składają się z przewodu wlasc1wego oraz pasujących do niego przyłączek lub złączek , ktore powinny być dostosowane do systemu połączen stosowanych w obrębie orzewodow rurowych (węża}

5.3.1

Przewody giętkie z zaprasowywanymi koncówkami

Metodą

zaprasowywana mozna na koncu przewodu elementy przylączen1owe (rysunki 200 do 207). Do nich zaliczają się nie tylko róż nego rodzaju końcówki ze stożkami zewnętrznymi o ką cie rozwarcia 24 . ale też elementy przylączeniowe do kolnierzy W obrocie handlowym występują elementy przy lączeniowe proste. kolankowe 45 i 90 . g1ętk1ego umieszczać różne

Obr 201 : Prosta koncowka przyłączeniowa do złączek z rozwałcowamem konca rur

Cisnienie robocze nre powinno przekraczać 1 4 c1snie· ma rozrywaiącego. Na ogol jest to uwzględnione w da· nych katalogowych przy dopuszczalnym nadcisniernu W tych układach hydraulicznych . w ktorych występują szczególnie wyraznie wartości szczytowe. np przy pręd kosc1 zmiany c1snierna w1ększe1 rnż 3000 bar s 1 przy wartosc1 szczytowej cisrnenia sięgającej do 20 % ponad wartosc nominalną. należy stosowac przewody g1ęli<1e przewidziane na c1srnerne o Jeden stop1en wyższe rnz wynikające z obltczen

zewnętrzne .

Przy wyborze materialu. z którego wykonany iest przewod giętki należy także uwzględnić odpornosc matenalu wewnętrznego i zewnętrznego na ciecz robocz ą 1lub otoczenie. Znajdu1ące się w obrocie handlowym przewody g1ętk1e mają wewnętrzną warstwę gumową odporną na ciecze robocze wytwarzane na podstawie olei u m • neralnego oraz odporną na ciecze wodnoglikołowf' On cieczy na podstawie estrow fosforowych nalezy przew dywac specjalne powłoki wewnętrzne Normalna w~ kładzina zewnętrzna handlowych przewodów g1ętk 1ch odporna 1est na dzialanie ozonu, a wytwarzana przez wielu producentow jest odporna rowniez na działa nie oleju mineralnego. Nalezy to Jednak sprawdzac. Jezel1 przewód g1ętk1 umieszczony zostaje wewnątrz zb1or111ka zawierającego ciecz roboczą na podstawie estrow fosforowych , to materiał warstwy zewnętrznej przewodu g1ęt k1ego powinien byc dostosowany do tej cieczy. Tablica 59 zawiera dane dotyczące odpornosci na dz1alanre roznych cieczy roboczych

Prędkość przepływu cieczy roboczej w tłocznych przewodach giętkich nie powinna przekraczac 2 do 3 m/s. m.in. ze względu na hałas Rówrnez w przewodach spły wowych nie należy tej prędkosc1 przekraczac.

przewodu g1ętk1ego pow1rner obi konstruktor Nalezy także uwzględrnc minimalny prom1en gięcia oraz strefę odcinka prostego według ta blicy 60

Przewody giętkie i elementy przylączeniowe może konstruktor dobierać odrębnie Dobor elementow przyłączeniowych zalezy od ukladu orurowania np orurowanie z rozwalcowaniem koncow rur z p1ersc1enram1 zaciskowymi lub przyspawanymi koncowkam1 stożkowymi albo kolnierzam1 W układach hydraulicznych elementy przylączeniowe wykonywane są ze stali węglowej lub w szczegolnych zastosowaniach - ze stali stopową Danymi wyjsc1owymi dla wyboru przewodu g 1 ętk1ego są przede wszystkim średnica wewnętrzna 1c1snienie nominalne Te dwa parametry wynikają z natężenia przeplywu 1c1snienia roboczego wskazanego w schemacie ukladu hydraulicznego Ponadto przy wyborze nalezy uwzględrnc odpornośc na dz1alanre cieczy roboczej. temperaturę pracy 1wplfWY wywierane przez otoczenie

Niezbędną długosc

czyć

Przewody g1ętk1e poddaje się próbom wedlug DJN 20021 Zależnie od typu przewodu g1ętk1ego wymagane jest os1ągrnęc1e od 1OO OOO do 400 OOO zmian obc1ąz enra przy impulsowym narastaniu c1snrerna wynoszącym ok 50 % ponad nominalną wartosc c1snrerna

Rys 200 Prosta koncowka przyłączeniowa do złączek

288

z rozwalcowaniem konca rur

Przewody giętkie należy przechowywać vv pomieszczeniu chlodnym i suchym. w temperaturze ok. + 20 C 1 względnej wilgotnosci powietrza wynoszącej 65 °1" Przewody giętkie nalezy chrome przed sw1atłem sło necznym.

Wykonywanie 1 instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Rys 202 Prosta koncowka przyłączeniowa do złączek z kątem rozwarcia 24

-

-

..--

Rys. 205· Kolanko 90 z elementem przyłączeniowym o kacie rozwarcia 24 1 p1ersc1emem uszczelma1ąc1·m typu O

- -

Rys 203 Oprawka naprasowana

Rys. 206 Kolanko 45 do łącznika kołnierzowego SAE

Rys 204 Prosta koncowka przyłączeniowa do złączki z kątem rozwarcia 24 i p1ersc1emem uszczełma1ącym typu O

f Hł -1- ±±--

I·

Rys. 207 Przewod g1ętk1. np. 4 SP-SAE 1OO R9R 4 SH·DIN 22023 2

289

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

5.3.2

Elementy przyłączeniowe do wielokrotnego uzytku

układach

W

g1ętk 1 e

hydraulicznych stosowane są przewody z elementami przyłączeniowymi do wielokrot-

nego użytkowania. W razie naprawy trzeba wtedy wymienić tylko przewod Odpowiedni dział obsługi techniczne1 1 napraw nie musi gromadzie zapasu gotowych odcinków przewodu g1ętk1ego z elementami przyłączeniowymi. lecz tylko same przewody giętkie jako materiały nabywane na metry. Natomiast elementy przyłączeniowe można ponownie zastosować giętki

Elementy przyłącze n iowe, przydatne do wielokrotnego stosowania, zapewnia1ą w zasadzie takie same możl1wosci przylączenia. jak elementy zaprasowywane. Roż nica polega na tym. że przewód g1ętk1 obe1mowany 1est przez tule1ę elementu przyłączeniowego 1następnie naciągany 1est na stożkową koricówkę. aż do trwałego osadzenia na elemencie przyłączeniowym . Szczególny kształt tulei umożllwia uzyskanie mocu1ącego połącze-

Stalową piłą o

drobnym u zębieni u przyna odpowienią dłu gość. Usunąc resztki gumy 1ostre konce drutu. Zamocować oprawkę 1w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara wkręcać przewód do oprawki aż do oporu, następnie odkręcić na 1/4 obrotu. ciąć

przewód

giętki

Rys 208 Element przyłączeniowy wielokrotnego uzytku. do stosowan1c1 .z /<0ncowką o kącie rozwarcia 24 głowica uszczelma1aca z p1ersc1eniem uszczelnia1acym typu O

111a przewodu z elementem przylączeniowym . Częsc tworzące połączenie przewodu giętkiego z elementem przyłączeniowym ograniczaią wartosc dopuszczalnego cisnienia roboczego. Na ogol jest ono nizsze niz dla zaprasowywanych elementów przyłączeniowych .

Gumową rurę wewnętrzną

przewodu i gwint koncówk1 obficie posmarować olejem łu b smarem (hydrauliczna ciecz robocza me nadaje się do tego). giętkiego

Obraca1ąc szesc1okąt koncowki w kierunku zgodnym z ruchum wskazowek zegara wkręcie koncowkę do oprawki 1 przewodu giętkiego, aż szesciokąt bę dzie lekko przylegać do oprawki Nie dociągać!

Rys 209 lnstrukCJa montazu gwintowych elementow przylącza1ących wielokrotnego użytku

290

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Materiał przewodu

Ciecz robocza

giętkiego

Tablica 59

Dopuszczalna temperatura

Hli HLP według Dl N 51 524 i 51 525 (oleje mineralne)

NBR

100

c

HFAi HFBwedług VDMA24317 (woda i emulsja wody w oleju)

NBR

55

c

HFC wedlug VDMA 24 317 (ciecze wodnogłikołowe)

NBR

70

c

HFD-R według VDMA 24 317 (estry fosforowe)

Połiamid/EPDM

80

c

HFD-U według VDMA 24317 (estry połiolu)

NBR

80

c

Obliczen ie trwałe instalowanych przewodów

Obliczenie trwałe zainstalowanych przewodów

L = 2 B + 3 ,14 · R (3, 14 · R = D)

Długość całkowita L = 2 B

Długość całkowi ta

+ 3, 14 · R + C

(3,14 · R=D)

R ~minimalny promień gięcia

Przy ruchu przestrzennym

należy uwzględnić

dodatkową długość C Jakość

rednica wewnętrzna DN

6

8

10

12

16

20

25

32

40

przewodu giętkiego *)

Dodatkowa długość B, mm

90

100

110

120

130

140

160

180

200

1 ST i

Dopuszczalne ciśnienie robocze p, bar

225

215

180

160

130

105

88

63

50

1 SN

Najmniejszy promień gięcia R, mm

100

115

130

180

200

240

300

420

500

2STi

Dopuszczalne ciśnienie robocze p , bar

400

350

330

275

250

215

165

125

90

2SN

Najmniejszy promień gięcia R, mm

100

115

130

180

200

240

300

420

500

4SPi

Dopuszczalne ciśnienie robocze p, bar

450

445

415

350

350

280

210

185

4SH

Najmniejszy promień gięcia R, mm

150

180

230

250

300

340

460

560

Tablica60:

*)Jakość przewodu giętkiego według

DIN 20066

291

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Dtugośc L. mm

Toleranqe DN32do50

doDN25 do630 -3mm

+ 7mm - 4mm

+12mm

630do 1250

+12mm - 4mm

+20mm - 6mm

1250do2500

+20mm - 6mm

+25mm - 6mm

2500do8000

+ 1,5 °10 - 0,5%

ponad8000

+ 3 % - 1 %

DN60doDN 100 L

+25mm - 6mm

Tablica 61 Tolerancje dlugosc1 montowanych przewodow g1ętk1ch według DIN 20066 5.3.3

Montaż

przewodów giętkich

Prawidlowe ulożeme przewodow g1ętk1ch zwiększa ich trwalosc W tym zakreSJe należy przestrzegać normy DIN 20066, częsc 4; montaż przewodow giętkich Należy

unikac

skręcania

przewodow

g1ętk1ch

przy rch

układaniu'

Przewody

tak instalować. by nie bylo naprężen z wyją1kiem występujących wskutek

g1ętk1e

rozciągających,

działania ciężaru własnego'

Nie wolno stosować pro'Tlreni puszczalnych 1

g1ęc1a

mnieiszych od do·

Przy ukladaniu przewodow giętkich z wygięciami należy tak dobierać dlugosć przewodu. by zachować wymagany wymiar odcinka prostego' Elementy przyłączeniowe dob1erac w taki sposob. by nie dodatkowe obciążenie przewodu gięt kiego' następowało

Przewody g1ętk1e chronrc przed wpływami zewnętrz nymi. Nakładać osłony ochronne na elementy konstrukcyjne ma1ące ostre krawędzie . Jeśli to iest wymagane. należy przewody g1ętk1e pokrywać powlokami ochronnymi'

Rys 210 Przykłady prawidłowego

292

ulozema przewodow giętkich

Wykonywan ie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

5.3.4

Warunki nieodzowne dla niezawodnej eksploatacji przewodów giętkich

Odpowiednio do

ciśnienia

roboczego i warunków pracy należy wybierać przewody giętkie z uwzględnieniem wystarczającej średnicy nominalnej oraz następujących warunków: - zakres zastosowania wedlug wlaściwych norm ; - fachowe

połączenie

z

układem ;

- staranne ulożenie ; - regularne sprawdzanie w celu wczesnego rozpoznania uszkodzeń; - szybkie

zastępowanie

uszkodzonych przewodów

giętkich .

Szczególne przepisy wydane zostały przez branżowe zrzeszenia ubezpieczeniowe przedsiębiorstw i zawarte są w broszurze ·'Przepisy bezpieczeństwa dotyczące hydraulicznych przewodów giętkich" , publikacja ZH 1/74, wydanie: październik 1984 r. Poniżej wyszczególniono spotykane przykłady sprawdzania stanu ułożo nych przewodów giętkich, zaczerpnięte z teJ publikacji. 5.3.5

5.4

Łączniki szybkozłączn e

Łączniki szybkozłączne slużą

do szybkiego lączen1a 1 ukladu hydraulicznego. Ich zastosowanie jest wielostronne. ponieważ u żywane są tam. gdzie części maszyn tylko okresowo powinny być połą czone z układem hydraulicznym. rozłączenia części

W procesach łączeniowych następuje samoczynne zadziałanie zaworów zwrotnych, które otw1era1 ą przepływ przy łączeniu lub zamy kają przy rozłączeniu . Konstrukcja zaworów zwrotnych umożliwia nienaganne uszuczelnienie w stanie rozłączenia. Rozłączone części wytrzymują obciążenie ciśnieniem roboczym Zazwyczaj część wtykowa łącznika szybkozlączneg o jest trwale połączona z układem przewodow rurowych. natomiast część gniazdowa jest zamocowana na przewodzie giętkim. Istnieje możliwość swobodnego wyboru rodzaju połączenia części gniazdowej z układem przewodow rurowych oraz części wtykowej z przewodem giętkim. Połączenie z przewodem giętk im wykonywane jest zazwyczaj przy użyciu stożka zewnętrznego 1p1erscienia uszczelniającego typu O.

Przykłady sprawdzania wadliwośc i występują cych w zainstalowanych przewodach giętkich

1. Czy naturalne położenie lub ruch przewodu gięt kiego napotyka na przeszkody? 2. Czy występują zjawiska rozciągania , skręcania lub ściskania przewodu giętkiego? 3. Czy występuje naruszenie podanego przez producenta minimalnego promienia gięcia przewodu gięt kiego podczas ruchu lub w stanie bezruchu? 4. Czy występuje zewnętrzne mechaniczne, cieplne lub chemiczne obciążenie przewodu giętkiego? 5. Czy przewody giętkie zostaly pokryte powloką lakierową?

6. Czy nastąpi lo uszkodzenie powłoki zewnętrznej (np. miejsca ze śladami przetarcia. nacięcia lub rysy)? 7. Czy występuje kruchość warstwy zewnętrznej (pę kanie materiału przewodu giętkiego)? 8. Czy występują miejsca ze zgnieceniami? 9. Czy występuj ą zjawiska wyboczenia? 1O. Czy można rozpoznać tworzenie się pęcherzyków? 11. Czy występuje nieszczelność przy elementach

(1) część gniazdowa (2) część wtykowa (3) tuleja przesuwna Rys. 211 :

łącznik szybkozlączny

w stanie

złączenia

przyłączeniowych?

12. Czy ciecz robocza wydostaje się z przewodu?

13. Czy przewód g i ętk i wysuwa się z elementu przyłą czeniowego? 14. Czy występuje uszkodzenie lub odkształcenie elementu przyłączen i owego? 15. Czy na elemencie przyłączeniowym występuje skorodowana warstwa? 16. Czy można rozpoznać zmianę zabarwienia warstwy zewnętrznej (np. wywołaną wskutek działania rozpuszczalnika)? 17. Czy nastąp i ło przekroczenie ustalonego okresu trwałości przewodu giętk iego?

( 1) część gniazdowa (2) część wtykowa (3) tuleja przesuwna Rys. 212: Łącznik szybkozłączny w stanie rozłączonym

293

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przew odow rurowych

5.5

Kompensatory

Kompensatory gumowe w układach przewodów rurowych slużą do kompensacji wydluzen. naprężen 1 ruchów występujących wskutek wahan temperatury. osadzania się fundamentu , przemiennych obc1ążen lub drgan Kompensatory stosowane są rownież do tlumienia przenoszenia dzw1ęku materiałowego 1 uderzen a także do kompensaC)i niedokładności montażu W układach hydraulicznych stosowane są kompensatory wykonane z gumy lub kauczuku syntetycznego rozneJ jakości (np. terpohmerow etylenu, propylenu 1dienu kauczuku chloroprenowego lub butad1enowo-akrylonitrylowego). nanoszonych na mocną osnowę z włok1en syntetycznych lub drutu stalowego (tablica 62}

(1)

Powłoka wewnętrzna i zewnętrzna

z

połiczterofluoroetyłenu

Rys 213 Kompensator do przylączy kolmerzow1ch według DIN 2632 1 2633 PN 1O1 16. ON 40 do 400 nadaje się do estrow fosforowych

Do umieszczania kompensatorów w układzie przewodow rurowych od DN 40 wzwyż służą kołnierze stalowe z St 37.2 lub ewent mnego wymaganego materiału. natomiast do DN 40 służą łączniki rurowe (rys. 213 do 215). Kompensatory gumowe od DN 20 do DN 3600 i na c1snienia nominalne 6. 1O 116 można nabywać w normalnym obrocie handlowym Można też nabywac kompensatory według norm speciatnych. np. z kołnierzem według SAE Wytrzymałość

kompensatorów gumowych na c1snienie od wymiarów kompensatora i jego wykonania. obciążenia cieplnego oraz wykonywanych ruchow (tablica 63. wykres) za l eży

Na ogół kompensatory maiące wzmocnienie z włok1en syntetycznych można stosowac do + 1 O C a z wzmocnieniem z drutu stalowego - do+ 130 C (1) Pow łoka zewnętrzna Cr (2) Powłoka wewnęt rzna NBA (3) Od DN 250 kołnierz profilowany (4) do DN 200 kołnierz pełny

W układach hydraulicznych kompensatory gumowe instalowane są przede wszystkim w przewodzie ssawnym . Stosowane są wtedy kompensatory z odcinaiącym zaworem klapowym (rys 216)

Rys 214 Kompensator do przyłączy kolmerzowych wedlug DIN 2632 1 2633 PN 1O1 16. ON 40 do 400

(1)

Powłoka zewnętrzna

Cr

(2}

Powłoka wewnętrzna

NBA

Rys 215. Kompensator do przyłącza gwintowego G 3 ·4 do G 1 1 2: z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym; nada1e się do oleju mineralnego 1 cieczy wodnog/lkolowej

294

Wykonywan ie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Typ (skrót) według normy międzynarodowej - najczęśc1e1 stosowane nazwy handlowe kauczuków

Podstawowe własciwości

Zastosowanie

EPDM

Terpolimer etylenu, propylenu i dienu Buna AP 3> Kaltan 41 Vistalon si

Odporny na wyso ką temperaturę 1na dzialanie czynników atmosferycznych ze szczególną odpornością na czynniki silnie utleniające oraz działanie wielu chemikaliów; praktycznie gazonieprzepuszczalny (wyjątek: gaz zawiera1ący węg lowodory); odporny na dzialanie tempera tury do ok. + 1OO C w warunkach pracy ciągłej, wystarczająca elastycznosć do ok. - 25 "C (nie jest odporny na działan i e oleju).

Oo wody wody gorącej lub pary odlotowe1. zwłaszcza do kwasow, ługów, roztworów potrawiennych, roztworow podchlorynu itd.

NBR

Kauczuk butadi enowo-akryło nitryłowy Perbunan 2>

Ooskonala odporność na działan ie benzyny i oleju, szczególna odporność na pęcznienie, np. przy mieszankach benzynowo-benzenowych. praktycznie gazonieprzepuszczalny dla węglowodorów; odporny na dz1alan1e temperatury do ok. + 90 C w warunkach pracy ciąg lej (nie ma większej odporności na gorącą wodę).

Do gazu m1e1sk1ego. ziemnego, oleju opałowego. paliw ote1ow mineralnych, gazu w1elkop1eco· wego. hydraulicznych cieczy ro· boczych HL 1HLP (ołejow mineralnych) według DIN 51524 1 51525, oraz cieczy trudno za·

Kauczuk chloroprenowy - Neopren 1> Baypren 21

Uniwersalny, dobra odporność na oleiu. czynników atmosferycznych oraz działanie płomienia; bardzo dobra odpornosć na starzenie: odporność na dzialan1e różnych chemikaliów nieorganicznych 1 organicznych: praktycznie gazon1eprzepuszczalny dla wę glowodorów: (nie ma większej odporności na gorącą wodę); odporny na działanie temperatury do ok. + 90 C w warunkach pracy c1 ągte1: wystarcza1ąca elastycznosć do około - 20 ~c

Do wodociągów. do wody zimnej. wody morskiej. kwasów i lugow, powietrza. gazu koksowniczego. papierniczej masy celulozowej, fekaliów

Policzterofluoroetylen - Teflon

Odporny na działanie kwasow o dowolnym stężeniu, ługów, chlorkow, siarczanów, wybielaczy, nadtlenków. fenoli, olejów, tłuszczów, wody pary, paliw silnikowych; do temperatury od - 70 do 230 °C w warunkach pracy c1ągleJ i do temperatury szczytowej + 280 C w warunkach pracy krótkotrwale].

Oo estrów kwasu fosforowego HFD według VDMA 24 317 (tylko kompensatory mieszkowe) .

CR

PTFE

Firmowe nazwy handlowe: n Du Pont; 2) Bayer Ag.

działanie

3)

Buna Hl.ils:

4)

pałne1

HFC

(wodnoglrkołowej1

wedlug VDMA 24 317

OSM SJ ESSO

Tablica 62 Kompensa1ory. typu standardowe. wlasc1wosci 1 dziedzmy zastosowania

291

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

przesunięcie wzdłużne

I

-r

----· A

przesunięcie

CD -

poprzeczne

-0

( 1) strona zb1orn1ka (2) strona pompy

f y ::i 1G Polaczen1e kompens.itora z z,nrorel'1" "P m v przesunięcie kątowe

10 (";;

D

E E

Q)

-

8

ai

6

"

' "'

Ul

c3 4

o

+

-......

30

......... ......._ 60

----

90

Temperatura Spęczanie. wzdłużne

mm poprzeczne

kątowe

I

150

120

50 C

40 50 65 80 100 125 150 175 200 250 300 350

30 30 30 40 40 40 40 40 45 45 45 45

100 25 25 25 35 35 35 35 35 40 40 40 40

c

110 15 15 15 25 25 25 25 25 30 30 30 30

c

50

c

10 10 10 10 10 10 10 10 15 15 15 15

100 6 6 6 6 6 5 6 6 10 10 10 10

c

110 4 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6

c

110

Dopuszczalna liczba zmian obciążenia* )

Siły P' zem1eszcza1 ące .

N mm - 25 :o

spę cza-

c

25 25 25 20 15 15 12 10 8 7 6 5

50 °C

I

20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000

100

I

cl

8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000

j

130

c

2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000l

jące~ 34 25 36 25 34 20 25 35 65 120 120 20

*) Dopuszczalna liczba zmian obciążenia dotyczy całkowitego wychylenia w kierunku wzdłużnym łub poprzecznym

W razie drgan o mniejszej amplitudzie dopuszczalne są znacznie większe liczby zmian obciążenia. Tabltcn o.., PiztJ•nv •..,an.c> •u... •v""' f)rz1;;c, xvr„pAi sat..,. y z ,.,,,a111"' wzn "111a1,icc1

296

210

c

• ot

DN

180

wy"u11ćirlq

z u• u1u „/„ ,">weqo

boczne

34 2/

55 47

I

~

80 90 120 140 300 360 360 360

Wykonywanie i instalowanie hydraul icznych przewodów rurowych

zapewnic możl 1wosć wzrokowego nadzorowania wbudowanych elastycznych połączeń rur. Na części gumowe nie wolno nanosić powłoki malarskiej lub temu podobnej. Nie wolno też nakładać jakichkolwiek materialów izolacyjnych .

Do montażu na mieiscu budowy stosowane są kompletnie wyposażone kontenery warsztatowe zaw1era1ące aparaturę potrzebną do ograniczonego wykonywania przewodów rurowych lub do dokonywania zmian.

Elastyczne polączenia rur powinny byc w miarę możl1 wosc1 obciążane tylko na ściskan i e . N ależy unikac rozciągania w stanie roboczym. Skręcanie nie jest dopuszczalne

- mniej pracownikow. materiałow i d z1ałan w miejscu budowy. bez utraty elastyczności działan i a

N ależy

Między dwoma punktami stałymi wolno tylko jedno elastyczne połączenie rur.

umieszczać

Zalety prefabrykacji:

- możliwość lepszego opanowania metod wytwarzania przewodów rurowych z zachowaniem niezmiennej wysokiej jakości przez: • optymalne wytwarzanie w dziale prefabrykacji.wyposażonym w odpowiedni park maszynowy

Elastyczne połączenia rur należy chronić przed promieniowaniem i wysoką temperaturą. W razie potrzeby należy ie przykryć łub wyposażyć w osłonę Jesli przewód rurowy przewodzi prąd elektryczny (np. uziemienia dla transformatorow spawalniczych). to kompensator należy odpowiednio zbocznikować. W razie braku połączenia bocznikującego taki odcinek rury działa jak opór elektryczny i może ulec uszkodzeniu. W kompensatorach. wskutek ich szczególnego kształtu może następować zawirowanie przepływającej cieczy. powodujące zwiększenie hałasu W takich okolicznoś ciach należy w kompensator wbudować rurę prowadzą cą.

Wykonywanie układów hydraulicznych przewodów rurowych

6

Wstę p

6.1

• stosowanie nowoczesnych srodkow produkcji: • zatrudnianie fachowego personelu •

hydraulicznych przewodow rurowych mozna wydwoma różnymi metodami :

- prefabrykacja w zakładzie produkcyinym ; - wykonanie w mieiscu budowy. Często też.

wybiera 6.1.1

się

ze

względów

technicznych 1praktycznych połączenie obydwu metod.

Prefabrykacja

W procesie prefabrykacji przewody wykonywane są w zakładzie produkcyjnym. niezależnie od pozostałych dz i ałań prowadzonych w miejscu budowy. a po wykonaniu dostarczane na miejsce montażu . Do tego konieczne jest utworzenie działu prefabrykacji przewodów. wyposażo nego w niezbędne środki produkcji. Po ustawieniu agregatów hydraulicznych dokonuje się pomiarów przyszłego uk ładu przewodów rurowych 1 dane te zamieszcza się na rysunkach izometrycznych Dział prefabrykacji wykonuje następnie przewody rurowe wed ług tych rysunków.

procesów roboczych

- krótkie linie komunikacji między biurem projektow działami konstrukcji oraz montażu : - zmniejszenie

masy

przewożonych

materiałow

1

1

urządzeń

Inna zaleta prefabrykacji polega na mozl1wosc1 przepłu kiwania i przeprowadzenia próby ci śni e n iowej w zakła dzie produkcyjnym. Montowanie w miejscu budowy gwintowych łączników rurowych jest mniej korzystne. Prefabrykacja warzania.

umoż l iwia

znaczne skrocenie czasu wyt-

Prefabrykacja prowadzi do zauważalnej poprawy JaWymaga to jednak uprzedniego nagromadzenia doświadczeń i poniesienia nakładów inwestycyinych kości.

6.1.2

Układy

konać

automatyzacię

Wykonywan ie przewodów rurowych w miejscu budowy

Wykonywanie układu przewodów rurowych w m1e1scu budowy realizowane jest zgodnie z postępem robót budowlanych. Przewody rurowe. dopasowane do potrzeb danego obiektu, są w malych ilościach wykonywane 1 montowane w m1e1scu budowy lub w jego pobliżu N astępnie ustala s i ę wymiary kolejnych odcinkow przewodu rurowego. wykonuje się i montuje. Wykonawcy przewodow rurowych 1zespoi mo ntuiący te przewody ściśle ze sobą współpracują i są też wzaiemnie uzależ nien i . Warunkiem podstawowym iest istnienie w mieiscu budowy dobrze wyposażonego warsztatu. Zalety wytwarzania w miejscu budowy· - szybkie reagowanie na zmiany wynikające z robót ; -

moż liwość

wczesnego

postępu

rozpoczęcia dz i a ła ń:

- linie komunikacji między o d biorcą finalnym 1zespołem wykonawców są krótkie i bezpoś rednie .

297

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

6.2

Prefabrykacja hydraulicznych przewodów rurowych

Przewod rurowy w toku prefabrykacji poddawany 1est kolejno następu1ącym operacjom: - przycinanie na wymagany wymiar:

Przewody rurowe wykonuje się na podstawie schematu układu hydraulicznego. Wyszczególnione na tym schemacie agregaty hydrauliczne i elementy należy ustawić według planu rozmieszczenia 1zainstalowac. Wedlug planu rozmieszczenia elementów i urządzeń hydraulicznych następuje ustalenie konstrukcji części ukladu przewodów rurowych i ich prefabrykacja. Częściowo wymiary przewodów rurowych ustala się w miejscu budowy po ustawieniu hydraulicznych agregatów i elementów.

6.2.1

Ustalanie wymiarów przewodów rurowych

Schemat układu hydraulicznego i tutaj ma decydujące znaczenie. P rzyłącza 1 wymiary przewodów rurowych powinny być wyszczególnione na tym schemacie. Dysponując

tymi informacjami 1 po przeprowadzeniu rozmów z nabywcą układu ustala s i ę ogólny przebieg przewodów. N iezbędne jest też przeprowadzenie rozmów ze specjalistami instalującym i inne układy (np. z elektrykami) . Z kierownictwem robót budowlanych należy uzgodnić zarezerwowanie tras przebiegu przewodów rurowych N astępnie ustala się dokladne wymiary każ dego odcinka przewodu i sporządza izometryczny rysunek wraz z danymi dodatkowymi. Rysunki przekazuje się do działu prefabrykacji.

6.2.2

-

g 1 ęc1e;

- montowanie lącznika rurowego; - trawienie i pasywacja; - oczyszczanie : -

p rzepłukiwanie i przeprowadzenie próby

- wykonywanie

z

ochron ą

cza-

sową;

- przygotowanie do wysyłki. J ednocześnie . we własnym dziale prafabrykaCjl wykonywane są następujące dodatkowe czynnosci zwi ązane z p refabrykacją:

- wytwarzanie konstrukcji wsporczych ; - ew. konstruowanie fundamentow: - oprawy przejść przez ścian y . stropy : - bloki połączeniowe 1rozdzielcze : - inne elementy ukladu przewodów.

6.2.2.1

Przycinanie rur na wymiar

Przycinanie rur na wymagany wymiar odbywa się przede wszystkim maszynowo. Zwykłe przecinarki rur powodują zawężenie przelotu rury.

Wykonywanie przewodów rurowych

6.2.2.2 Zaklada się . że wszystkie maszyny i narzędzia potrzebne do prefabrykacji przewodów skoncentrowane są w jednym dziale. Stałe zainstalowanie maszyn stwarza możliwosc zastosowania wię k szych i nowocześniejszych środ ków produkcji , np. tokarek z komputerowym sterowaniem numerycznym. automatów spawalniczych. zespołow do przepłukiwan ia rur. odstojni
Dobra hala prefabrykacji ma odrębne pomieszczenie 1 odpowiednie n a rzędzi a do wykonywania przewodow rurowych ze stali nierdzewnej. co zapobiega zanieczyszczaniu tych rur.

298

czynności związanych

c1snieniowe1:

Gięcie

Zamiast złączek kolankowych należy stosowac gięcie rur co zapewnia zmniejszenie grozby przecrekow. Poza tym g1ęc1e jest operacją szybszą. czystszą 1tansz ą Ponadto układ z giętymi przewodami wytwarza mniej halasu.

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

Ze względow przepływowych łuki powinny miec mozllw1e duże promienie g1ęc1a. Kompromis uwzględniający wspólzależność między promieniem g1ęc1a 1potrzebnym miejscem doprowadził do stosowania w hydraulice następujących reguł: Promień gięcia stanowi 3-krotność średnicy zewnętrzne)

R=3 d Straty ciśnienia są znaczne przy małych promieniach = 1.5 dA)

gięcia (R

Rozrozrna

się następuiące

zasady

gięcia

Rys 217

Gręcre ręczne

Rys 218

Gręcre dociskowe

Rys. 219

G1ęc1e spęcza1ące

Rys. 220: Gięcie wydłużające

299

Wykonywanie i instalowan ie hydrau licznych przewodow ru rowych

Zalecane jest stosowanie gięcia rozciągającego. ponie waż ta metoda zapewnia największą dokładnosc Naj większa zaleta tego sposobu polega na tym że pozwala na stosowanie wewnętrznego podparcia Gięcie cienkościennych

przewodow rurowych powinno z wewnętrznym podparciem w pukc1e g1ę c1a. co zapobiega owa l ności lub innemu odkształceniu. a nawet wyboczeniu Oo takiego podparcia stosuie się trzpienie. odbywać się

G) r==i

0

==n-

-e:=:E:= · --+::E:~

0~

~

©~

Giętarka

rur ze sterowaniem CNC. przyłączona do CAD CAM. umożl1w1a calkow1c1e zautomatyzo wane wykonanie jednego lub wielu cykli gięcia po uprzednim wprowadzeniu numeru rury do układu stero· warna Taka giętarka rozpoczyna pracę od pobrania ma tenalu ze skladu rur i konczy na odtransportowaniu go to wych giętych rur. układu

Jest to metoda szybka 1 dokładna. Natomiast ekono rrnczna opłacalnosc osiąga się tylko przy obrobce duze liczby rur Szczegolne miejsce zaimuje 1ndukcy1ne g1ęc1e rur Tę metodę stosuje się glownie przy bardzo duzych przewo dach rurowych 1znaczącej grubosc1 sc1ank1 rury Normalnie rury gięte metodą indukcyjną wykazuią duz owalnosc 1 zmiany grubosc1 sc1anki Wszędzie tam gdzie można spodz1ewac się występowania trudnosc1 należy promie n gięcia zwiększ ac do R = 5 · d lub więcej Istn ieją indukcyine g 1 ętark1 do rur ktore w procesie g1ę c1a spęczają rurę 1w ten sposób nawet zw1ększaja gru bose sc1ank1 w strefie g1ęc1a.

I

I I

-+---

®

1

I I

Tworzenie połaczen Po wyg1ęc1u przewodu rurowego mozna tworzyc polą czenia. Zwłaszcza w przypadku polączer spawanych wysokiej jakości zaleca się wykonywanie 1obot spawal niczych w procesie prefabrykacji rur.

6.2.2.3

6.2.2.3.1 Łączniki rurowe rozłaczne Na koncach rur małej srednicy mozna um1esc1c p1ers c1en zaciskowy lub p1erśc1en zacinający. posługuiac się korpusem danego lącznika i kluczem maszynowym (1) Trzp1en kulowy (2) Postać przejsc1owa (3) Trzpień łyżkowy (4) Trzpień przegubowy (ruchoma głowica) (5) Trzpień składany

Można też za pomoca narzędzi hydraulicznych w prosty sposob mechanicznie nac1ągnąc na rurę p1ersc1en wraz z nakrętką.

Rys. 221 · Gięcie rur na trzpieniu bez trzpienia występują często odchyłki oraz zmniejszenie grubosci śc1ank1 w strefie gięcia. Przez zwiększenie promienia g1ęc1a można ogra· niczyc wiełkosc tych zmian Przy

gięciu

kształtu

G ięta rki do rur wykonywane są w różnych w1elkośc1ach i odmianach.

W obrocie handlowym można nabyc począwszy od zwy· klej g1ętark1 ręcznej poprzez giętarki maszynowe na sto· jaku. az do jedno- lub wielorolkowych giętarek maszyno· wych z komputerowym sterowaniem numerycznym (C NC). Istnieją giętarki rur z rożnymi rodzajami napędu . np mechanicznym. hydraulicznym lub elektrycznym

300

Rys. 222

Urządzerlle

do wstępnego montazu p1ersc1ent

zacma1ących

Wykonywanie i instalowan ie hydraulicznych przewodow rurowych

6.2.2.3.2

Połączenia

spawane

Przez zastosowanie spawanych polączen można lepiej przeciekom (ze wzg l ędu na wyeliminowanie elastycznych uszczelriień) i poradzić sobie z wyższym ciśnieniem (ponad 180 bar) . Postęp techniczny w dziedzinie spawalnictwa doprowadzi! do automatyzacji i lepszego opanowania metod spawalniczych. Istnieje też możliwośc kontroli spoin metodą defektoskopii rentgenowskiej lub u l tradzwiękowej . zapobiegać

Rozróżnia się

dwa sposoby wykonywania spoin:

- spawanie ręczne; - spawanie automatyczne. Zastosowanie automatów spawalniczych przyczynia si ę do poprawy jakości calego układu przewodów rurowych Po wprowadzeniu okreś l o nych parametrow. (m. in. jakosc1 materiału i grubości ścianki) . automaty spawalnicze n aj młodszej generacji automatycznie regulują p rędkość spawania. doprowadzanie spawanego materiału i natężenie prądu . Dzięki temu można wykonywać doskonale spoiny wytrzymujące wszelkie badania Można stosować następujące

- TIG (elektrodą nego) :

metody spawania:

wolframową

w

osłonie

gazu

obojęt-

- MIG (elektrodą metalową w osłon i e gazu obojętnego); - elektryczne spawanie ręczne ; - spawanie łukiem krytym

(ścianek

o dużej grubości ).

Spawanie metodą TIG Przy spawaniu tą metodą prąd elektryczny doprowadzany jest przez nietopliwą elektrodę wolframową w oslonie argonu. Spoiwo doprowadzane jest ręcznie lub automatycznie. Ze względu na własności spawalnicze metoda TIG jest stosowana często do spawania warstwy graniowej. Gaz obojętny . stanowiący mieszaninę wodoru i azotu , doprowadzany jest przez rurkę. co zapobiega wewnętrznemu spalaniu. Dzięki doprowadzeniu dwóch gazow metoda TIG jest bardzo czysta. ponieważ nie następuj e jakiekolwiek tworzenie się żużla . Metoda TIG jest przydatna do automatyzacji procesów spawania i dlatego znalazla szerokie zastosowanie. Automaty z komputerowym sterowaniem numerycznym , obrotową głowicą spawal n iczą oraz prądem pulsującym dbają o najwyższą jakosć spawania. Spawanie metodą MIG Jest to metoda nad ająca się szczególnie do spawania rur o dużeJ ś rednicy i dużej grubosci ścianek . Elektroda jest zarazem stopiwem . Stopiwo stapia si ę bardzo szybko. wobec czego n iezbęd n e jest automatyczne doprowadzanie. Łuk może być prowadzony bąd ż ręcznie , bądź też może być trwale nastawiony na spawanie ob racaj ącego się przedmiotu Spawanie metod ą MIG strefy spawania gazem rzeniu się żu ż l a.

Spawanie elektrodami luk elektryczny powoduje parowanie otuliny elektrody metalowej 1 tworzy osłonę wokół jeziorka spawalniczego Rdzen stalowy elektrody stapia się i w ten sposob dostarcza stopiwo. Spawanie elektrodami odbywa się z p rędkości ą pośrednią między prędkosc1ą spawania metodą TIG i metodą MIG. Spawanie łukiem krytym Bardzo duże grubosc1 ści anek (np. tuleje silownikow) można dobrze i szybko zespawać tą m etodą Zasada spawania 1est taka sama. jak metodą MIG. a 1ez1orko spawalnicze jest dodatkowo chronione warstwą topnika w postaci proszku . Podczas spawania warstwa la układa się wokół elektrody. a topnik me miesza s i ę z jeziorkiem spawalniczym . Najczęściej w hydraulice stosowane rury oraz poddawane przyspawaniu końcówki stożkowe 1 koł nierze ze stali St 35.4 nie wymagają jakiejkolwiek obróbki c1eplne1 przed i po spawaniu

U kłady przewodów rurowych ze stall St 52 4 należy przed spawaniem I/lub po spawaniu poddawac obróbce cieplnej Jeśli układ narażony 1est na pracę w szczegolnie skrajnych warunkach. to poddanie obróbce cieplnej jest obowiązkowe .

Spoiny których warstwa graniowa wykonana została metodą TIG z doprowadzeniem mieszaniny wodoru 1 azotu. nie wymagają. albo raczej nie wy magają. wykonczeniowej obróbki spoiny. Szczególnie tuta1 wyrazne są Lalety automatu spawalniczego. Moż na bowiem znacznie ograniczyć konieczność rozwiercania malych śred nic 1 przeszlifowania dużych średnic 6.2.3

Trawienie i pasywacja

W wyniku trawienia powinno nastąpić usun i ęcie zanieczyszczen z rury. zwłaszcza zaś żużlu 1 nacieku metalu spoiny. Rury wedlug DIN 2391 1DIN 2445. tak zwane precyzy1ne rury stalowe. są przez dostawcę trawione 1pasywowane Przy stosowaniu takich rur trawienie wymagane 1est 1edynie po gięciu na gorąco lub w razie spawania bez gazowej osłony wodorowo-azotowej. Rury według DIN 2448 dostarczane są w stanie n1etraw1onym . Nalezy je w każdym razie trawie Ewentualnie przed obróbką. a więc przed gięciem i spawaniem. należy przez piaskowanie usunąc naskorek walcowniczy, grubsze zaniczyszczerna i/lub warstwy srodków konserwujących .

Poddanie rur pasywacji chroni je w ograniczonym czasie przed korozją.

również u względnia o bojętnym ,

otoczenie co zapobiega two-

301

Wykonywanie i instalowanie hydraul icznych przewodow rurowych

Rozrożniamy

dwa rodzaje trawienia

- trawienie w kąpieli, - trawienie obiegowe (patrz punkt 6.3.3.4).

Rys. 223. Trawialnia do trawienia w kąp1elt; od lewej na prawo wanny do. - kąp1el1 od//uszczająCej (cieplej 70 C), - kąp1el1 kwasne1 (w roztworze kwtiSU solnego). z1mne1. - kap1e/1 wodnej. - kąp1el1 neutralizującej (ług sodowy z dodatkami srodkowpowodującychpasywac1ęJ cieplej 70 C: Kolejnosc kąpieli odpowiada kole1osc1 procesu tra· w1enia

6.2.3.1

Trawienie w

kąp i el i

W prefabrykacji zazwyczaj stosuje się trawienie w ką· pieli Kąpiel do trawienia powinna znajdowac się w pobliżu spawalni. Zależnie od ilości rur podlegających trawieniu stosuje się trawienie wielostopniowe lub trawienie w jednej kąpieli Przy dużej ilosc1 rur stosuje się na ogol trawienie wielostopniowe a przy małe) 1łośc1 rur trawienie w 1ednej kąpieli. Przed trawieniem rur w kąpieli nalezy poddac 1e odtluszczeniu, niezaleznie od rodzaju stosowanego roztworu do trawienia. Przy trawieniu wielostopniowym stosuje się do tego odrębną kąpie l wypelnioną roztworem odtłuszczającym (roztwor P3) Kąpiel odtłuszczająca nagrzewana jest zazwyczaj do 70 C Odtłuszczenie

normalnie zanieszyszczone1 rury nastę puje w toku krótkotrwałego zanurzenia Rury silnie naole1one, pokryte smarem, nal eży ręcznie odtłu szczac środ kiem od tłuszczającym na zimno Natomiast w procesie wielostopniowego trawienia rury do roztworu kwasu solnego Kąpiel zawiera okolo 20 do 30 % czystego kwasu solnego. W zależnosci od stopnia pokrycia rur żuzlem pozostają one w kąpieli okolo 2 godziny wkłada się

Nal eży zapobiegac przenoszeniu się kwasu

do zbiornika W tym celu po własc1wym trawieniu należy rury zanurzyc w kąpieli wodnej 1 w ten sposob usunąc częsc1owo kwas z rur. neutralizującego

302

Następnie rury neutralizuje się w zbiorniku neutralizują cym. zawierającym ług sodowy. Ta kąpie też 1est na grzewana do 70 C w celu przyspieszenia procesu neutralizacji kąpiel zawieram.in. srodek pasywujący ktory zapobiega powstawaniu nalotu rdzy na poddane1 trawie niu rurze Przy trawieniu w 1ednej kąpieli stosowana 1est 1edna kadz. w ktorej z n ajdują się roztwor kwasu do t1 aw1enia. srodek neutralizu1ący 1 srodek pasywu1ący W celu przyspieszenia procesu rownież i IP kap1el nagrzewa się do 70 C. Czas przetrzymywania rury w ogrzewanej kąpieli zalezy od 1losc1 1 rodzaju zan e czyszczen 1 moze trwac do 8 godzin Z tego długiego czasu przetrzymywania w kąpieli wynika. ze trawienie w jednej kąpieli nada1e się tylko do malej ilosc1 rur. Jakosc trawienia jest wystarczająca rownież w razie traw1e111a w jednej kąpieli. Oczywiście rury nalezy odtłusz czac przed zanurzeniem. Niezależnie od rodzaju roztworu trawiącego nalezy rury po trawieniu jeszcze raz przepłukac w takiej hydraulicznej cieczy roboczej. jaka będzie pożnie1 stosowana w ukladzie Po wykonaniu tych czynnosci nalezy starannie zamknąc otwory rur przeznaczonych do wysiania na miejsce budowy

Zaleznie od wymagan. rury poddane zosta1a czynnos c1om ochrony czasowej 1w tym celu pokryte zewnętrzną powłoką ochronną. opisaną w rozdziale "Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznych przez nanoszenie powlok" T raw1e111e w kąp1eh ma wielką zaletę w porownarnu z trawieniem obiegowym, poniewaz umożliwia sprawdzenie kazdej rury. Nie ma tez grozby pozostawienia srodka tra w1acego w układzie hydraulicznym Rownież rury ze stali stopowej należy poddawac procesowi trawienia W tym celu na brzeg szwu nanosi się pastę do trawienia Po okresie oddz1alywania 1rwa1ącym ok 1 godziny, należy wodą zmyc pastę Następnie cala rurę poddaje się jeszcze raz procesowi trawienia by moglo nastąpic usunięcie ewent. innych zanieczyszczen Rownież przewody rurowe ze stali stopowe1 roalezy przed wysyłką przepłukać w procesie prefabrykac11

6.2.4

Oczyszczanie

Zarówno rury. ktore wyschly całkowicie po trawieniu 1ak 1precyzy1ne rury stalowe nie poddane trawieniu. natezy przeplukac ole1em mineralnym Najlepsze wyniki u:zyskuje się przez umieszczenie otwartych rur w zbiorniku 1 przeplukiwanie ich za pomocą pompy wirowej Decydujące znaczenie ma przy tym filtrowanie 1regularna wymiana cieczy roboczej Dodatkowo przez 1ury k1lkakrot nie przeciąga się czyste niepozostaw1aiace włok1en m1ękk1e sc1erk1 Przed zamknięciem przewodow rurowych pokrywa się 1e mgłą ole1ową. rozpraszaną za pomocą pistoletu natryskowego. Zależnie do układu hydraulicznego, dla którego przeznaczone są przewody rurowe. realizuje się obszerny cykl przepluk1wania z zastosowaniem odrębnego agre-

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

gatu

płuczącego.

rząc

z nich

W tym celu

rury. twowraz z agregatem płu czącym. Następnie tloczy się ciecz aż do osiągnięcia pożądanego stopnia czystosci. Osiągnięty stopien czystości można stwierdzić w wyniku pobrania próbek 1ich zbadania (patrz rozdzial "Filtrowanie w układach hydraulicznych"). należy połączyć

przed montaże'Tl przewody rurowe zostaty przeplukane. to po ich montażu zaleca się ponowne przepluk1wanie przy użyciu pomp zainstalowanych w danym ukladz1e lub za pomocą odrębnego zespolu do przeplukiwania. Mimo jak na1większe1 starannosci nie zawsze udaje się zapobiec przenikaniu zanieczyszeń do ukladu

Jeżeli

6.2.5

Wysyłka

Optymalne obciążenie dz1alu prefabrykacji można os1ą gnąc przy jednoczesnym wykonywaniu przewodów rurowych dla kilku obiektow. W celu zapewnienia ochrony rur przed uszkodzeniem zewnętrznym i przenikaniem wody podczas transportu. a przede wszystkim podczas przechowywania rur na miejscu budowy. może okazac się niekiedy konieczne staranne pakowanie rur do kontenerów, przewidzianych do wielokrotnego użytkowania. Wykonywanie czynnosci związanych z wysylką jest w większych zakładach prefabrykacji realizowane z wspomaganiem komputerowym 6.2.6

Kontrola

Dobrze zorganizowany

dział

następującymi urządzeniami

prefabrykacji dysponuje do kontroli poziomu ja-

kosci: - aparat do tycznym;

badań nieniszczących

Na wytwarzanie przewodów rurowych w miejscu budowy mogą wywierac wpływ między innymi następujące przyczyny: - brak możllwosc1 prefabrykac1i; -

życzenie

nabywcy zatrudnienia m1e1scowej ludnosc1)

(możhwosć

- tworzenie układów, np. zespawanie wszystkich przewodow w Jedną calość. Rzem1eś licza

obróbka rur. jak przycinanie na wymaganą dlugosc. gięcie 1spawanie. jest niemal identyczna w warunkach prefabrykacji i na miejscu budowy. Natomiast występują rożnice pod względem wykonywanych dz1alan. •

Większa częśc ogólu miejscu budowy

czynności

wykonywana iesl na

• Liczba pracowników jest większa. •

Niezbędne jest zorganizowanie pomieszczenia produkcyinego w miejscu budowy lub w jego pobliżu

• Stosowane są prostsze maszyny 1 urządzenia maja one mniejsze możliwosci i mniejszą wydajnosc • Obrobka dużych przewodow rurowych lub wykonywanie speCJalnych operacji obrobczych jest utrudnione

• W związku z tym nabywca domaga się obszerniejszego zakresu kontroli, np. prześwietlania promieniami rentgenowskimi. • Na miejscu budowy należy nie tylko m1ec srodki produkcji. ale również dysponowac miejscem na przechowywanie robót w toku oraz matenalow. • Nie ma możliwości sprawdzenia wewnątrz przewodow zespawanych w jedną całosć bez kołnierzy i lącz n1kow rurowych.

6.3.1 Ustalanie wymiarów przewodow rurowych Istotnym elementem jest również tutaj schemat układu hydraulicznego. Często warsztat znajduje się tuż obok ukladu hydraulicznego i sieć przewodów rurowych wykonywana jest przez dokonywanie pom1arow 1dopasowywanie wedlug danych zawartych w schemacie.

proszkiem magneGięcie rur rur do DN 32 wykonywane iest na1częsc1ej za po· mocą giętarek ręcznych lub malych przenośnych gięta rek elektrohydraulicznych. Rury o większej średnicy nominalnej nalezy giąć na gorąco lub powierzać gięcie warsztatowi. Ewentualnie należy wspawać kolanka lub luki rur. Ma1ą one krótszy prom1eli gięcia niż rury gięte i są mniej korzystne pod względem przeplywowym. Ponadto liczba spoin wz1ększa koszt.

6.3.2

- defektoskop rentgenowski; urządzenie

Wykonywanie układu hydraulicznych przewodów rurowych w miejscu budowy

• Warunki produkcyjne w miejscu budowy są mniej idealne

jakości

Stosowane w prefabrykacji rur urządzenia techniczne umożliwiają osiągnięcie wysokie] jakosc1 RealizaCJa nadzoru nad jakością i utrzymywanie jej wysokiego poziomu wymaga utworzenia służby kontroli jakości. Sposoby działania kontroli jakości powinny być opisane w odpowiednim podręczniku. Powinien on zawierać wszelkie wytyczne oraz opisy czynności dotyczące poziomu jakości . Poza tym taki podręcznik powinien zawierac także schemat organizacji służby kontroli jakości z wskazaniem hierarchii. struktury i kompetencji. W przypadku większych obiektów należy ustalać uzupełniające instrukcje zamieszczane w odrębnych przepisach, dotyczących poszczególnych obiektów

-

6.3

układ pierścieniowy

do badania metali;

- defektoskop ultradżwiękowy : - laboratorium analizy olejów.

Gięcie

303

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

6.3.3

Tworzenie połączeń spawanych

rozłącznych

6.3.3.1

Połaczenia rozłączne

i

Połączenia rozłączne mozna. tak samo jak w prefabry-

kaCJ1. montowac ręcznie za pomocą klucza lub urządzeri opisanych w punkcie 6 2 2.3.1. Rurę przeciąć

prostopadle, usunąć zadziory. Nie posługiwać się ręczną przerur. W miarę możliwości stosować piłę mechaniczną. Delikatnie usunąć zadziory po stronie wewnętrznej i zewnętrznej końca rury. Oczyścić.

cinarką

2 Na rurę nasunąć nakrętkę nasadową i pierścień profilowy - patrz rysunek

3

Rurę docisnąć do końcówki łącznika rurowego, aż do oporu. Ręcznie dokręcić nakrętkę nasadową

4

Dokręcić nakręlkę nasadową ai: pierścień

profilowy uchwyci rurę. Ten punkt momentu obrotowego

można wyczuć według znacznego zwiększania się

~

~

Punkt doc1SKU =

p1ersc1en przylega Oe

rury

cCl> E

--

o

~ ...:::;~--~--~~........

Wstępne dokręcenie

o

112

Obroty nakrętki nasadowej

5

Następnie

montai: końcowy z wykonaniem 1 obrotu.

Uwaga: końcówkę łącznika rurowego należy podpierać kluczem!

Spęczony wieniec ~

6 Kontrola Sprawdzić wcięcie się krawędzi zacinającej.

Widoczny spęczony wieniec powinien wypełniać przestrzeń przed powierzchnią czołową pierścienia zacina-

~

jącego. Pierścień

profilowy powinien obracać się, ale nie powinien dać się przesunąć

wzdłużnie.

Rys. 224: lnstrukc1a montazowa łącznika rurowego z p1ersc1eniem zacinającym: montaz wykonywany ruchem obrotowym

304

~ I

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

6.3.3.2

Połączenia

6.4

spawane

Podsumowanie

Na miejscu budowy stosuie się metody spawania orurowania takie same jak w prefabrykacji. Jednakże drogie automaty spawalnicze stosowane są tylko w bardzo ograniczonym zakresie lub wcale nie są stosowane

Ogolnie można stw1erdzic. że obydwie metody (prefabrykaC)a 1 wykonywanie w miejscu budowy) ma1ą swo1e zalety i wody Występują też istotne roznice. wywierające wplyw na jakosc

Często zaś

W prefabrykaq1 można skoncentrowac wykonywanie niemal wszystkich czynnosc1w speqalrne do tego przystosowanym dziale produkcyjnym. Tutaj w optymalnych okolicznosciach. prefabrykacja odbywa się przy uzyc1L1 parku maszynowgo nada1ącego się bardzo dobrze do automatyzacji a siec przewodow rurowych przygotowywana jest poza miejscem budowy.

zować

6.3.3.3

w miejscu budowy w ogóle nie optymalnego spawania.

można

reali-

Oczyszczanie rur

Gdy zachodzi koniecznosc stosowania rozłącznych połączeń przewodów rurowych. tzn z zastosowaniem łączników gwintowych i kołnierzowych. wtedy rury można oszyszczać zgodnie z opisem zawartym w punkcie 6.2.3. 6.3.3.4

Trawienie obiegowe

Trawienie obiegowe jest metodą stosowaną wyłącznie w miejscu budowy układu hydraulicznego Jeżeli istnieje tam możliwość trawienia poszczególnych rur. to przede wszystkim stosuje się właśnie taki sposób trawienia rur. Trawienie obiegowe znajduje zastosowanie jedynie wowczas, gdy układ zostaie zespawany w jedną całośc. Trawienie obiegowe wykonuje się w taki sam sposob jak przeplukiwanie układów hydraulicznych opisane w podrozdziale 8. Należy jednak zwróc1c uwagę na niedopuszczalność wykonywania trawienia. gdy do ukladu przewodow wmontowane są elementy hydrauliczne 1 bloki sterownicze. Trawieniu wolno poddawać tylko sam układ przewodów rurowych.

Agregaty do trawienia skladaią się z pomp. nagrzewnic. zb1ornikow i odpowiednich przylączy z giętkimi przewodami, dostosowanymi do pracy z cieczami do trawienia. Ciecz do trawienia tłoczy się przez uklad przewodów rurowych z niewielką prędkością.

Koniecznosc wykonywania sieci przewodów w odcinkach o dlugosci co na1wyżej 6 do 7 metrow stwarza wiele zalet odnoszących się do oczyszczania sprawdzania i badania. Wytwarzanie odbywa wysokiej Jakości.

się

z zachowaniem niezmiennie

Przy wykonywaniu sieci przewodow rurowych w m1e1scu budowy zachodzi konieczność zgromadzenia środków produkcji i pracowników w miejscu budowy lub w pobliżu Daje to tę zaletę. że można szybciej reagowac na zyczenia dotyczące zmian. Krótkie linie komunikacji ze zleceniodawcą i innymi podwykonawcami stanowią rowniez zaletę. Na ogol na miejscu budowy dysponuje się mniejszą liczmaszyn niż w dziale prefabrykacji Praca w miejscu budowy napotyka się na utrudnienia. wyn1ka1ące z rownolegleJ pracy innych zespolów. Często występują trudności pod wzgledem możliwości osiągnięcia wymaganej czystości 1Jakości . bą

W

związku

z tym

należy

jeszcze raz podkreslic. ze w unika się tworzenia nierozłącznycli zespawanych ukladów przewodów rurowych . miarę możliwości

Przy stosowaniu kwasów jako cieczy trawiących. ich temperatura nie ma większego znaczenia. Natomiast do trawienia przeprowadzanego w jednej kąpieli zaleca się wyższą temperaturę. np. ok. 70 C. Jeżeli

jako ciecz trawiącą stosuie się kwasy. to po procesie trawienia należy uklad przewodów rurowych przeplukać cieczą neutralizującą

Po trawieniu i ew. neutralizacji należy w każdymbądz razie przeplukać uklad przewodow rurowych taką hydrauliczną cieczą roboczą. jaka tolerowana iest przez przewidzianą do stosowania w ukladzie ciecz roboczą. Przepłukiwanie układów hydraulicznych opisano w podrozdziale 8

305

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

7

Montowanie przewodów hydrauliczn ych

7.1

Czy nn oś ci

przyg otowawcze

Czynnosc1 przygotowawcze mogą się rożnić w zależ nosc1 od obiektu 1 sposobu wykonywania przewodow rurowych.

7.1.1

Wyposazenie stosowane w miejscu budowy

Do montowania hydrau icznych przewodow rurowych potrzebne są następujące urządzenia -

narzędzia ręczne:

- aparaty spawalnicze do przyspawania elementow mocujących 1wsporczych ;

7.2.1

Czystosc przy pracy

Poczas montowania przewodów należy we wszelkich zapobiegac przenikaniu zanieczyszczeń do układu hydraulicznego. Oznacza to. że miejsce montazu powinno być osłonięte przed takim przeplywem powietrza. który mógłby wywolać szkodliwe zanieczyszczenie. Przewody, bloki elementy i urządzenia hydrauliczne powinny być dostarczane na miejsce budowy w stanie starannie zamkniętym . oko licznośc iach

7 2.2

Wymiary układu przewodów rurowych

Im wyzszy poziom c1snienia, tym cięższa jest siec prze· wodow. To ma wplyw na montaż i rodzai konstrukCJI wsporczych. Z praktycznych względów większe prze· wody rurowe układane są w podlodze lub bezpośrednio nad podlogą. Przewody powinny być należycie zamoco· wane

- szlifierki;

7.2.3

wciągnik ręczny;

- m1e1sce do przechowywania przedmiotów (np. kontenery) Przy wykonywaniu przewodów rurowych w miejscu budowy powyższe środki pomocnicze udostępniane są częsc1owo przez zleceniodawcę . Przy prefabrykacji na ogól narzędzia daje dostawca prefabrykowanych rur W praktyce jest to kontener warsztatowy ze stolem roboczym. aparatem spawalniczym przecinarką mechaniczną. g1ętarkam1 rur 1narzędz1am1 Osprzęt do rur stanowi uzupelnienre kontenera warsztatowego. Do prze wozu prefabrykowanej sieci przewodów rurowych może też slużyc taki kontener.

Prosty. bezposredni i przejrzysty montaz przewodów

Racjonalne iest. - wykonywanie pracy wedlug strukcjl'

głownych

konturow kon

- tworzenie wiązek przewodów: unikanie sytuacji skomplikowanych: - odmienne oznaczanie różnych układow.

7.2.4

Montowanie bez powodowania na p ręzen

Przewody rurowe należy tak ukladac. by nie było naprę · tam, gdzie mozna spodziewać się wy stępowania naprężeń w wyniku tolerancji oddziaływa · nia konstrukcji wsporczych nalezy stosować środki za· pob1egawcze. żen Wszędzie

7.1.2

P oz osta łe

przygotowania

Do czynnosc1 przygotowawczych należy rownież przeprowadzenie uzgodnien ze zleceniodawcą. dostawcami elementów 1 urządzen hydraulicznych oraz innymi podwykonawcami Wspołpraca między

nimi. problemy odpow1edz1alnośc1 sposób postępowania zasady bezpieczeństwa powinny byc przedmiotem rozmów i ustalen

7.2

Realizacja

Montowanie sieci hydraulicznych przewodow rurowych powinno być realizowane z należytą starannoscią Jakośc montażu powinna odpow1adac poziomowi produkCJ1 W szczególności należy - dbac o czystosc przy pracy; - przestrzegać wym1arow układu przewodów rurowych; - układac przewody w sposób prosty, bezposredni 1 przeirzysty: - montowac bez powodowania naprężen: - uwzględnić możliwośc ewent. rozbudowy układu w przyszłości

306

Mogą one

polegac m. in . na :

- zastosowaniu przewodów g1ętk1ch 1kompensatorow; - zastosowaniu elementow rozprężnych: - zastosowaniu elementow dopasowujących, ktore na· leży zwymiarować 1 wykonać . gdy roboty montazowe dotarly do tego punktu

7.2.5

Czyn ności

i srodki

umożliwiajace

roz budowę układu Należy sprawdzic. czy układ przewodow wowych bę· dz1e podlegać poźniejszej rozbudowie Jesh tak. to nale· ży tę okolicznosć uwzględnić przy konstruowaniu i wykonywaniu Dotyczy to uwzględnienia organow odc1na1ą· cych. ktore umożliwiałyby odrębne opróżnianie częsc1 ukladu. albo też umieszczenia przyłączy z organami odcinającymi w miejscach przewidywanej rozbudowy

Wyko nywanie i in stalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

7.3

Wykonywanie montażu

Montowanie przewodów rurowych powinno odbywac si ę w czystym otoczeniu, by zapobiec początkowemu zanieczyszczeniu ukladu hydraulicznego. W tym celu należy miejsce pracy należycie chrome przed pyłem i innymi zanieczyszczeniami. Przepływ powietrza przenosi wiele mikroskopijnych zarneczyszczen. Pożądane jest zapobieganie ich przenikaniu Przyłącza rur i elementow hydraulicznych powinny pozostawac zamknięte przez czas trwania montażu Dopiero przy rzeczywistym przyłączaniu można zdjąc zatyczki lub inne zamknięcia ochronne. Przed przyłącze niem należy sprawdzić czystość przyłączy i powierzchni przyłączeniowej. Nie wolno polegać wyłącznie na przepłukiwaniu układu. następującemu ewent. po montażu Również stoły robocze. zawsze byc czyste.

narzędzia

Prze1sc1a przez stropy lub pokłady. np. na statkach, po· winny mieć elastyczne oprawy z gumowymi elementami sprężystym i .

Odległość

między dwoma m1ejscam1 zamocowania ustalona jest w normie DIN 24346.

Przy mocowaniu w betonie można stosowac kotwy mechaniczne. Do mocowania c1ęzk1ch przewodow ruro· wych stosuje się przede wszystkim klejone zakotwienia Bardzo istotne jest montowanie przewodow bez naprę żen. Przewody rurowe, których zalożenie może nastapic tylko z naprężeniem, należy poprawić albo wykonac na nowo. Przewody rurowe należy montowac z lekkim spadkiem w kierunku zb1orn1ka.

1urządzenia powinny Już

na etapie projektowania należy uwzględnic zmiany z różnic temperatury Trzeba p~ze w1dywac wydłużalniki pętlicowe. przewody giętkie lub kompensatory. Przy mocowaniu rur uwzględnia się wspomniane zmiany długości. długości wynikające

7.3.1

Montowanie przewodów ru rowych

Po ustaleniu trasy przewodów rurowych rozpoczyna się w miejscu budowy od umieszczenia konstrukcji wsporczych oraz zacisków mocujących. W ten sposob wstępnie wybrany odcinek przewodu rurowego zostaje ostatecznie zdefiniowany pracę

Należy uwzględnić. że oddziaływania wstrząsów wywierane na uklad hydrauliczny mogą spowodować dotkliwe szkody. Układ hydrauliczny może też wytwarzać szkodliwe drgania, np. wskutek kawitacji, ruchu tłoków pulsacji c1snienta, błędów położenia, ruchow mechanicznych. Może to spowodować uszkodzenie konstrukcji wsporczej. a nawet budynku Na statkach, ale i w innych obiektach, wstrząsy z otoczenia mogą wywierać dz1alanie na układ hydrauliczny

Ustalenie właściwych miejsc podparcia i zamocowania przewodow rurowych może przyczynie się do zmniejszenia wpływu wstrząsów . Solidne podłoże lub sztywna konstrukcja wsporcza w powiązaniu z mocnymi zaciskami rurowymi, są właściwymi środkami zapobiegania uszkodzeniom wywoływanym przez drgania. Zaciski rurowe z wkładką gumową, przewody giętkie i kompensatory zmniejszają przenoszenie drgań. W skrajnych warunkach można konstrukcje wsporcze montować na elementach sprężystych. w postaci resorów lub gumy

W celu ułatwienia montażu 1demontażu w razie naprawy należy łączniki rurowe 1 kolnierze umieszczać z przesunięciem i z zachowaniem wymaganej odległosc1 do następnej ułożonej rury Przy montażu nierdzewnych przewodow rurowych nalezy unikac stykania się rury austenitycznej z ferrytvcznym1 elementami konstrukcyjnymi. stosuiąc odpowiednie do tego zaciski rurowe. Przede wszystkim w środo wisku zawierającym sol i agresywnym następuje bardzo szybkie działanie korozji elektrochemicznej

7.4

Montowanie przewodów

giętkich

Przewody giętkie stosowane są do: - ehm1nowarna w1braci1. - dopuszczenia wzaiemnych

przesunięc ·

- kompensowania niezbyt dokładnie ustalonych dlu · gości.

Przede wszystkim pierwsze dwa punkty uwzg lędr1a1a. ruchy przewodu g1ętk1ego Wytyczne dotyczące montowania przewodow zawarte są w punkcie 5.3.1.

g1ętk1 ch

307

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodow rurowych

J;;

~

J;;

~

~

o

~

~ ~ ~~

J;;

niepraw idłowo

~ ~ ~~

J7,

prawidłowo

/

/

ni eprawidłowo

/

(... _

......

~ , ~~~--~~~~~-+-~~~~~~~~~~

~--~~

prawidłowo

ni eprawidłowo

~I

~

~ ~

~~

n i eprawidłowo

I~ ~ ~ ~

Rys 225

308

~~

~~

Przykłady praw1dlowego 1 niepraw1dlowego montazu hydraulicznych przewodow rurowych

prawidłowo

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

100 80 63 50

160

40

100

31 ,5

63

25

40

125

20

25

100

16

16

12,5 10

10

:~ - ------- o

8

6,3

E E

Cl ~

o

>. .....

~ .....

6,3

- - - - - - :~ -o

4

Cl ~

=o

2,5

ro ro

80 63 50 40

----- -----31 ,5

c 5

1,6

E

25

N

4

20

3,15

0,63

16

2,5

0,4

12,5

2

0,25

10

1,6

0,16

8

oo ~ ~

Q)

a.

E 2 ro

u

·c: ·N •O

a:

1,25

Wykres 61 . Wplyw zmian temperatury na dlugosc przewodu rurowego

7.5

Podsumowanie

Projektowanie, wykonywanie 1 montaz ukladu przewodow rurowych stanowią ciąg czynnosci sc1sle ze soba powiązanych . Montaż rozpoczyna s i ę iuz w fazie pro1ektowania. Elementy montowanego układ u należy uwzględnić JUŻ przy desce kreślarskiej . Czynnosc1 przygotowawcze zwiększają efektywnosc pracy Bezp1eczenstwo i niezawodnosć dz1alarna ukladu hydraulicznego zależą od należytego wykonania s1ec1 przewodów rurowych . Z tego względu bardzo wazne 1est staranne i jakosciowo dobre wykonanie wszystkich prac związanych z u kładem przewodow rurowych Centralnego znaczenia nabiera zapewnienie dobre] ko· munikacji pomiędzy zamawiającym . wykonywca 1 poddostawcami.

309

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

8

8.1

Przepłukiwanie układów

wac si ę przy

hydraulicznych

W celu zapewnienia niezawodnego napelnienia cieczą płuczącą wszystkich przewodów rurowych i elementów konstrukcyjnych należy przewidywać umieszczenie zaworów odpowietrzających w najwyżej położonych mreiscach u kładu przewodow rurowych.

Wstęp

W procesie montażu dużych i rozgałęzionych układów hydraulicznych z długimi przewodami rurowymi może nastąpić zanieczyszczenie przewodów oraz innych skladników układu . Zarieczyszczenia. które zdołały przedostać s i ę do ukladu , należy usuwać przez przepłu kiwanie, co zapobiega skróceniu trwalości zainstalowanych elementów i urządzeń hydraulicznych

w procesie przeplukiwania hydrauliczna ciecz robocza jest przepuszczana przez układ hydrauliczny z duzą prędkością. Duża prędkość przepływu cieczy sprzyja porywaniu cząstek zanieczyszczeń . które można odfiltrować w oddzielnym obwodzie pompowo-filtrującym . Czas trwania i intensywność procesu przepłukiwania zależą od wymaganej czystości ukladu. Czystość układu ustala projektant. W procesie przeplukiwania należy bieżąco sprawdzać osiągniętą czystość . W tym zakresie obowiązują zasady postępowania opisane w rozdziale " Filtrowanie w układach hydraulicznych".

8.2

Stan elementów w chwili dostarczenia

Wszystkie elementy konstrukcyjne , agregaty oraz przewody rurowe powinny być dostarczane na miejsce budowy w stanie czystym. Nal eży je chronić przed warunkami środow iskowymi panującymi w miejscu budowy. W szczególności wszystkie otwory powinny być dobrze zamknięte . Znajdujące się w przyłączach korki lub koł nierze zaślepiające wolno wyjmować dopiero przed bezpośrednim wmontowaniem odpowiedniej rury przylą czeniowej. Rury, dostarczane na miejsce budowy, nie powinny mieć zgorzeliny, rdzy i pozostałości środków trawiących.

filtru do przeplukiwania

W n ajniżej położonych miejscach oraz w przestrzeni martwej powinny znajdować się otwory spustowe do odprowadzania zanieczyszczonej cieczy. Poszczególne obwody układu w1eloobwodowego nalezy wyposażyć w przyłącza do prze piu kiwania. Do tego celu nadają się szczególnie łączniki szybkozłączne. Należy jednak stosować odpowiednio duże łączni ki szybkozłączne by ciecz plucząca mogła przepływać z malym spadkiem ciśnienia . W mniejszych ukladach można przepłukiwanie wykonywać w jednym procesie Natomiast w układ ac h więk szych może okazać się konieczne kolejne przepłuk i wa nie poszczególnych odcinków ukladu.

8.4

Agregaty do

przepłukiwan ia

Agregaty takie składają się z pomp. nagrzewnic. filtrow podwójnych . zbiorników 1odpowiednich przylączy przewodów giętkich Pompy powinny być

wyposażone

ograniczające ciśnienie.

nienie

zapewniające

w nastawialne zawory Zawory te nastawia si ę na cis·

doprowadzenie do

prze pł u k iwa

nych części cieczy o natężeniu przeplywu od powiadają cemu calkow1tej wydajności pompy Pojemność zbiornika powinna być co na1mniej trzykrotnie większa od minutowej wydajności pompy Ponadto pojemność zbiornika powinna być co najmniej równa pojemności przepłukiwanego urządzenia. Nal eży przewidywać

filtry podwójne, ponieważ umozlione oczyszczanie lub wymianę przegrod filtrują cych bez przerywania procesu przepłukiwan ia w1ają

8.5 8.3

użyciu własnego

Przygotowanie układu do

Prędkość przepłukiwani a i

temperatura cieczy

przepłukiwania Nal eży wybierać możliwie

Takie elementy układu. które mogą ulec uszkodzeniu w procesie przepłukiwania. nal eży zastąpić odpowiednimi urząd ze n iami , bądź obejść je z zastosowaniem przewodów obejściowych albo przewodów giętkich . Tak np. należące do układu pompy wysokociśnieniowe należy obejść za pomocą odpowiedniego uk ładu do przeplukiwania, a znajdujące si ę w ukladzie serwozawory należy zastąpić płytami do przepłukiwania . Z zainstalowanych w układzie filtrów należy przed procesem przeplukiwania wymontować przegrody (wkłady) filtrujące , by zapobiec ich zanieczyszczeniu przez ciecz stosowaną do przepłukiwan i a . Filtrowanie powinno odby-

310

płukiwania

teczne

i

jak największą prędkosc przeby zapewnić szybkie 1 skuukładu hydraulicznego.

temperaturę.

przepłukanie

Praktyka dowiodla, że temperatura w miarę możhwosc1 powinna być wyższa od temperatury pracy u kład u W u kładach z olejem mineralnym jako cieczą ro boczą zaleca się temperaturę przeplukiwania 60 C. a w ukladach z emulsją wody w oleju i z cieczą wodno-glikolowa - 50 c Prędkosc przepływu powinna byc co najmrnej dwukrotnie większa niż robocza prędkość przeplywu w ukladz1e i we wszystkich miejscach w zakresie przepływu burzliwego.

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Przepływ burzliwy występuje w okrągłych . gładkich. prostych rurach stosowanych zazwyczaj w hydraulice. gdy.

Re

d v 1·

= -V , .d

> 2320

= lepkość kinematyczna

przez rurę wynosi ·

4

-

Po wstawieniu tego oo pierwszego wzoru otrzymujemy

R ·V 0· = .'....'.lL..:.

d2 .7 . -

d

Re___ V • d _7 = _.....

4

Po wstawieniu granicznej jemy

4 wartości

turbulencji otrzymu-

2320 · V · d · .7 4

Po przeliczeniu na odpowiednie wymiary i po obliczeniu liczbowych otrzymujemy

wartości

Q :3: 0,11 · V d

Jest to wartość graniczna jaką powinno mieć natężeni e przepływu przez rurę, by osiągnąc przeplyw burzliwy. W tym wzorze: Ó =natężenie przeplywu. I/min d =średnica wewnętrzna rury. mm 1· = lepkość . mm2/s

8.6

Należy dopilnować.

by odpowietrzanie ukladu

było

wy-

starczające .

(j2 7

O=v ·A=v-

Q=

przepłukiwania

Następnie nagrzewa się ciecz do wymaganej temperatury. po czym można wlączyc pompę .

= prędkość przepływu cieczy

.

Wykonywanie procesu

Również ole1 płuczący należy poprzez filtr wlewac do zb1orn1ka agregatu do przepłukiwania .

= srednica wewnętrzna rury

Natężenie przepływu

8.7

Ciecz do przepłukiwania

Zastosowana ciecz do przeplukiwania powinna charakteryzować się wzaj emną tolerancją w odniesieniu do przewidywanej dla danego ukladu cieczy roboczej oraz do materiałów stosowanych w układzie , zwlaszcza zaś uszcze l nień . M ożna zastosować: tę samą ciecz. ktora będzi e stosowana w ukladzie. Ciecz do przeplukiwania o mniejszej lepkości oraz bez wysokowartościowych dodatków może proces przeplukiwania przysp i eszyć i być korzystniejszą pod względem ceny.

Podczas trwania procesu przepłukiwan ia sprawdza się wskazania wskazników zanieczyszczenia filtrow aby można było we wfasciwym czasie wymienic lub oczysc1c przegrodę filtrującą (wkład) .

Po uplywie ok. jednej godziny zaleca zmiany kierunku przepływu .

się

dokonanie

Proces przepłukiwania powinien trwac dopoki wskaznik1 zarneszyszczenia me będą wskazywaly zanieczyszczenia w czasie dłuższym niż jedna godzina Wtedy ponownie należy zmienić kierunek przepływu. Następnie należy z układu pobrać próbki cieczy roboczej 1z badać czy osiągnięto już pożądany stopie ń czystości Metody pobierania próbek i badania czystosc1 opisano w rozdziale " Filtrowanie w układach hydraulicznych" N ależy zwrocie uwagę na kornecznosc przepłuki wania wszystkich obwodow hydraulicznych W razie potrzeby należy określone części układu hydraulicznego rozclziel1 ć 1 kolejno przepłukiwać.

Po zakonczernu procesu przeplukiwania trzeba dopilnowac calkow1tego usunięcia ole1u z przestrzeni martwych Jest rzeczą oczywistą . że po zakoriczeniu procesu przepfuk1wanra usuwa się wszelkie polączenia obeJSC1owe inne urządzenia pomocnicze użyte przy przeplukiwaniu Jest to nieodzowne do przywrócenia u kład owi hydraulicznemu stanu sprawności funkcjonalne1. Jezell uklad hydrauliczny do czasu ostatecznego uru chomierna miałby pozostawać nienapelniony ci eczą roboczą, to w takim razie niezbędne jest dodatkowe przeplukanie układu cieczą konserwuj ącą Należy zaznaczyć . że układy

wanymi serwozaworami

hydrauliczne z zainstalopoddane procesowi do 48 godzm, aby w wyniku

muszą być

przepłukiwania t rwającemu

uzyskać wymaganą czystośc .

311

Wykonywanie i instalowanie hydraulicznych przewodów rurowych

Notatki

312

Konserwacja wewnętrznej powierzchni hydraulicznych elementów, urząd ze n i agregato w

Konserwacja wewnętrznej powierzchni hydraulicznych elementów, urządzeń i agregatów Erhard Wiesmann

1

Uwagi

wstępne

W wyn ku dlugotrlł:Clleqo pr zechowywnrna elernentow 111 zadzen 1 agregatow ł1ycl · nul1cznvch rnogą rastąprc. uszkoclzenia ,1truc1rna1ace pozrneiszo urucham1a111e Resztki ole:1u pozostalego we vmętrzu elemer'tów 1 urzadzen wykazL.Ją po pewnym czasie sklonnosc oo v:yw1cenra Utrudnia to np pr2em1eszczar11e srę 5UWa kow 1 tlokow badz u11emozl1w1a szybkie tworzenie s ę trlmu smarowego na powierzchni obraca1 ących '> ę częsc1

Przez użycie o'eiu kor•serwL11,1cego do µracv probne1 h.„t, do napcln1;inr4 rr es1ecy por1ew
Opisane nize1 srodKI oc.t•rory do'vczc.1 ryd•au.1unyc l elernentow urzadzer 1,1q1 eqatow pracu1acych z ·1r1ste;; pu1acym1c1eczam11oborzyrn1 - olf'>J mineralny

~il

HLP wPcflug Ol'IJ >• 'J2-1 c.ze'>• 1 r ::> wedlug DIN .->
. C'rl'i.Jls1a OIOflo 'N wod11(' .vea1ug VDMA: I~· 1 r·mulsrri wod',' w ole1u r-!FB Nedh..19 VDMA, .1 , ' - wod'1e roztwory pol1mc1ow f-iF C estry fosfo•owe 1-iFD-R łJPdfuc VOMA 21,<' -

2

Metody wykonywa nia konserwacji ochron nej

W razie pracv układu z ole1em minera 11\ '')wyk

i Je , konserwacie pow1erzchnr wew n ę t rznt>1 z hl • 1 c • 11cm c1eczv roboczej Dęd
w razie pracy ukladi.. l

lrudno za pa ny'T w~ c1eczam1 roboczyrr1 HFAE HFB u") HF-, • •k 'lLJe srę ko n serwaC)ę powierzchni wew·1~rrL ie 1 zasrosowarnern srodka ochronnego A 1 olr-1L • ( •wgo). bąldl'lą one podda11e przeplukrwilnru obi· i •v-.e u ,..in r ęcta srodk,1 oc 11ro111'ego W c1pc, , uL . l)Ozostc1wac 1esz1k1 sr0c1ka oct•rornwq „ ,,

wodę

'1dJWYZUf

o1

L

W 'cllle pracy l c1eczaf11 trL (Ino zcir. ro ·zw0dnyct, estrow fo::.to1owycr 19111 •F [1 F• li,r •1serwaCJę wykorvwc.c z tasto:-- ,d 1 h..l1rc'lnego C Ndlt.•zy prLy lyrn zv-:rc.c w t n ~~Ll'Osc stosowa1' cl tdk101 ~arre c1r • ~ wt •owno przy u urhaf'T'1an u 1ak w toku JC 1 1 ._,..._ czę 1 ·io ,nJchom1an .1Zdstosowanc•1· , lf 1<0n..,r>rwJCJ pow1e1zcrnr WPwnętrn E" 1 11, r, y Jsunąc.. z e1eme1'tov. 1.rzaclzE''1 ; • qc 1 r 'lE'f,uklW(;l'I(' C 1.)IL'Q0W{' \IV L f:>CZV 10 1 ,',• • 115la .vcic 1 csztkr rodt(d oct••onncgo ,.. 11,/' Wvl' O:? c

•' •

•

Uwaga JE IE 11 vV c:-lcnwr1<1cJ1 „uz~ldll·n at11 .ie 1· ,, c,1i; Llę::„.:1 1r p pęch01 ze a"~1rnu 11L 1 ,~, I r'ych J wył\on,me z EPDM. te nalezy 'ie t I• ,c w c. ecz.y robocze1 nie przedostaiy s1e cl• t'KOl.r.1• • "'alo~ci r'e1u rn1ncm neg<'

Ultc>f r-1ineralr y powoc1u 1e l•Slkodzenit' I IJCll k. 1eqJOl11rer r>tyk.H'LJ p1opylc-1'L

d11 y 1 u zc1clzenia zw11zone li..1J r' eral11ym t'tl ezy pr Lepluk1WiłC Clef.',' • r 'l!ow<11'1am agregatu ~-~'n "I(

1

Hl/ r

I( li

r' , JC

I

,, •

Konserwacja wewnętrznej powierzchni hydraulicznych elementów, urządzeń i agregatow

3

Opis środków ochronnych A,BiC

Ponizej opisano środki ochronne stosowane przez zaklady grupy Mannesmann Rexroth do konserwacji powierzchni wewnętrzną

3.1

Środek ochronny A

Olej mineralny HLP 68 według DIN 51 524 częsć 1 i 2 Gęstość ok. 0.89 kg/dm3 Lepkość ok. 40 mm2/s w temp. 50 C

4

Wykonywanie konserwacji powierzchni wewnętrznych

Według

danych zawartych w tablicy 64 wykonuje się powierzchni w toku pracy próbnej lub przez napełnienie hydraulicznych elementow. urządzeń 1agregatów konserwację wewnętrznych

Pracą probnąiest krotkotrwałe uruchomienie z napefn1e· nrem zb1orn1ka lub agregatu środkiem ochronnym 1następującym po tym oprożnrenrem. Po wykonaniu tych czynności należy wszystkie przewody rurowe zamknąc zaś lepkami .

Jeżeli

3.2

Środek ochronny B

Olej przeciwkorozyjny Ten srodek ochronny. otrzymywany na podstawie oleju mineralnego, ma doskonałe własnosc1 chroniące przed starzeniem i ko rozją. Gęstośc ok. 0,89 kg/dm3 Lepkość ok 44 mm2/s w temp. 50 C

Olej przeciwkorozyjny. stosowany do pracy próbnej i do napelnianra hydraulicznych ełementow i urządzen należy przed uruchamianiem usunąc wraz z olejem mineralnym

3.3

Środek ochronny C

Estry fosforowe HFD 46-R VDMA 24317

według

Gęstośc ok.

1 125 kg dm-

Lepkosc ok 32 mm2;s w temp 50 C

zgodnie z danymi tablicy 64 konserwację wyko· nuje się przez napełnienie to najpierw należy przepro· wadzie pracę próbną z odpowiednim środkiem ochron· nym . Srodek ochronny pozostaje w e ementach 1 częsc1ach układu Przyłącza rurowe zamyka się zaslepkam1 gwintowymi lub kołnierzami Zbiornik me musi byc napełniony Wystarczy tytko odpowiednią ciecza ochronną napełnić nabudowane lub wbudowane urzą· dzenra jak pompy, elementy sterujące i filtry Powierzchnie wewnętrzne zb1orn1ków na ciecz robocza HL lub HLP pokrywa się ochronną powłoką przeciwkoro· zy1ną (Jednoskładnikową farbą pohuretanowo-cynkową) .

Zbiorniki na ciecze robocze HFAE HFP HFC i HFD-R wykonywane są przede wszystkim ze stall stopowej Natomiast powierzchnię wewnętrzną zbiornikow wykonywanych ze stali konstrukcyjnej pokrywa się powloką od· porną na działanie cieczy roboczej. (Producenci danycł 1 ciec1y roboczych udzielają informacji o odpow1edn10 od· parnych materiałach do wykonywania powłok). W wyjątkowych przypadkach i przy krotkoterm1nowyrr uruchomieniu można powierzchnię wewnętrzną zbiornika pozostawic bez powłoki malarskiej Powierzchnie te natryskuje się w takim razie olejem przeciwkorozyjnym (srodek ochronny B). Przed uruchomieniem należy srodek ochronny usunąć za pomocą cieczy oczyszczającej (np. środk i em odtłuszczającym na zimno) . Uwaga Przed uruchomieniem należy wnętrze zbiornika poddac kontroll wzrokowej. Ewentualne zanreczyszczenra lub skropllny wody należy usunąć

314

Konserwacja wewnętrznej powierzch ni hydraulicznych elementów, urządzeń i agregatów

Warunki przechowywania

Opakowanie

Przechowywanie w pomieszczeniach suchych o równomiernie utrzymywanej temperaturze

morskie

środek ochronny

I

I

I

--------

A B

c nie morskie •

I

,_

c morskie

I

Czas przechowywania w miesiącach 24 12 9

-

A

B

Przechowywanie na wolnym powietrzu

6

•

A B

c niemorskie

3

I

A B

c

I

• chronione przed uszkodzeniem i przenikaniem wody A = olej mineralny B = olej przeciwkorozyjny C = HFD-R =i Praca próbna z środkiem ochronnym Napelnianie środkiem ochronnym Tablica 64

W razie transportu i przechowywania trwającego dlużeJ niż podano w tablicy 64. należy u producenta zasięgać informacji dotyczących odpowiednich czynności i środ ków ochronnych.

5

Wykonywanie konserwacji powierzchni zewnętrznych

Konserwację powierzchni zewnętrznych (ochronę

Należy zwrócić uwagę.

powłokowych .

wywania nie nej

przed korozją) wykonuje się przez zastosowanie tworzyw

Opis związanych z tym czynności zamieszczono w rozdziale " Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznych przez nanoszenie powłok ". Przy przechowywaniu trwającym do 6 miesięcy 1 odbyw pomieszczeniu suchym. o równomiernie utrzymywanej temperaturze, wystarczającym zabiegiem ko nserwującym powierzchnie zewnętrzne jest nałożenie epoksydowej powłoki podkładowej.

wającym się

W razie przechowywania przez okres dłuższy

niż

6 mie-

sięcy należy nanieść także właściwą zewnętrzną powlo-

nastąpiło

Znajdujące się

z

by w czasie transportu 1przechouszkodzenie powłoki zewnętrz

zewnątrz części

metalowe nie pokryte przez natryskiwanie pokryć woskowym środkiem przeciwkorozyjnym. trwałą powloką należy

Uwaga dotycząca zapakowanych hydraulicznych i agregatów:

urzą

dzeń

W razie otwarcia opakowań w celu dokonania kontroli należy je ponownie starannie zamknąć. Do otwieranego opakowania morskiego należy wkładać nowy środek suszący.

kę malarską.

Wybór tworzywa powłokowego (jedno- lub od rodzaju środków działa jących agresywnie na podlegającą ochronie powierzchdwuskładnikowego) zależy nię zewnętrzną.

315

Konserwacja

Notatki

316

wewnętrznej

powierzchni hydraulicznych elementów.

urządzen

i agregatow

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni

zewnętrznyc h

przez nanoszenie powłok

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznych przez nanoszenie powłok Erhard Wiesmann

1

Uwagi ogólne

Tworzywa powło k owe powinny spełniać następujące zadania: nadawać powierzchni barwę , chronic przed korozją. zapewniać osiągnięcie przez powierzchnię takich własności jak dobre odbicie światła , możliwośc oczyszczania, odporność chemiczna na wpływy otoczenia. Nie istnieje tworzywo powłokowe o uniwersalnym zastosowaniu . Zależnie od podłoża i wpływów otaczającego środowiska należy stosować takie tworzywo powło kowe, które odpowiada wymaganiom. Tworzywa powłokowe mogą miec konsystencię c1eklą aż do półstałej (pasty), wysychają fizycznie i/lub chemicznie, można je nakładać na powierzchnię przez malowanie. natryskiwanie lub inną metodą. Istotnym składnikiem tworzywa powłokowego jest spoiwo, które wiąże cząstki barwnika (pigmentu) zawartego w tworzywie powłokowym oraz wiąże to tworzywo z podłożem.

Pigmenty określają barwę tworzywa powłokowego. Odcienie barw ustalone są w wykazie odcieni opublikowanym przez RAL (RAL = Komisja do spraw warunków dostaw i zapewnienia jakości , RFN). Wiążącym jest rejestr barw RAL 840 HR. Przy nakładaniu powłoki należy zadbać o to, by cała konstrukcja uzyskała jednolitą wysokowartościową ochronę przed korozją. zapewniając równomierną ochronę powierzchni. Gdy występuje zróżnicowane narażenie korozyjne konstrukcji, wówczas miejsca silnego narażenia pokrywa się specjalną przeciwkorozyjną warstwą ochronną, np. mogą to być elementy konstrukcyjne ocynkowane ogniowo lub elementy wykonane z materialów nierdzewnych.

2

Konstrukcje poprawne pod względem wymaga ń ochrony przed korozją

Odpowiednie zabiegi konstrukcyjne 1 technologiczne mogą przyczynić się do redukcji lub zmnieiszenia szkod korozyjnych. jakim ulegają materiały metaliczne KonstrukCJom należy nadawać takie kształty, by wszyst· kie m1eisca były dobrze dostępne dla wykonania ochrony przed korozją. sprawdzania 1 utrzymywania w dobrym stanie. Gdy ze względów szczególnych iest to niemożliwe, wówczas należy przed montażem zbiorczym oczyscić powierzchnię i nałożyć powłokę ochron ną we szystkich tych miejscach. które nie będa JUŻ do· stępne po zmontowaniu danego wyrobu Należy

unikac wąskich szczelin. przestrzeni pustych i otworów ślepych, w których mogą gromadzie się zanieczyszczenia i wilgoć. (wnęk)

Należy zapewnić dobre przewietrzanie mieJSC, w ktorych gromadzi s i ę rosa. np wnęki 1tylne strony blachy

W razie ustawienia agregatów hydrau licznych na wolnym powietrzu 1wiążącego się z tym większego narazenia korozyjnego, trzeba unikać stosowania przerywanych spoin spawalniczych i kształtownikow otwartych ku górze Należy też unikac ostrych krawędzi 1 zadz1orow Ciekłe tworzywo powłokowe. ze względu na jego nap1ęc1e powierzchniowe. cofa się od ostrych rogów i krawędzi

Rys 226

317

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchn i zewnętrznyc h przez nanoszenie p owłok

3

Przygotowanie powierzchni pod powłoki

4

Dobór tworzyw

powłokowych

według agresywności działania środków

Skuteczność i trwałość ochronna powłok nakładanyc h na powierzchnię metal ową zależy w decydującym stopniu od fachowego przygotowania powierzchni podlegającej ochronie.

3.1

Przygotowanie powierzchni stalowych elementów konstrukcyjnych

Przygotowanie przeznaczonych do powlekania powierzchni stalowych elementów konstrukcyjnych wykonuje s i ę metodą obróbki strumieniowo-ściernej ze znormalizowanym stopniem czystości SA 2 1/2. Znormalizowane stopnie czystości ustalone są według DIN 55928, część 4. Stopień SA 2 1/2 oznacza: zgorzelina, rdza i tworzywa powło kowe są usu ni ęte na tyle, że ich pozostałosć na powierzchni stalowej jest widoczna jedynie jako lekkie cieniowanie tonowania porów.

3.2

Przygotowanie powierzchni agregatów przed nałożeniem drugiej powłoki podkładowej

Odpowiednim środkiem oczyszczai ącym należy starannie i całkowic i e oczyśc1c pow i erzch n ię z zanieczyszcze ń , pylu, tluszczu i wszelkich substancji ujemnie wplywających na j akość powło ki . Ni ezbędne jest przestrzeganie obowiązujących przepisów bezp i eczeństwa oraz za rz ądzeń dotyczących obchodzenia się ze ś rodkami oczyszczającymi .

wów otaczającego środowiska Tworzywa powłokowe wytwarzane są w układ ach ied· noskladnikowych i dwuskladnikowych. Wybor ukladu za l eży od agresywnosc1 srodkow, działaj ących na pow i e rzchnię podlegającą ochronie. Należy zwrócić uwagę

na konieczność wyboru struktury innej np. dla warunków z wplywami otoczenia. v.. ktorym występuje woda morska lub wody słonawe. oraz innej dla klimatu suchego lub cieplo-wilgotnego. powło ki

Struktura powłokh Srodek działający agresywnie i wpty.Ny otoczenia

jednoskładnikowa

dwuskładnikowa pohure·

alkidowa powłoka

tanowa powloka

zewnętrzna

zewnętrzna

Klimatsuchy1 umiarkowany (DIN50019) Klimat wilgotno·ciepły (DIN50019) Klimat morski (DIN50019) Woda słodka Woda morska i słonawa Olej mineralny (DIN 51524) Emulsja oleju wwodzie HFA (DIN24320) Emuls1a wody woleju HFB(VDMA24317) Wodne roztwory połimerówHFC

(VDMA24317) Estry fosforowe HFD·R(VDMA24317)

•

oznacza odporność

Tablica 65

3 18

oraz wpły

• • • • •

• • • • •

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni

5

przez nanoszenie powłok

Struktura tworzyw powłokowych o układzie jednoskładnikowym (1-K)

Osiągnięci e wymaganych wlasności tworzyw powłoko wych wiąże się z koniecznością tworzenia struktury wielowarstwowej , składającej się z warstw podkładowych i zewnętrznych .

Struktura

zewnętrznych

powłok

ma ustaloną

kolejnośc

(najpierw podi nie jest odwracalna Nie wolno też nakladać kolejnej warstwy podkladowej na takie części , na których JUŻ znajduje się warstwa zewkładowa , następnie zewnętrzna)

nętrzna.

Powłoka

cynkowa ma dobrą przyczepnosc, d u żą odporna ścieranie i nie jest wrażliwa na na p rężenia udarowe. Możliwe jest spawanie po nałożeniu powłoki cynkowej. Należy jednak miejsca spawania starannie oczyścić i pokryć nową powłoką Nie ma koni eczności natychmiastowego nakladania powłok podkladowei 1 ność

zewnętrznej .

5.1.2

Powłoka zewnętrzna

Powłoka alkidowa (dowolny

Agregat hydrauliczny

żądany odcień według

2. warstwa pokładowa Agregat hydrauliczny

Epoksydowa powłoka pod kładowa RAL 7031 lub RAL 6011

1. warstwa podkładowa Elementy i urządzenia hydrauliczne

Epoksydowa powłoka podkładowa RAL 7031

1. warstwa podkładowa Stalowe elementy konstrukcvine

Powkłoka malarska farbą na

RAL)

podstawie pyłu cynkowego; RAL 7000

Podłoże

Stal o znormalizowanym stopniu czystości SA 2 1/2

Epoksydowa

powłoka podkładowa

Epoksydowa powloka podkładowa wytwarzana 1est na podstawie jednoskładnikowego ukladu estrow żywic epoksydowych z udziałem składników nielotnych wynoszącym 54 % . Epoksydowe powłoki podkladowe mają nastę pujące zalety: - optymalna odporność na korozję : - dobra odporność na rozpuszczalników; -

duża elastycznośc

działanie

chemikahow. wody 1

w wysokiej temperaturze .

- dobra przyczepność .

Tablica 66: Struktury powłok

5.1.3

5.1

Tworzywa

5.1.1

Powłoka

powłokowe

cynkowa

Powloka cynkowa sklada się z wysokowartosc1owego spoiwa poliuretanowego z pylem cynkowym , ktorego udział wynosi ok. 84 % skladników nielotnych. Powloka ta natryskiwana jest na powierzchn ię wstępnie poddaną obróbce strumieniowo-ściernej (wymagana chropowatość powierzchni podloża pod powło kę cynkową wynosi Rt ~ 50 ftm).

jednoskładnikowego

Powłoka

alkidowa (zewnętrzna)

Powloka alkidowa wytwarzana jest na podstawie żywicy alkidowej z udziałem skladnikow nielotnych wynoszą cym 56 % . Powłoka alkidowa wyrożnia si ę dobrymi wlasnosciami powierzchni. jak np. twardosc. polysk 1 odpor nosć na zarysowanie.

Uwaga: Najczęściej

stosowana nazwa „lakier z żywicy syntetycznej" nie okresla jednoznacznie jakości tworzywa powłokowego . ponieważ produkowane pod tą nazwą lakiery mogą miec rożny skład chemiczny i rożn e wlasc1 wości.

Gdy na powierzchni stalowej pokrytej malarską powloką cynkową pojaw i ają się uszkodzenia, rysy 1 pory, wówczas zaczyna się wyrażne zdalne działanie ochronne w odniesieniu do małych , ograniczonych obszarów powierzchni stalowej. Rozpoczyna się proces katodowy: miejsca uszkodzone zamykane są przez objętościowe produkty korozji cynku , wytwarzające się w toku tego procesu. Działanie ochronne polega więc w mniejszym stopniu na ochronie katodowej, która występuje tylko na początku . Natomiast warstwy kryjące (produkty korozji). powstające w procesie ochrony katodowej, wstrzymują rozpuszczanie się cynku. a tym samym zwiększają trwałość.

319

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni

Opis powłok o

5.2

zewnętrznych

przez nanoszenie powłok

układzie jednoskładnikowy m

Opis powłoki

1. powłoka pod kładowa

2. powłoka podkładowa

Powłoka zewnętrzna

Stalowe elementy konstrukcyjne

Kompletny agregat z orurowaniem

Kompletny agregat (w dowolnym odcieniu wedlug RAL)

Powłoka cynkowa

Epoksydowa powłoka podkladowa RAL 7031 lub RAL6011

Powloka alkidowa RAL6011

Estry zyw1c epoksydowych (bez chromianu cynkowego. ołowiu i azbestu)

Na podstawie żywicy alkidowej (bez ołowiu)

chemiczne z wpływem w1lgotnośc1 powietrza

na powietrzu

na powietrzu

84 2,8

54 1,2

56 1.2

25 All

24 All

130 40

--

Nazwa powloki

RAL 7000 Charakterystyka chemiczna

1-skladnikowa powłoka cynkowa

Wysychanie

Lakier

Składniki nielotne. °'o Gęstosc .

kgldm3

Temperatura zapłonu , c 30 Klasa niebezp1eczenstwa pożarowego 11 All Obowiązek znakowania 11

OO Xn

Lepkośc w stanie dostawy. mm2/s Lepkośc robocza, mm2i s

60do70 17do 18

100 25

Dodanie rozpuszczalnika, % Czas przydatności , h

10 6do8

-

-

43

specjalny 24

specjalny 24

OO Xn

All

00

malowanie, natryskiwanie

malowanie. natryskiwanie

Rozc1enczalnik Temperaturazapłonu ,

C

Klasa niebezpieczeństwa pożarowego 1 Obowiązkowe znakoNanie 1l

All

15

15

All

Xn

-

Sposób nakładania powłoki

malowanie, natryskiwanie

Wyposażenie

pistolet natryskowy zgornym zb1orn1k1em. pistolet natrys~owy zgómym zbiornikiem pistolet natryskowy zgomym zb1ornik1em aparat do natryskiwania bezpowietrznego aparat do natryskiwania bezpow1elrznego aparat clo natryskiwania bezpo11-1etrznego

Teoretyczne zużycie przy grubości suchej warstwy 3011m. gim2 Grubość nakładanej warstwy, ~1m Maks. grubość warstwy, 11m Wyd ajność, m2/kg z dodatkiem ok. 30 % na straty (grubość warstwy 40 11m)

120 30 60 4

120 30 60 4

Pyłosuchość powłoki w temp. 20

0.5

Suchość do transportu w temp.

1

200do250 40 70 3

C, h 20 C, h 0,25 Przydatnosc do ponownego lakierowania 20 C, h 8

8

4 16 6

Slabilność powloki przy przechowywaniu woryg1nalnych pojemnikach, wtemp.5do 40 C. miesiące 6

6

6

Maks. obciążenie temperaturowe powloki, "C

-40do 150

- 40do 150

Jakość powierzchni do nałożenia

-40do150

oczyszczona metodą strumieniowo· bez rdzy, pyłu i tłuszczu sc1erną do czystości SA 2,5 lub bez rdzy pyłu 1tłuszczu: chropow powierz S011m

Tab 67 Struktura nanoszenia powłok o układzie Jednoskładnikowym ' Opis klas niebezp1eczenstwa pozarowego i obowiązkowego znakowania - patrz punkt 11

320

bez rdzy. pyłu 1tluszczu

Ochrona przeciwkoroz yjna powierzchn i zew n ęt rznych przez nanoszenie powłok

6

Struktura tworzyw powłokowych o układzie dwuskładnikowym (2-K)

Do zalet dwuskładnikowych tworzyw powłokowych nalenadzwyczajna ciągliwosć . odporność na scieranie . przyczepnośc i odpornosć na agresywne działanie chemikaliów. W celu osiągnięcia tych własnosci niezbędna jest wielowarstwowa struktura powłoki podkladowej i

6.1.2

Powłoki

poliuretanowe

żą:

Powłoka

poliuretanowa iest powłoką rea ktywną wykonypodstawie poliuretanu, a udział składnikow nielotnych wynosi 67 % . waną na

zewnętrznej .

Struktura

powłok

ma

ustaloną kolejność

kładowa . następnie zewnętrzna)

(najpierw podi nie jest odwracalna.

Nie wolno nakladać warstwy podkładowej na takie części , na które nałożono już warstwę zewnętrzną.

Proces wysychania tego układu lakierniczego składa się z powolnego parowania rozpuszczalnika oraz reakcji chemicznej. Powłoki poliuretanowe , pod warunkiem starannego mieszania, wyróżniają s i ę następującymi zaletami

Agregat hydrauliczny

Dwuskładnikowa powłoka poliuretanowa (dowolny żądany odcien wedlug RAL)

-

odporność na działanie chemikaliów. wody 1 rozpuszczalników;

2. warstwa podkładowa Agregat hydrauliczny

Dwuskładnikowa epoksydowa powloka podkładowa ; RAL 7032

-

powłoki

Powłoka zewnętrzna

-

lakiernicze są trudno zapalne

wspaniała twardość. odporność

na

ścieranie

wypel-

nianie powierzchni i po łysk ; 1. warstwa podkładowa Elementy i urządzenia hydrauliczne

Epoksydowa powłoka

-

podkładowa RAL 7031

Powłoka malarska farbą na podstawie pyłu cynkowego

Podloże

Stal o znormalizowanym stopniu czystości 2 1/2

RAL7000

Tablica 68: Struktury powłok

6.1 .1

Tworzywa

epoksydowa

powłoka

Powłoki te wykonywane są na podstawie żywicy epoksydowej, a całkowity udział składników nielotnych wynosi 67 %.

epoksydowe powłoki zaletami :

Po upływie tego czasu niezbędne iest matowienie powierzchni przez szlifowanie (drobnoz1arn1stym papierem sc1ernym).

Określenie

podkładowa

Dwuskład n ikowe

składnikową powłoką zewnętrzną.

Uwaga:

powłokowe

Dwuskładnikowa

na działanie trudno zapalnych hydraulicznych cieczy roboczych.

Uwaga Powierzchnie. pokryte dwuskładnikową powloką zewnętrzną. można w ciągu 14 dni ponownie pokryc dwu-

1. warstwa podkladowa Stalowe elementy konstrukcvine

6.1

odporność

podkładowe

"lakier DD" stosowane jest w odniesieniu do pojedynczych składn i ków o nazwach firmowych Desmodur i Desmophen (zastrzeżone znaki towarowe firmy Bayer AG, Leverkusen, RFN). Po reakc11 składnikow powstaje powłoka poliuretanowa.

wy-

różn iają s i ę następującymi

- uniwersalne zastosowanie, praktycznie na każdym podłożu (w tym również na elementach konstrukcyjnych poddanych cynkowaniu ogniowemu); -

zdo l ność

wyrównywania powierzchni, dobra rozlew-

ność ;

- lepkosprężystosć , odpornosć na zarysowanie. bardzo dobra od porność na pęcznienie : -

odporność

na d ziałanie rozpuszczalników;

- szczególna odpornośc na obciążen ia chemiczne.

321

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznyc h przez nanoszenie powłok

6.2

Opis

powłok

o

układzie dwuskładnikowym

Opis powłoki

1. pow łoka podkładowa Stalowe elementy konstrukcyjne

2. powłoka podkładowa Kompletny agregat z orurowaniem

Powłoka zewnętrzna

Kompletny agregat (w dowolnym odcieniu wedługRAL)

Nazwa powłoki Charakterystyka chemiczna

Powłoka malarska farbą

Dwuskładnikowa epoksydowa

cynkową RAL 7000

powłoka podkladowa AAL 7032

jednoskładnikowa powłoka

dwuskładnikowa żywica epokSydowa z utwardzaczem poliamidowym (bez chromianu cynkowego, ołowiu 1azbestu)

dwuskładnikowa

reakcja chemiczna

reakcja chemiczna

malarska farbą cynkową

Wysychanie

Lakier

chemiczne z wpływem wilgo!ności powietrza

Składn iki nielotne, %

Gęstość,

kg/dm3

84 2.8

Temperatura zapłonu , c 30 Klasa niezbezp1eczensrwa pozarowego ' 1 All Obowiązkowe znakowanie 11

Powłoka poliuretanowa RAL6011

powłoka poliuretanowa

(bezołowiowa)

-

farba podkładowa utwardzacz :aJuernawierzchnl
25 All

[il

25 All

30 All

Xn

Lepkość w stanie dostawy, mm2/s Lepkość robocza, mm2/s

60do70 17do18

100do 110 25

40do80 20do25

Dodanie rozpuszczalnika, % Czas przydatnosci. h

10 6do8

5 do 10 12

ok. 10 8

87.5: 12,5

100 : 40

spec1alny rozcieńczalnik 25 All Xn

specjalny rozcienczalnik 24 All

malowanie, natryskiwanie

malowanie, natryskiwanie

Stosunekm1eszamny lakier podstawowy utwardzacz Rozcieńczalnik

Temperatura zapłonu , °C Klasa niezbezp1eczeństwa pożarowego 1l Obowiązkowe znakowanie 11

43 All

liJ

-

Sposob nakładania powłoki

malowanie, natryskiwanie

Wyposażenie

pistolet natryskowy zgornym zbiornikiem pistoletnatryskowy zgomym zb1orn1kiem pistolet natryskowy zgornym zbłorn1k1em aparat do natryskiwania bezpowietrznego aparat do natiyslowarua bezpowietrznego aparat do natrysłuwama bezpo11iettznegc

Teoretyczna zużycie przy grubości suchej warstwy 30 ~1m , g/m2 Grubość nakładanej warstwy, ~tm Maks. grubość warstwy, ~1m Wydajność, m2/kg z dodatkiem ok. 30 % na straty (grubość warstwy 40 r1m)

120 40 80 4

150 35do40 50 4

0,25 Przydatność do ponownego lakierowania wtemp.20 C. h 8

10 2 16

20 6do8 6

Stabilność przy przechowywani.I w oryginalnych opakowaniach 1wtemp. 5do 40 C, miesiące 6

6

6

Maks. obciążenie temperaturowe powłoki malarskiej, °C

- 40do 150

- 40do 150

Pylosuchość powłoki w I. 20

200do250 40 70 3

C, minut

Suchość do transportu w temp. 20 °C, h

- 40do 150

Jakość powierzchni do nałożenia

oczyszczona me1odą suum1emowo-sc1emą bez rdzy, pyłu i tłuszczu

powłoki

do czystosci SA 2 1 2 lub bezrdzy.pyf\J i tłuszczu• chropowatosc pow1erzchn1? 50 urn

Tab. 69: Struktura nanoszema powłok o układzie dwuskladmkowym 11 Opis klas mebezp1eczenstwa pozarowego i obowiązko wego znako wania - patrz punkt 11

322

bez rdzy, pyłu i tłuszczu

Ochrona przeciwkorozy1na powierzchn i

powłokowego

Tworzywa powłokowe przygotowuje sow producenta.

się według

przez nanoszenie powłok

strumienia. utrudniające lub uniemożhw1a1ące nalozerne powlok1 Przez zastosowanie speCJalnych dysz 1speCJa'· nych przedlużaczy można metodę tę przystosowac do pokrywania powłokami również powierzchni wnęk itp

Przygotowanie tworzywa

7

zewnętrznyc h

przep1-

Stalowe elementy konstrukcyjne. po połączeniu ich przez spawanie lub montaz zbiorczy. mogą miec m1e1sca niedostępne pózniej dla nalożenia powłoki. Takie miejsca należy pokryć uprzednio powloką z farby cynkowej (patrz punkt 5 1 1.) Przy

nakładaniu powłok przestrzegać

minimalnej gruwarstw według tablic 68 169. Całkowita grubosc warstwy nie powinna przekraczać 120 urn W razie stosowania grubszych warstw mogą występować napięcia powierzchniowe wpływające ujemnie na ochronę przebości

Rys 227: Przy pneumatycznym natryskiwaniu pow1erzcł1m wnęki lub mneł przestrzeni polzamkmęte1 powsta1e odbicie strumienia. co w skra1nym orzypadku moze zupełnie uniemozltwic nalożeme powłoki

ciwkorozyjną

Nie nalezy nakladac powłok na następuiące

częsc1 :

tabl1czk1, np tabliczki firmowe lub informacyjne.

- wz1ernik1, szklane elementy pomiarowe. wskaznik1 poziomu oleiu. tłoczyska

i przewody g1ętk1e

W procesie przygotowania

1 nakładania powłok należy

postępować według odnośnych

postanowien i przep1-

sow

8

Metody nakładania

powłok

Nakładanie tworzywa powłokowego metodą natryskiwania daje znakomitą powierzchnię pod warunkiem fachowego wykonawstwa Pod pojęciem · natryskiwanie rozumie się obecnie szereg metod technologicznych charakteryzujących s i ę szczegolnymi wlasc1wosciam1.

8.1

Natryskiwanie pneumatyczne

Do dużych i plask1ch powierzchni znakomicie nadaje się natryskiwanie w strumieniu powietrza sprężonego Metoda ta iest mniej przydatna do natryskowego powlekania części o mniejszej powierzchni jednostkowej a to ze względu na duże straty. (Przy natryskiwaniu małych przedm1otow. umieszczonych na wieszakach. straty materi ału są z reguły bardzo duże) Trudności występują również

przy natryskiwaniu poi· przestrzeni (wnęk), wyokrągleń kątów i wglęb1en (rys. 227). W takich warunkach duży udział powietrza sprężnego w strumieniu farby powoduje odbicie zamkn iętych

Natryskiwanie bezpowietrzne

Stosuiąc

tworzywa sztuczne;

-

8.2

natryskiwanie bezpowietrzne można L1n1knąc dla natryskiwania w strumieniu powietrza spręzonego Przy natryskiwaniu bezpowietrznym tworzywo powlokowe znajduje się pod duzym CIS· nieniem 1 nie ma JUŻ potrzeby stosowania powietrza spręzonego jako nośnika . Istotnymi zaletami te) metody są duza przepustowosć tworzywa powłokowego (nadaje się więc do pokrywania dużych powierzchni) i niemal cał kowite wyeliminowanie odbijania strumienia przy nakładaniu powłok i na powierzchnię wewnętrzną przestrzeni pólzamkniętych wnęk. wyokrągleń i wgłęb1en . Z reguły jednak nie następuje tak dokładne rozpylenie materiału na mglę. jak przy lakierowaniu pneumatycznym pistoletem natryskowym. ktory charakteryzuie się lep szym1 możliwościami regulaCJi. trudności właściwych

8.2.1

Natryskiwanie bezpowietrzne n a goraco

Zalety natryskiwania bezpowietrznego na gorąco polegają na możliwości stosowania lakierow o dużej lepkosc1 1malej zawartosci rozpuszczalnika. Tutai tworzywo powłokowe jest nagrzewane do tempe· ratury ok 55 C do 70 C bądz bezposrednio w zb1orn1ku pistoletu. bądz też w wymienniku ciepła Zwiększenie temperatury tworzywa powlokowego sluzy do zmniejszenia jego lepkosci

Zalety bezpowietrznego natryskiwania na gorąco - ekonomicznie korzystnieisza metoda pracy dz1ęk1 oszczędności na rozcienczaniu (do natryskiwania na zimno zużycie rozcieńczalnika wynosi ok 5 do 15 „o ogólnej masy tworzywa) : szybsze wysychanie powłoki: możłiwosc uzyskanie grubszej warstwy: - nie wywiera ujemnego wpływu na srodow1sko:

323

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewn ętrznych przez nanoszenie

8.3

Natryskiwanie elektrostatyczne

Między pistoletem natryskowym i poddanym lakierowaniu przedmiotem występuje pole elektrostatyczne w ktorym cząstki lakieru przyciągane są do powierzchni powlekanego przedmiotu. co pozwala na zmniejszenie strat powodowanych tzw. przetryskiwaniem . Lakierowanie elektrostatyczne można oczywiscie stosowac przede wszystkim do nakladania powiek na powierzchn i ę przedmiotów dobrze przewodzących. a więc przedmiotow metalowych. Pod względem wydajnosci efektywnej lakieru metoda czysto elektrostatycznego natryskiwania pozwala osią gnąc najwyższą sprawnosc. zwlaszcza przy nakładaniu powiek na przedmioty z dużymi wyc1ęc1am1 (np agregaty hydrauliczne z częścią układu przewodów rurowych

9

powłok

Struktura powłok nakłada nyc h na powierzchnię hydraul icznych elementów, urządzeń i agregatów stosowanych w stalowym budownictwie wodnym

Nabywcy i uzytkowrncy hydraulicznych elementow 1 agregatów przeznaczonych dh stalowego budownictwa wodnego wymagają z reguly ukladow z ochro ną przed korozją wedlug DIN 55928. częsc 5 urządzen

Norma DIN 55928,

częsc

5. tablica 6 zawiera L1staleri1a sprawdzonych ukladow ochronnych, wyrazone w postaci wskazników. W normie tej podano rozne narazenia powodowane przez dz1ała111a atmosferyczne, chemiczne 1mechaniczne. dotyczące zwykłych

1

Według

DIN 55928. częsc 5. zaleca się stosowanie pogrubowarstwowych Przez odpowiednie dobranie lepkości strukturalnej można przygotowywac 1 grubowarstwowa nakładac tworzywa powłokowe włok

Rys. 228 Elektrostatvczne natrys/<.1wame zapewnia dobre ob1ęc1e. a tym samym na/ozenie powlok1 rowmez na taką powierzchnię ktora me jest zwrocona w stronę p1stoletu natryskowego Jed· noczesme 1ednak powsta1a trudnosc1 z lak1erowamem pow1erzchn1 polzamklllęrych przestrzeni (JaA Matek Faradav a1. do ktorych me przemka1a /1me pola elektrostatycznego

Rodzai ochrony przed korozją ustala nabywca wedluq wskaznikow systemu ochrony i odpowiednio do narazeri korozy1nych a Przy lekkim narażeniu korozyjnym. np ustawienie w zamknietych pomieszczeniach. stosuje sie wskazn1t<1 systemu ochrony 6.11.1 do 6.11 5 b Przy sredrnm narażeniu korozyjnym. np ustaw1eri1e na wolnym powietrzu stosuje się wskazn1k1 systemu ochrony 6.30 1 do 6 33 c Przy c1ężk1m narażeniu korozy1nym. np s1low111K w obszarze zewnętrznym stosuje się wskazri1k systemu ochrony 6 31 1 Przykład oznaczenia systemu ochrony według Dłi\J 55928, częsc 5. tablica 6. wskazrnk 6 30 2 ·ochrona przed koroz1ą DIN 55928 - T 05 - 6 30.2 .

Rys. 229 Przy elektrostatycznym natrysk1wamu uzyskuje się

duza efektywna wyda1nosc matenalu 1 odpow1edmo małe siraty z tzw przetrysk1wama

324

1

2

•

3

5

6

7

8

9

RodZlj ll0"1o•I

Wsl\a?· nik syslemll ochrony

Powłoka

PoMoU

podl
c..tr1.-1a<1"

ZeMtęutna 11

GB+OB zacwia

GB zlldanagru·

licz· Spor..o

ba

bo$t

„„$hoy

ogoiem

•m 6-10 I

'"6:iii2""

l 1

Ole,e. Oleje mieszane

t>-1UJ 6-104 6-11 I ZyY>ICa a: 6-112 l\10Sla""J l zro-c.I a!M»A-ą estry ryv.c epol
ar.-

6-12 1 6-20 1 6-20 2 6·203 6·211

--

6·21 2

M1eszai11ny btllJmczooolejowe Moeszan•nachloolut18f chlorku wuwlu Mieszanina chlorokauczuko"Na Mieszanina kopo~merćw

2

4()

... 40

OB Zadana gtll•

ltcl· bOSc"'arst"Y Ol ogoleln .m 1 2 L

40 80

...

9f\A>OŚC

"'.IJS!W'f

Przygolowanoe Spoiwo do pow-erzchn1 priygotowanoa wedllig ~lei\01NS5928 nę1t211e1

czesc •n

ogOlern

"" 80

120 ltiO 200

sa212

2 2'

80 80 160

3 1

120 40 80 80 120 80

1

40

3

210

250

FI" Sa'

2 1 2' 2

70 80 160 70

2 1

70 80 80 70

140 160 240 140

Sa212

2 I 1 2

80 40

3 1

4()

2 2

I

2

80 120 160 200 2•0

H

80

I

80

Sa2' ·

Sa2 I 2.FF•

160

6-30'

2• 30

i 11 30

2'1 2 1 I

2ywica epokSydowa po1„re1an Żywica epoi
160 200

80 80

2

Odporna na soera"'e

1 2 2 3

80 100 160 240

240

s1„. • • -

• X

14

15

16

17

odM
2

600

1

4000

4500·0>

... -

o X X

u

o

-o

•-

X

• •

• " • •

o o o•

o o X o

o

o

X

•

X

•'

30

-„.• •

--- ----- .„-- •"

--

---

•

o

-

o

-- -• X

o X X

X

X X

-

z;-.qłl>O'S)OCM1ldOC

pa•.

3

360

360

6-312 6-JO l 6-411

1ubpaitu "°""1!1anZdOd smcl'1

_.,.,.,

I

Sa21"2

30

'

.

60 300 2

240

l 3

240 240

SA21"2'<

30

~

8'!llm ...,_,..,.,,. Pa< zwęgla i.amiemego

I

I

40 40

280 280

Fl'J Sa2'l

li

X

24

•

X

•

30

65().1 652·1 6-53 1 OICK

' o -

2ywasyl1"°"""'-a

Knemia11 Zasaoow't cvnl
1 I

30 80 80

uklad grubowarsiwowy zalecaJ1e wykonanie tylko na szczeg0łn1e dlUg• czas och1ony przy porównywalnie malym obCl.µen•u nie zaleca Się

bez tnnku

1

nie ma us1a*eń

2

50

' ....

80 80 80

Sal X X

" Na ogół '1osowano "ąuklady llO"'lokz l.l~JmspoM1!mzarównodowlml..y pock()C.1~0trm1owt'90 Mlrys\cl• w;m1a bf3zpuw1t1rzl'WKJO. Jos.!1 f'lhJ ma iait•e1mozhwoso.10 no!ezy l\\'1ę1
w I\) 01

T

21

22

23

•

o o

X

i1

.

• X

o

'

•

-

-

• X

-

-

• -X

-

•

•

•

X X

'

-o

-

X

o

•

X

• X

-

X

X

-

X

X

• -- o• -o -

•-

-

o

• X

X

-

•

•

. o

'

• •o • X

X

•

•

X

lY" iea hale>\a i•a>1 l'f"'"'I all
zpgntn1e
X''

o X

X

-

... (1)

o

DICK DICK DICK M>IOwanoe 3war~lw PO 30011m z posypy· „aniem Jllas•u k•urco„cgomiociz1 H

o

~3'\~WV

GB z posypy•.inlll'l p«ia5"u •warco•cgo. OB ia>-o or..()() zaora„a na'!ada'łl .,,,.,.,,,.

-

•

•

o

--

--

X

O 111 pizeamio1 nae
'' Tylko w raz•e •losowani.i mono Olowiowe1 w GB. fl'lY wykonywaniu nnpraw tównte/ SI 3. a w pom>e$ZCl('fl•>rh t•m
"PrzynnrazontJchM posypywanaso4•Ch:SA2 "21vbflz
• X

• X

o X

•

o X

X X

~· .,,.. o... oN

~. ::3 Il> "O

o

:E

DICK

... N

o

::r ::3

OICK T)"lkOOOOB GBzpig"lefllcmprzec:-• •~ozy„ym_ lllO„o tyv.a ar· -•lub ~anina Z"""°"' a«do-wa

Naduzenaraz..,,.eiep111e1•00

-

o o

...::ro

::3 Il> "O N

OICK OICK

GB z pyiem Cyni<(""1"'

-

'

JNl19'

DICK

X

,.e1

-

wyeń lar~ cynkową

11

2•

o

•

-'IC);)O""°"lli"U

Lywa ep<>
20

• -- -•

-

•

><'! x" - •

Sa21'~'

zv-a~tOOCSS!""'r

6-31 .l

19

,_""""'

Z)w>ea f!PO'$)'dowa.

6-30 5

18

l-

,,„.

X X

Sa212FI"

240 320

13

Przydatne do budow~ SlalOWych na wolnym llO" <:11Zu 1•a•az111111 „OC)lug OIN 55928 czOSC l ) zamIQwł MOl'"<ł rnczne ptaw< rudl lluez· 5'
200

2000'"

I

12

11

X

2-1

ch10
6-21.3 6-30 1 6-30 2 6-30 3

11

SA212 1

~-

10

c~

GBzpylemtyn• O•ymlOBz~:em

N

(1)

:E ::3

~

... N ::3

ah.rn'1t0wvm l\Jb z m·•• telazna Bez OB. na ciule narazenoa Clll*lł !400 Cl

'<

Przy alkaJICZtlym rrarazen.u DB SI051lJG SKI uuono zmyd•aricy 1ię

"O

o o

-

• X

zmiękczacz

... N

71 W szczegołn)Ch zastosowan1aclt Sa 3, por0Nna1 OIN 55928 częsc4, wydan1osiyczen 19n. punl
(')

::r

zmydlani~ .

•.:i S1osu10s•e1ot do poY.IOk zev.nę1rznych.

Tl FI t)"i~O t. d0d.at~owv1n tos!Of .ino"' a.niem piOmtCtUOwym .

i'!tl 70 PrzJ Mady pr.1ktyczfle spra11dzonyrh S}'Stemów ochrony przed kotO!Ji! budo11t1 stalo11 ych rz 11·11ączemem c1enkO$C1ennyeh nosnych elementOli' konstrukc17nych. stalowycn konslrukcp budowmrtwa 11·0dnogo. budo11y stat~o ... ~

(1)

N ::3 Il> ::3

o

"' N

(1)

::3

(ii' "O

o :E o.,,..

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnęt rznyc h przez nanoszenie powłok

10

Nakładanie

12

specjalnych

Zestawienie norm

powłok według życzenia

najważniejszych

nabywcy DIN 55928 W sprawach powłok spec1alnych nalezy rozważyc duze nakłady, wiążące się z nabyciem. przechowywaniem 1 nakładaniem specjalnych tworzyw powłokowych a także usuwaniem odpadow

Ochrona przed korozją stalowych budowli z zastosowaniem pokryć i pow ło k .

Przy pode1mowaniu decyz11 dotyczących powłok spec1atnych należy uwzgłędrnc co następuje"

Częsć 2.

tworzywa powłokowe nie mogą zaw1erac substanc11 rakotwórczych. 1ak np. chromianu i kadmu. wyklucza się stosowanie tworzyw powłokowych oznaczonych Jako toksyczne" np. zaw1era1ące ołow · nie wolno stosowac lakierów rozc1enczalnikow 1 utwardzaczy zaliczonych do klasy niebezpieczeństwa pożarowego "A 1 ·(np. lak1erow nitrocelulozowych)

Częsc

Opis zagrożenia pożarowego i obowiązkowego znakowania

Konstrukcie poprawne pod względem wymagan ochrony przed korozją

Częsc 4 · Przygotowanie

oznakowania

toksyczne

mało toksyczne (szkodliwe dla zdrowia)

Klasy niebezp1eczenstwa pożarowego (klasy A) ustala si ę wedlug wydanego w RFN zarządzenia VbF z ma1a 1982 r. w sprawie cieczy palnych Klasa zagrożenia I

ciecze o temperaturze zapłonu poniżej21 C

Klasa zagrożenia li:

ciecze o temperaturze od 21 do55 C

Klasa zag rożenia 111 :

ciecze o temperaturze zapłonu powyżej 55 C do 1OO C

326

zapłonu

i systemy ochrony

DIN 55945 Lakiery. materiały malarskie 1podobne tworzywa powło kowe: Po1ęc1a

Literatura

Jurgen F1chtner

Die bessere Lack erung kommt vorn Re1Bbrett lngenieur D1gest Marz 1977

Karl-Albert van Oeteren

Zmkstaubanstnchstoffe und ihre Anwendung Maschmenmarkt. Wurzburg 1970 Nr 30

Obow i ązkowe znakowanie toksyczności dokonywane 1est według zarządzenia o substancjach szkodliwych Gef Staff V z dnia 26 8 1986 r przykłady

1badanie powierzc~ni

Częsć 5· Tworzywa powłokowe

13 11

1 Uwagi ogolne

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznych przez nanoszenie powłok

Notatki

327

Ochrona przeciwkorozyjna powierzchni zewnętrznych przez nanoszenie powłok

Notatki

328

Opakowanie i transport

Opakowanie i transport Erhard Wiesmann

1

Uwagi ogólne

Czasowa ochrona przed korozją zapakowanych hydraulicznych agregatów i

2

Dostawca obowiązany jest swoje towary dostarczać klientowi w stanie nienagannym, odpowiadającym zarówno oczekiwaniom klienta, jak i ustaleniom umowy. Hydrauliczne elementy. urządzenia i agregaty powinny mieć opakowanie zapewniające dostawę do odbiorcy w stanie nieuszkodzonym, uwzględniając normalne warunki przewozu . To znaczy , że należy zapewnić ochron ę przed wilgocią, deszczem. korozją, wstrząsami transportowymi. pyłem . zanieczyszczeniem i innymi szkodliwymi wpływami , aby podczas transportu nie nastąpiło uszkodzenie.

układów Podczas transportu , zwłaszcza morskiego. przewozone przedmioty podlegają narażeniom , wobec ktorych fabrycznie dokonana ochrona przed korozją może w niektórych okolicznościach okazać się niewystarczająca Takimi narażeniami

mogą być :

- deszcz i/lub woda morska ; - duża wilgotność powietrzna :

W celu spełnienia tych wymagań i umożliwienia klientowi odbioru wyrobów takiej samej jakości , jaką miały one opuszczając zakład producenta, należy zapewnic wystarczającą ochronę przed korozją 1 konserwaC)ę. Opakowania należy tak formować , by niezależnie od wielkości i masy można było jednostki ładunkowe przewozić i ładować za pomocą urządzenia do transportu poziomego (wózka podnośnego widłowego) lub żurawi a albo suwnicy. środki transportu i dźwignice powinny być dostosowane do masy przemieszczanych przedmiotów.

Wykonanie skrzyn, klatek 1 palet powinno być dostosowane do masy opakowanego przedmiotu , jego wrażli wości , położenia środka ciężkości oraz do przewidywanego środka transportu i narażeń zw i ązanych z przeła dowaniem i przechowywaniem. W tym celu -

nal eży:

wybrać

system opakowania zapewniający dostarczenie wyrobów do miejsca przeznaczenia w stanie nienagannym: opakowanie powinno być ekonomiczne i dostosowane do występujących narażeń:

- zapewnić przestrzeganie ustalonych przez zamawiającego przepisów dotyczących opakowania i wysyłki ; - gotowe elementy, urządzenia i agregaty należy przed wysłaniem tak przechowywać by nie mogło nastąpić jakiekolwiek uszkodzenie lub pomyłkowa zamiana; - części metalowe nie pokryte trwałą powłoką tak ochron ić , by do czasu uruchomienia nie mogły wystę pować szkody korozyjne:

-

duża zawartosć

soli w powietrzu ;

- skrajnie wysokie lub niskie temperatury oraz wahania temperatury: -

wpływy

chemiczne.

Rodzaj i intensywność tych naraże ń zależy od długości drogi i czasu trwania przewozu . pośredniego przechowywania oraz rodzaju opakowanego przedmiotu i jego wrażliwości . Stosując

opisane niżej metody konserwacji można opakowane przedmioty przed ujemnymi wpły wami i osiągnąć dodatkową ochronQ przed koroziq ochronić

2.1

Środki suszące

Opakowanie powinno należycie chronic opakowane przedmioty przed zewnętrznymi wpływam i atmosferycznymi i w ten sposób zapewnić zachowanie ochrony przed korozją i utrzymanie skuteczności środków suszących (osuszaczy). Opakowanie transportowe zostaje ow inięte zgrzewaną folią polietylenową o grubości co najmniej 0.2 mm. a w szczególnie niekorzystnych warunkach klimatycznych również w aluminiową wie l owarstwową fol i ę kompleksową (folia ta wyróżnia się 1OO-procentową nieprzepuszczalnością gazu i pary wodnej). Zastosowanie środka suszącego zapewnia osuszenie zamkni ętego powietrza do względnej wilgotności nie większej n iż 50 % . Ilość podlegającego

dodaniu środka su szącego okresla DIN 55474. Przy ustalaniu tej i lości należy m 1n. uwzg l ędnić klimatyczne warunki przechowywania w miejscu przeznaczenia.

się według

329

Opakowanie i transport

Do kontroli stopnia nasycenia środka suszącego można pod powloką foliową um1escić wskazniki zawartości wilgoci W warstwach barierowych powłoki z alum1niowe1 fol11 kompleksowei należy metodą zgrzewania wstawić okienka z polietylenu lub podobnego tworzywa i za tymi okienkami zamocować wskażniki zawartości wilgoci W razie zastosowania skrzyń do długotrwałego przechowywania. należy na odpow1ednie1 stronie skrzyni wykonac wystarczaiąco duży otwor umożl1w1a1ący sprawdzanie wskaż n i ka zawartości w1fgoc1. umieszczonego pod warstwą zaporową powłoki foliowej. Otwor ten nalezy

lnh1b1tory zapob i egają korozy1nemu dz i ałaniu wywieranemu na powierzchnię metalu przez tlen zawarty w powietrzu parę wodną 1powietrze morskie kwasy wydzielane przez drewno. pot rąk 1 atmosferę przemyslową. Następuje rownież powstrzymanie JUŻ rozpoczętego procesu korozji. Skutecznośc lotnych inh1b1torów korozji za l eży od odc i ęcia atmosfery zewnętrznej przez warstwy barierowe powloki Lotne inhibitory korozji (VCI) stosuje się do stali. zehwa chromu 1 aluminium Ponadto istnieją speCJalne srodk1 VCI do m1edz1 1Jej stopow, a takze srodki VCI nad a1ące s ię do obydwu grup materialów

osłon i ć blasz ką żaluzyiną.

Metoda VCI nie nada1e się do cynku cyny. kadmu . magnezu. olowiu oraz stopow tych metali

2.2

Metoda VCI

Ochrona częsc1 metalowych nie mających trwałych po włok polega na umieszczeniu tych częsc1 w opakowaniu którego atmosfera nasycona jest lotnymi inhibitorami korozji (w świeci e stosowana iest angielska nazwa skrotowa VCI = vofat1le corros1ons inhib1tors) Szczegolnym obszarem stosowania metody VCI iest ochrona w czasie przechowywania 1transportu . ponieważ opakowanie zachowuje atmosferę ochronną wspomnianych wyżej częsci .

Części nie ma1ące trwalych powłok (np suwaki. tuleje lub powierzchnie uszczelniające zaworow) konserwowane są srodk1em VCI w postaci ole1u rdzochronnego lub przez nałożenie papieru rdzochronnego albo opako wanie takim papierem

Lotne inhibitory korozji (VCI) stale wydzie l ają minimalne ilosci substancji ochronnych. Olej lub papier rdzochronny działa nie tylko w zetknięciu z metalem. ale row nież na odległość 1dlatego jak najbardz1e1 nadaje się do ochrony części o nieregularnych kształtach 1ak np wydrąże n ia, otwory gwintowane. rury i maszyny.

3

Wymiary przestrzeni ładunko wej , obciążenia graniczne i przepisy dotyczące ładunków

J uż

w procesie konstruowania należy zewnę trzne wymiary dostosować do maks wymiarów przestrzeni ladunkowej środków transportu. co umoż l iwia póżnieisze realizowanie przewozów bez trudności . Ładun k i, ktore nie przekraczaią wym1arow przestrzeni ładu nkowej 1obc1ązenia granicznego (ładowności) według tablic 71 i 72 mozna przewozie bez koniecznosc1 uzyskania speC]afnego zezwolenia

3. 1

Wymiary ładunków nie wymagaj ące zezwolenia

Przestrzen ładunkowa

Transport

Rodzaj

kolejowy kolejowy kolejowy kolejowy samoch. samach. samoch. sam och. samoch.

wagon otwarty normalny wagon kryty normalny KLM: wagon platforma RS: wagon platform a z wózkami samochód ciężarowy silnikowy przyczepa do samoch. cięż. naczepa siodłowa naczepa platforma naczepa niskopodłogowa

E:

G:

Drzwi

długość rzerokość rysokośc pZerOkOSC rysokOSC

12500 9000 12500 18500 6500 8000 12500 12000 8000

2760 2700 2700 2700 2400 2400 2400 2500 2500

2000 2100 2000 1200 2650 2650 2350 3000 3500

1800 2000

2000

Podłoga

adowność

wysokość

graniczna

1235 1245 1250 1375 1350 1350 1650 1 ooo 500

211 211 231 451 St 14t 25t 23t 201

Tab. 71: Wymiary przestrzeni ładunkowej srodkow transportu w RFN przewoz ladunkow odpow1ada1ących tym wymiarom me wymaga soec1alnego zez wolenia Uwaga: Pojazdy drogowe składające się z ciągnika siodłowego 1 naczepy niskopodłogowej łub platformowej są pojazdami specjalnymi. Przy wykorzystaniu maksymalnej przestrzeni tadunkowe1 i gra-

330

nicznego obciążenia użytkowego obowiązuje zasada n1edz1elonego ładunku . To znaczy że na pojazd speCJalriy wolno zatadowac tylko 1 częsc. Ota maszyn wraz z osprzętem masa osprzętu nie powinna przeKraczac 1O % masy maszyny

Opakowanie i transport

Transport

Rodzaj

samach. samoch. samoch. samoch. samach.

samochód ciężarowy silnikowy przyczepa do samach. ciężar . naczepa siodłowa naczepa platforma naczepa niskopodłogowa

• =ładowność graniczna jest ustalana przez poszczególne kraje; odległości między osiami.

Przestrzeń ładu nkowa

Pod loga

,_adowność

długość !Szerokość wysokość

wysokość

graniczna

1350 1350 1650 1 ooo 500

.

6500 8000 12500 12000 5000 ladowność zależna

2400 2400 2400 2500 2500

2 650 2650 2350 3000 3500

.

. .

jest od dopuszczalnego nacisku osi i

Tab. 72: Wvm1aryorzestrzenr ładunkowej srodkow transportu wZachodniej Europie. przewoz ladunkow odpowiadających tym wyrmarom nre wymaga sveCJalnego zez.1·01ema

3.2

Ładunki

Ładunki

o wymiarach ponadgabarytowych, wymagaj ące specjalnego zezwolenia samochodowe.

przekraczające

wymiar szerotablic 71 i 72. mogą po uzyskaniu zgody władz odnośnych W takim zezwoleniu ustalana jest też

kości przestrzeni ładunkowej według być przewożone

krajów (państw). trasa przejazdu.

Przedsiębiorstwa

transportowe, zajmujące się przewozem ładunków ciężkich i wielkoprzestrzennych , posiadają z reguły długoterminowe zezwolenia na przewóz ła dunków o szerokości do 3000 mm. Ładunki

samochodowe nie mogą przekraczać wymiaru przestrzeni ładunkowej według 71 i 72. W razie potrzeby należy agregaty hydrauliczne tak zdemontować przed załadowaniem, by wraz z opakowaniem nie nastąpiło przekroczenie dopuszczalnego wymiaru wysokości . (W tych sprawach wskazane jest również porozumiewanie się ze specjalistycznym przedsiębiorstwem przewozowym w celu wyjaśnienia możliwości przewozu

W dokumentacji

towarzyszącei należy

wp1sac odpo-

wiednią adnotację , wymaganą przepisami. Należy dopilnować, by agregaty były zamocowane w sposób u niemożliwiający ich przemieszczanie się 1 by nie mogły wywrócić się lub spaść z powierzchni ładunko wą

3.4

Transport morski

Wymiary zewnętrzne skrzyń do transportu morskiego nie mogą przekraczać podanych na rysunku 230. W tym celu opakowany agregat nie może miec większych wymiarów niż: szerokosć = 2490 mm, wysokość = 2225 mm i długość = 4000 mm.

wysokości

25

wyższych części) .

Dla trasportu kolejowego miarodajna jest skrajnia taboru ustalona przez koleje RFN . Specjalne wymiary ładun ków należy uzgodnić z kierownikiem robót załadunko wych kolei RFN .

o

IO
o

a:>

3.3

Wysyłka

akumulatorów hydraulicznych z wstępnie sprężonym azotem

Zgodnie z zarządzeniem o przewozie niebezpiecznych ladunkow dopuszczalny jest przewóz akumulatorów hydraulicznych napełnionych azotem do wartosci wstęp nego ciśnienia gazu. Dopuszczalny jest przewóz zarówno oddzielnych akumulatorów, jak i już wbudowanych do układu.

o

o

a:>

2700 Obr. 230: Skrzynia z ładunkiem ciężkim do transportu morskiego

Wysylkę można realizować transportem drogowym , kolejowym lub morskim, a także transportem lotniczym .

Przy przewozie którymkolwiek z tych rodzajów transportu należy na akumulatorach hydraulicznych umieścić nalepkę z napisem : "NON-FLAMMABLE COMPRESSED GAS" (= niepalny gaz sprężony) 331

Opakowanie i transport

3.5

Wymiary zewnętrzne i wewnętrzne kontenerów do międzykontynentalneg o transportu morskiego 1)

Ze względu na różne wykonania (odmiany) kontenerów mogą występo wać małe odchyłki wymiarów wewnętrznych i masy

Do szczególnych ładunków można koze specjalnych kontenerow jak: rzystać

:X:

- 1O- i 30-stopowe - otwarte (bez wieka) - wysokie.

Wymiary zewnętrzne dłuszero- wyso-

Wymiarywewnętrzne, 1) dłu-

szero-

wyso-

gość

kość

kość

gość

kość

kość

stopy

mm

mm

mm

mm

mm

mm

Masa, ok. 1l Otwór drzwiowy Masa Ma~.dop Pojemszero- wyso- Dop.m kość kość całkowita własna ladow ność m3 mm mm kg kg kg

20'x 8'x8' 20' X8' X8,6' 40'x8'x8,6'

6058

2438 2438 2438

2438 2591 2591

5900

2335

5900 12011

2335

2258 2395 2407

2335 2335 2335

Kontenery

standardowe

Rys. 231

332

6058

12192

2342

2145 2292 2292

20320 20320

2000

30480

3800

2200

18320 18120 26680

31,8 33.1 67.7

Opakowanie i transport

4

Elementy zaczepowe do przemieszczania agregatów hydraulicznych

Agregaty hydrauliczne powinny być tak skonstruowane by istniała możliwośc przemieszczania ich urządzeniami do transportu poziomego (wózkami widłowymi) lub dzw1gnicą (suwnicą, żurawiem).

Elementy zaczepowe (punkty zawieszenia) potrzebne do transportu wewnątrzzakładowego . do załadowa nia na srodek przewozu i wyładowania oraz do ustawiania urządzeń w mie1scu przeznaczenia u użytkownika . są

4.1

Umieszczanie elementów zaczepowych

Ucha zaczepowe umieszcza się w kierunku ciągnienia aby ciągnienie skosne nie mogło powodować zg1ęc1a ucha Agregaty przewidziane do przemieszczania w pozyci1 lezącej, np stojaki akumulatorów hydraulicznych należy wyposażyć w ucha zaczepowe umożliwiające zmianę położenia z pionowego do poziomego.

4.2

Obciążalność

graniczna uch

zaczepowych Należy uwzględnić tę okoliczność. że maksymalnie dopuszczalna obc1ążalnosc graniczna uch zaczepowych maleje w zależności od tego. pod jakim kątem nachylenia działają zawiesia tancuchowe.

i

~a

a. o

p, o

o o o o

o

~'

sEf

Obciążalność graniczna, t Obciążalność graniczna, t Obciążalność graniczna, I Obciążalność graniczna, t

30do45 45do60 60do90 30do45 30do45 30do45 45do60 30do45 60do90 45do60 30do45 45do60 45do60 45do60 60do90 Odmiana ucha zaczepowego

Spoina

~f

i

I

3,4 2,3 2,1 1,7 1,0 0,8 0,6 0,3 0,3 0,2

2,6 2,0 1,6 1,3 0.8 0,6 0,5 0,3 0,2 0,2

typ: A

typ: B

!

h.

I

!

1.00

1,20 1,40 0,90

o.eo

b.

I

0,90 0,50 0,20 0,20 0,16 0,08 0,07 0,06

0.20 0,20 0,16 0,08 0,07 0,06

typ:C

typ:C

a

O.SO

b.

I

a

b.

Tab. 73 · Graniczna obciążalnosć uch zaczepowych

333

Opakowanie i transport

4.3

Wymiary elementów zaczepowych (uch i przetyczek)

10

o

lt'l

li

lt'l

N'

CD

135

Rys. 232. Ucho zaczepowe typu A do zawieszania hakow konterowych na sc1anach pionowych

Rys 234 Ucho zaczepowe typu B do zaw1eszama hakow konterowych na scianach poziomych

50 2 X 45°

o

C1>

o

(')

12

n Rys. 233: Ucho zaczepowe typu C do zawieszania haków konterowych na scianach pionowych 1 poziomych

334

Rys. 235: Knaga zaczepowa do zakładania zaw1es1 linowych

Opakowanie i transport

5

Opisane

6

Opakowanie elementów i urządzeń hydraulicznych niżej środki

i rodzaje opakowania elementów i urządzen hydraulicznych stosowane są w zal eżności od kraju przeznaczenia.

5.1

Opakowanie agregatów hydraulicznych

Opisane n i żej środki i rodzaje opakowania agregatow hydraulicznych stosowane są w zależ n ości od kraju przeznaczenia. Opakowania eksportowe na l eży projektować uwzględ niając łączny czas transportu i przechowywania od 6 do 24 miesięcy.

Dostawy w obrębie RFN

Mniejsze wyroby (do 50 kg) wysyłane są w pudłach z tektury lub kartonu . Przez zastosowanie odpowiednich materiałów należy w pudłach utworzyć wyściółkę lub podparcie, chroniące wyroby przed uszkodzeniem podczas transportu. Wo l ną przestrzeń zapełnia się odpowiednim materiałem wypełn i ającym .

Zewnętrzne

metalowe częsci nie ma1ące trwalych poprzez natryskiwanie pokryc środkiem chroniącym przed korozją. włok należy

6.1

Dostawy w o brę bie RFN

Jeżeli

masa brutto przekracza 50 kg, to pod opakowaniem umieszcza się płozy lub opakowanie mocuje się na palecie ładunkowej, co umożliwia transportowanie jednostek ład u nkowych urządzeniami do transportu poziomego (np. wózkiem widłowym).

Do ochrony przed korozją częsci metalowych nie mają cych trwałych powłok stosuje się lotne inhibitory korozji (metoda VCI) - patrz punkt 2.2.

5.2

Dostawy do krajów Wspólnoty Europejskiej

Agregaty hydrauliczne jak zbiorniki, stoły i stojaki domocowania zaworów oraz zespoły silnik-pompa przykręca się śrubami do podstaw drewnianych. Dodatkowo części osłania się fol ią polietylenową dla ochrony przed w1lgoc1 ą 1py łem . Duże urządzenia hydrauliczne jak siłown iki lub akumulatory hydrauliczne. zależnie od wymiarów. pakowane są na paletach ładunkowych lub płozach .

6. 2

Wykonanie opakowań jak opisano w punkcie 5.1 . Ochro n ę zapakowanych wyrobów przed nuje się metodą VCJ.

5.3

korozją

wyko-

Dostawy do krajów Europy Wschodn iej i krajów zamorskich

Wysy łka odbywa się przeważn ie w opakowaniu morskim (skrzynie). Ochrona przed korozją jest realizowana z zastosowaniem środ ków s u szących i metody VCI.

Inne wykonania- jak opisano w pu nkcie 5. 1.

5.4

Dostawy do krajów b. ZSRR

Dostawy generalnie dokonywane są w opakowaniu morskim, ochrona przed korozją realizowana jest z zastosowaniem środ ka suszącego, metody VCI oraz wielowarstwowej kompleksowej folii aluminiowej.

Dostawy do krajów Ws pólnoty Europejskiej i krajów Europy Wschodniej

Agregaty hydrauliczne wysyła się w klatkach z desek Agregaty owijane są zgrzewaną folią po l ietylenową Na życzenie klienta stosowane są środk i suszące 1ako ochrona przed korozją.

6.3

Dostawy do krajów zamorski ch w opakowaniu "morskim"

Przewidziane do transportu morskiego agregaty hydrauliczne wysyła n e są w skrzyniach wyłożonych wodood· pornym papierem asfaltowanym. (Dna skrzyni nie po· krywa się papierem asfaltowanym, co umożliwia spływa nie wody, która ewentualnie mogłaby przeniknąć do środ ka). Na czas transportu do 6 miesięcy dokonuje się ochrony agregatu przed ko rozj ą przez zastosowanie środ ka s u szącego.

Inne wykonania - jak opisano w punkcie 5.1 .

335

Opakowanie i transport

6.4

Dostawy do krajów b. ZSRR lub z uwzg l ędnieniem czasu trwania transportu ponad 6 miesięcy i czasu przechowywania do 24 miesięcy

Transport agregatów hydraulicznych odbywa się w skrzyniach wyłożonych wodoodpornym papierem asfaltowanym (dno skrzyn bez papieru asfaltowanego). Konserwację agregatu wykonuje się z zastosowaniem srodka suszącego 1wielowarstwowej kompleksowej folii aluminiowej.

Na życzenie klienta wstawia s i ę do warstw barierowych wilgoci. umożliwiające sprawdzenie z zewnątrz skuteczności środka suszącego (patrz punkt 2.1). wskaźniki zawartości

W celu zachowania rnezawodnosc1 dzialania przy dłu gotrwałym transporcie i przechowywaniu niezbędna jest konserwacja wewnętrzna z zastosowaniem oleju ochronnego (patrz rozdział '" Konserwacja wewnętrznej powierzchni hydraulicznych elementów. urządzeń 1 agregatow").

7

Cechowanie i znakowanie

7.1

Cechowanie pojedynczych oraz części zamiennych

częśc i

7.2

Znakowanie zasadnicze jednostek wysyłkowych

Jednostki wysylkowe należy znakowac farbą kontrastową. odporną na dzialanie wody morskiej i na działanie swiatla Znakowanie wykonuje się bądź za pomocą szablonów, bądz też za pomocą tabliczek dostarczonych przez zamawiającego. Przy znakowaniu za pomaca szablonow należy dobierać wielkośc liter odpowiednio do wymiarów jednostki ładunkowej. Części nie opakowane lub umieszczane na konstrukcji sarnowej nalezy znakowac bezposrednio na pakowanych wyrobach Wszystkie jednostki ładunkowe z zasady znakuje obydwu stron wzdłużnych.

7.3

się

Znaki manipulacyjne i znaki niebezpieczeństwa

Opakowania przedmiotów wymagających szczegol · nego obchodzenia się podlegają specjalnemu oznakowaniu. Na tych opakowaniach umieszcza się przedsta· wiane niżej znaki międzynarodowe. Znaki niebezpieczenstwa zawarte są w publikacji IMDG· Code i zamieszczone na rys. 236. Znaki te umieszcza się na tych samych stronach opakowania gdzie znajduje się znakowanie zasadnicze wedlug punktu 7 2 Znaki ocznaczające środek c1ężkosc1 umieszcza się rownież na stronie czolowej opakowania.

Wszystkie pojedyncze części, również znajdujące się luzem w opakowaniu jednostkowym, powinny być odręb nie cechowane przez producenta/dostawcę. Powyższe cechowanie powinno znajdować się rowrneż w specyfikacji wysylkowej jednostki ladunkowej

'

.

li ! 1'

Góra, nie

przewracać

Chronić

Ostrożnie .

kruche,

łam li we

przed wilgocią

i

\l Ś rodek ciężkości (przeciążenie na

I

I

Przechowywać pod daszkiem ochronnym

część przednią)

Rys. 236: Znaki mampulacy;ne 1znaki mebezp1eczenstwa

336

z

-4tI Srodek ci ężkości

~

Miejsce zakładania zawiesi

(T Przechowywać w chłodnych

pomieszczeniach

~ Łatwo

palne

('r Przechowywać w pomieszczeniach o temperaturze dodatniej

Opakowanie i transport

8

Literału ra

PublikaCJa firmowa:

Publikacia firmowa :

Verpackungs- und Versandvorschriften fur Hydac-Blasen- und Membranspeicher. die rn1t Vorfulldruck (Stickstoff) geliefert werden HYDAC GmbH, Sulzbach

Allgemeine Verpackungsbedingungen fur Maschinen- und Anlagenbaute1le Mannesmann Anlagenbau AG, Theodorstrar3e 90. 0-4000 DOsseldoń 30

337

Opakowanie i transport

Notatki

338

Uruchamianie układów hydraulicznych

Uruchamianie układów hydraulicznych Franz X. Feicht

1

Przygotowanie do uruchomienia

1.1

Sprawdzenie zbiornika cieczy roboczej

Przed wysyłką należy sprawdzic czystośc zb1ornikow cieczy roboczej układów hydraulicznych 1 należycie zamknąć wszystkie otwory Szczególnie niekorzystne warunki przewozu zbiornika od producenta do miejsca zainstalowania oraz ewent. dłuższe przechowywanie w magazynie przejściowym 1 to także w niekorzystnych warunkach. może przyczynie się do zanieczyszczenia zbiornika cieczy roboczej (wodą. pyłem itp.), zanim uklad napędowy znajdzie się w ostatecznym miejscu przeznaczenia. Jeśli

z góry przewiduje się przejsc1owe składowanie 6 miesięcy , to ze względów konserwacyjnych może okazać się konieczne zamknięcie również przewodów spływowych i ssawnych wewnątrz zbiornika cieczy roboczej w celu zapobieżenia przepły wowi jałowem u. trwające dłużej niż

Przy instalowaniu w miejscu przeznaczenia okazuje się punkty przyłączenia przewodow splywo· wych były przez dłuższy czas otwarte.

mentow 1urządzeń

układu

hydrauliczne;io.

Ponadto należy wedlug schematu sprawdz1c. czy poszczególne odbiorniki zostaly prawidłowo przyłączone do układu hydraulicznego. Jakakolwiek zmiana orurowania jest związana ze stratą cieczy roboczej 1na ogół niezbyt lubianym pośpiechem. a nawet rozgardiaszem.

1.3

Sprawdzenie wypoziomowania i współosiowości zespołu

pompa-silnik elektryczny Wskutek transportu. nabudowania dodatkowych częsc1 itp. może nastąpić przesunięcie silnika elektrycznego względem pompy. Rożne rodzaje pomp nie dopuszczają zarówno po· przecznych Jak i wzdlużnych obciążen Podatne czlony sprzęgie ł też dopuszczają jedynie nie w1elk1e przesunię cie równoległe lub bląd kątowy.

Nie

należy

o tym

zapominać

nawet wowczas. gdy

wszyscy z niecierpl 1 woscią oczekują odbioru ukladu.

częstokroc , że

Z tego

względu należy

przed wlaniem cieczy roboczej zbiornik układu hydraulicznego i w razie potrzeby oczyścić (nie stosować czyściwa pozostawiają cego włókna!) . sprawdzić

1.2

Sprawdzenie przewodów rurowych od agregatu hydraulicznego do odbiorników

Gdy uruchomienie układu nie zostaje przeprowadzone przez tych samych pracowników, ktorzy zainstalowali przewody rurowe łączące agregat hydrauliczny z elementami sterującymi i odbiornikami, wówczas należy co najmniej wyrywkowo sprawdzić orurowanie. Od wewnętrznej czystości przewodów rurowych w dużym stopniu zależy niezaklócone działanie oraz trwałość ele-

1.4

Napełnianie

komory gazowej ewentualnie wbudowanego akumulatora hydraulicznego

Do napełniania należy stosować tylko azot. Napełniać azotem aż do osiągnięcia podanego w schemacie wstępnego ciśnienia azotu Po (po stronie cieczowej układ powiniem znajdować się w stanie bezcisn1eniowym !) . W celu uzyskania możliwości wykorzystania rownież objętości azotu zawartej w butlach stosuje się l zw zespoły napełniania służące do odpowiedniego "przepompowania" azotu z ciśnienia panującego w butli gazowej.

W zestawach akumulatorów hydraulicznych z szeregowo przy lączonymi butlami gazowymi można w odpowiednich okolicznościach wykorzystać również układ hydrauliczny do takiego "przepompowania·· azotu

339

Uruchamian ie układ ów hydraul icznych

Stosowanie tej metody w układach z akumulatorami pę cherzowymi jest bardzo niebezpieczne (przeciążenie pęcherza')

1.5

Wlewanie cieczy roboczej

Ciecz robocza, niezależnie od tego w 1ak1ch pojemnikach została dostarczona. nie ma wymaganej czystosc1 Z tego względu należy ciecz roboczą wlewać poprzez filtr wlewowy o absolutnej dokładnosc1 filtrowania co naimniej takiej samej. Jaką ma filtr zainstalowany w ukladz1e.

1.6

Pracownicy zatrudnieni przy uruchamianiu

2.3

Uruchamianie pomp

O ile dany rodzai pomp tego wymaga. należ· pompę napelnic cieczą roboczą przed pierwszym uruchomieniem. by w ten sposób zapobiec pracy lożysk 1zespołu roboczego pompy bez smarowania. Krótkotrwale impulsowo uruchom1c silnik napędowy pompy ob1egowe1 1 sprawdzić kierunek 0brotow Po ustaleniu prawidłowego kierunku obrotow v. ączyć pracę pompy 1 sprawdz1c szczelnosc układu oraz praw1dlowosć przeplywu. Jeśli

nie stwierdzi się żadnego blędu, to rnożna zawo1 cisnienie powoli nastaw1ac na cisnienie wskazane na schemacie. po czym nastaw enie zabezograniczający pieczyć.

W miejscu uruchamiania układu, ze względów bezp1eczenstwa. mogą przebywac tylko te osoby. ktore są przy tym zatrudnione. Tutaj możemy tego łatwo wymagać . Jednak w rzeczyw1stosc1. w czasie uruchamiania układu. znajdują się w tym m1e1scu pracownicy szeregu przedsiębiorstw którzy w pospiechu pragną zakonczyc swoje fragmenty prac. Niekiedy, kończy się to ciężkim wypadkiem. po ktorym wspomina się przytoczone tutaj wymaganie 1wyraża sło wami " przecież należało o tym wiedzieć .. ". Ale wtedy to JUZ iest za pózno.

Pompę napełrnaiącą

i zasila1ącą można JUŻ teraz uru· w taki sam sposób. Należy przy tym układ od powietrzyc

chamiać

Następnie uruchamia się pompy obwodu steruiącego. o ile takie występują w układzie Jesli w obwodzie steruią cym nie stwierdzono zaktocen. to można nastawie wymaganą wartosć c1snienia sterowania 1 zabezp1eczyc Również i ten obwód należy odpow1etrzyc Następnie uruchamia się koleino pompy robocze. Również i tuta) chamiania

2

Uruchamianie

obowiązują

podane

wyżej

zasady uru

Poszczególne pompy nalezy obserwowac do tego czaslł one tłoczyc ciecz roboczą w sposob rownomierny i ciągły. Gdy pompy w czasie uruchamiania zasysają lub otrzymują ciecz roboczą z pojedynczymi pę cherzykam1 powietrza lub nawet silnie zapowietrzona. wowczas pompy te wytwarzają głosne dzv. ęk1 podobne do wystrzałów lub bardzo glosny halas ciągły . W pompach wyporowych osiąga się bardzo duzą prędkosc narastania ciśnienia. wobec czego wskutek sprężania pę cherzyków powietrza następuje miejscowe bardzo duze nagrzanie cieczy robocze1 co wydatnie pogarsza jej jaaż będą

2.1

Nastawianie ciśnienia

Należy odc1ązyc wszytk1e zawory organ1cza1ące ciśnie nie. zawory redukujące c1snierne 1 regulatory c1snienia pomp. Nie dotyczy to zaworów trwale nastawionych przez specjalistów Urzędu Dozoru Technicznego.

2.2

Układy

z serwozaworami

kosć.

W układach z serwozaworami nalezy odkręcić serwozawory 1 zastąpic ie płytami do przeplukiwania. a jeszcze lepiej rozdzielaczami tei samej w1elkosc1 nominalne) Odbiorniki należy połączyć obejściowo. Przy przepłuki waniu należy w calym układzie hydraulicznym osiągnąc temperaturę odpowiadającą co najmniej póżnie1sze1 temperaturze pracy układu. Przegrody filtrujące (wkłady) należy wym1ernac zgodnie z wymaganiami. Jako czas przepluk1wania można

przyjąc:

V /= - ·5(h]

o

V= poiemnosc zbiornika. I O= wyda1nosc pompy wysokiego cisnrenra. I min

340

Jeżeh

pompy ieszcze po upływie kilku minut nadal nie otrzymywaly cieczy roboczej bez powietrza to należy szybko ustalić i usunąć przyczyny tego stanu. będą

Uruchamianie

sterujących

Elementy sterujące i odbiorniki należy uruchamiać przy malym natężeniu przepływu i niskim ciśnieniu . dzięki czemu można będzie uniknąć uszkodzeń wynikających z błędnych połączeń (elektrycznych lub hydraulicznych). Dopiero po potwierdzeniu prawidlowej kolejności łączeń , prawidlowego wysterowania odbiorników i należytego zabezpieczenia ograniczeń z wylącznikami krańcowymi itd .. można zwiększać ciśnienie i natężenie przeplywu aż do przewidzialnych wartości. Przez caly ten czas należy

bieżąco sprawdzać następu

hydraulicznych

Uruchamianie układó w z zaworami proporcjonalnymi

2.7

Uruchamianie elementów i odbiorników

2.4

układ ów

Takie układy należy sanych wyżej.

uruchamiać

po uruchomieniu opi-

Działania można realizować w warunkach awaryinego sterowania ręcznego. W celu zapobi eżen ia uszkodzeniom należy uruchamiać działanie zaworow proporC)onalnych najpierw z pomocniczymi urządzeniami elektrycznymi. Takie walizeczki serwisowe oferowane są przez producentów elementów sterujących. W pózniejszym okresie walizeczki te można wykorzystać do sprawdzania zarówno zaworów proporcjonalnych iak 1 modułów wzmacniaczy.

jące wartości:

-

temperaturę cieczy

roboczej w zbiorniku:

- przecieki wszystkich elementów układu : -

temperaturę

korpusow hydraulicznych pomp i silni-

ków: -

stopień

Zawory

zanieczyszczenia zainstalowanych filtrów.

Pozostałe

2.5

nastawienia

ograniczające ciśnienie nastawić

na

zadaną

wartość i zabezpieczyć . Nastawić i zabezpieczyć Nastawić

zawory

Uruchamianie u kład ów z serwozaworami

2.8

- poziom cieczy roboczej w zbiorniku;

Uruchamianie powinno odbywać się najpierw bez serwozaworów. Zamiast serwozaworów należy wstaw1c bądź płyty do przepłukiwania , bądź też rozdzielacze o takiej samej wielkości nominalnej. jeśli .est to dla układu dopuszczalne. Po zakończeniu procesu przepłukiwania wstawia się serwozawory, zwracając przy tym uwagę na zachowanie jak największej czystości. Również 1 lutai należy najpierw ręcznie uruchamiać wszystkie hydrauliczne elementy sterujące . Do sterowania serwozaworów oferowane są urządzenia sterujące z zasilaniem ba· teryjnym . Urządzenia to znacznie ułatwiają zarówno uruchomienie, jak i późniejszą lokalizację uszkodzeń

regulatory cisnienia pomp.

redukujące ciśnienie , przyłączające

Uruchamianie układ ów szybkobieżnych maszyn i urządzeń

2.9

ciśnienie i odłączające ciśnienie. Wyregulować

czujnik poziomu cieczy roboczej w zbior-

niku . Nastawić przekaźnik ciśnienia

i pr7eka7nik ró7nicowy

ciśnienia.

Nastawić

regulator temperatury na właściwą wartość .

Wyregulować

punkty

przełączenia

w

układzie

kontroli

temperatury.

2.6

Pozostałe czynności

kontrolne

Sprawdzić:

- czy zamocowanie orurowania jest wystaczające również przy zmiennym obciążeniu ciśnieniem? - czy punkty zamocowania mieszczone?

zostały prawidłowo

roz-

- czy przewody giętkie zostały tak ułożone , że nie ocierają się również przy obciążeniu ciśnieniem?

nader często nie można urucham1ac zwykle przyrządy pomiarowe (Jak manometry termometry , elektryczne mierniki uniwersalne itp ) oraz standardowe narzędzia. Optymalizowanie jest w takich warunkach wręcz niemożliwe. Takimi maszynami i urządzeniami są np. prasy kuźnicz e. wtryskarki tworzyw sztucznych, specjalne obrabiarki walcarki, układy sterowania żurawi . maszyny 1urządze nia z elektrohydraulicznymi układami regulacji itd. Do uruchomienia i optymalizacji takich układów potrzebny jest odpowiednio duży zestaw urządzeń pomiarowych, umożliwiających jednoczesną wielokanałową rejestrację różnych parametrów (np. wielu wartości cisnienia, sygnalów elektrycznych, przemieszczenia. pręd kości, natężenia przepływu itd.). Taki zestaw powinien także umożliwiać ustalanie czasów opoźnienia. reiestrację szczytowych wartości ciśnienia 1 krótkotrwałych gwałtownych spadków ciśnienia oraz przeciwdz1alan1e tym zjawiskom, a także umożliw i ać ustalanie błędnych działań poszczególnych urządzeń , jed noznaczną ocenę istniejącej wie l kości bezpiecznej strefy przecinających się ruchów. Ponadto zestaw ten powinien umożliw1c sporządza nie dokumentacji o pracy i wydajnosc1 danych urządzeń lub zestawów urządzeń w chwili przekazywania ich do eksploatacji. Takich

układów

stosując

341

Uruchamianie układów hydraulicznych

Najczęściej popełniane błędy

3

przy uruchamianiu hydraulicznych

Należy więc jak na1bardz1e1 un ikać popełniani a przy uruchamianiu układu hydraulicznego.

błędow

Najczęściej występującymi błędam i są:

- zaniedbanie dokonania kontroli zbiornika cieczy roboczei: napełn ianie

zbiornika ni efiltrowaną ci eczą roboczą:

- nie sprawdzenie instalacji przed uruchomieniem (pozniejsze zmiany wiążą się ze stratami cieczy roboczej) : - zaniedbanie oopow1etrzenia elementow układu ; - nastawienie zaworow ograniczaiących c1snienie ze zbyt małym nadmiarem ponad wartość ciśnienia roboczego (nie uwzględniono różnicy ciśnienia zamknięcia):

- nastawienie regulatorów ciśnienia pomp hydraulicznych na wartosc wyższą lub rowną wartosci. na ktorą nastawiono zawór ogran iczający ciśnien ie · - nie dotrzymanie wymaganego czasu układu z serwozaworami :

przepłukiwania

- nie zareagowanie na wytwarzanie przez pompy hałasu odbiegającego od normalnego (kawitaCJa, nieszczelność przewodu ssawnego. nadmiar powietrza w cieczy roboczej} : - nie zwrócenie uwagi na poprzeczne obciążeni e czysk siłownikow (błędne wmontowanie!): - nie następuje odpowietrzanie nie uszczelnien !) :

siłowników

tło

(uszkodze-

- zbyt bliskie nastawienie wyłącznikow krancowych : - przy nastawieniu nie uwzględniono histerezy elementu przełączaiącego w przekażnikach ciśnienia ; - korpusy hydraulicznych pomp i silników nie zostaly napełnio ne cieczą roboczą przed uruchomieniem : wartości nastawcze nie zostały wpisane do dokumentaCJi ruchowei:

- wrzeciona nastawcze nie zaplombowane;

zostały

- zbyt wiele osób przebywa w chamianiu.

342

zabezpieczone lub

pobliżu

Podsumowanie

układów

Zarówno obsluga techniczna. jak i uruchomienie wywierają decydujący wpływ na trwałość i niezawodne działa nie układu hydraulicznego

-

4

ukladu przy uru-

Uruchomienie u kładu hydraulicznego. za leżnie od 1ego w1elkosci i skomplikowania. może być dokonywane bądz przez przyszły personel obsługi (jesli dysponuje on wie· dzą w dziedzinie hydrauliki lub przeszedl odpowiednie szkolenie}. bądź też przez fachowcow wykonawcy układ u. Osoby uruchamiające układ powinny być wyposazone w odpowiednie przyrządy 1 urządzenia pomiarowe. Wielu uzytkownikow układow hydraulicznych dosw1ad· czalnie przekonało się . że oszczędzanie na uruchamianiu u kładu przez s pecjalistę producenta jest bardzo zawodne 1w rzeczyw1stosc1zamiast zmniejszenia kosztow znacznie ie zwi ę ksza .

Uruchamianie układów hyd raulicznych

Notatki

343

Uruchamianie

Notatki

344

układów

hyd raulicznych

Utrzymanie

układow

hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawności technicznej Franz X. Feicht

Wstęp

1

Według usta ,eń

normy DIN 31 051 pojęcie nadrzęd ne " Utrzymanie urządzen w stanie sprawnosc1 techniczne{ obejmuje następujące obszary działań :

1.1

Obsługa

techniczna

wodują powolne wykorzystanie przewidzianych przy projektowaniu rezerw aż do takiego punktu. w ktorym me osi ąga się już zadanych wartości (ten punkt me musi byc rownoznaczny z awarią urządzenia) tub następuje nagłe uszkodzenie pojedynczych etementólńl urządzenia lub ukladu

Zespół czynności niezbędnych

do zachowania nominalnego stanu sprawności technicznej , tzn. dbałość o to, by w wyniku odpowiednich czynności następowała w okresie eksploatacji jak najmniejsza redukcja " zapasu na zu-

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawności technicznej

2

życie ·

1.2

Kontrola

Zespól czynności zmierzających do rozpoznania kazdorazowego stanu rzeczywistego. tzn. do rozpoznania gdzie 1dlaczego następuje zmniejszenie zapasu na zużycie .

1.3

Naprawa

Zespoi czynriosci mających na celu przywrocenie nom1 nalnego stanu . tzn. przywrocerne stanu sprawnosc1 technicznej i uzupełnienie zapasu na zużycie. W

urządzeniach

i

układach

można

hydraulicznych

pod

Ze względu na wszechstronnośc zastosowania napę · dow 1sterowan hydraulicznych występują tutaj układy od najprostszych (np pompa stalej wydajnosci do zasilania jednego odbiornika) aż do złożonych (np . uklady w1elo· pompowe z zadaniami regulacyjnymi) i wszelkie stopnie pośrednie

Czynnosci związane z utrzymaniem urządz en w dob1ym stanie technicznym należy planowac i realizowac odpo· w1edrno do znaczenia tych urządzeń rodzaju pracy (przerywana lub ci ągła wielozmianowa) . skutkow w przypadku awarii ( układ indywidualny do zadań podrzędnych lub układ . w ktorym awana jednego członu powoduje wstrzymanie procesu roboczego całej hn11 produkcyjnej) oraz odpowiednio do wymaganej dyspozycy1 · naści urządzeń .

pojęciem " redukcja zapasu na zużycie " rozumieć:

-

zwiększenie się

luzu

między

suwakiem

(tłokiem )

2.1

otworem:

Kontrola

- zuzyc1e się uszczeln ień ruchowych : -

erozję krawędzi sterujących :

zmęczenie materiału łożysk

-

zwiększenie się

luzu

tocznych :

między

Poszczególne punkty Kontroli. specyficzne dla danego zestawie w postaci wykazow zbiorczych aby również pracownicy o różnym stopniu przeszkolenia mogli wystarczająco gruntownie przepr:>wadz1c kontrolę tych punktów . układu. należy

tozyskiem

śłtzgowym

1

wałem ;

kawitacyjne uszkodzenia elementow pomp i zaworów. - zmiany chemiczne w cieczach roboczych .

W

dużych układach

zachodzi koniecznosc dokonania

podziału punktów kontroli według różnych okresow eks-

ploatacji. np. punkty codziennej kontroli punkty comiekontroli, punkty kontroli przed dłuższą przerwą w eksploatacji (np. przed urlopem zbiorowym). sięcznej

Wszystkie wymienione wyżej , "zjawiska zużycia po-

345

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawnosci tech nicznej

Do najwazniejszych punktow kontroli

2.1 .1

uległo zmniejszeniu wskutek osadzania szczen.

należą

Sprawdzenie poziomu cieczy w zbiorniku

Zbyt niski poziom cieczy wskazuje normalnie na straty wskutek przecieków zewnętrznych . Po większej naprawie poziom cieczy może opadac jeszcze przez jak1s czas. jezeli układ odpowietrza się samoczynnie. Zbyt wysoki poziom cieczy robocze1 moze wskazywać. że wskutek przenikania powietrza następuje ruch jałowy wyżej położonych elementów , gdy uklad jest zatrzymany. Wskutek nieszczelnosc1 wodnych chlodrnc oleju (wymienników c iepła) może nast ępować przenikanie wody do układu hydraulicznego.

2.1.2

Sprawdzenie sprawnosci wymiennika ciepła

się

zanieczy-

Zwiększenie się przec1ekow wewnętrznych w paszcze· golnych urządzeniach, zadz i ałanie zaworów ograniczających c1snienie następuje przy zbyt niskim c1sniernu me działa sterowanie z kompensaCją c1snierna od obciąże nia (load-sensing) układ jest eksploatowany z przekroczeniem dopuszczalnych danych.

2.1.5 Należy

Sprawdzenie cisnien sprawdz1c

c1śn1erne

otwarcia zaworow ograniumieszczonych przy pompact1 1 przy odbiornikach. sprawdz1c zawory ograniczające cis· nieme w obwodzie sterującym. sprawdzić ciśnienie gazu w akumulatorach hydraulicznych sprawdz1c prawidło· wosć nastawienia zaworów redukujących ciśnienie. sprawdz1c zawory przełączające 1wyłączające ciśnienie czających ciśnienie.

Powietrzno-cieczowy wymiennik ciepła W m1e1scach pracy o większym zapyleniu bardzo szybko maleje oddawanie ciepła z powodu osadzania się pylu na powierzchni zewnętrznej wymiennika ciepła. Jeżeli zas powietrze ch łodzące zawiera też mgłę olejową z przecieków zewnętrznych to bardzo szybko niemalże ustaje oddawanie ciepła. Wodno-cieczowe wymienniki

c iepła

Woda chłodząca powinna byc na tyle czysta. by izoluwarstwy mułu nie utrudniały przechodzenia ciepła . Jest to szczególnie ważne wowczas . gdy stała wartośc temperatury cieczy roboczej utrzymywana jest przez d ławienie przeplywu wody ch lodzącej . wobec czego nie wystę puj e d u ża pręd kosc przeplywu wody. co mogloby wyp lu k1wać osad. Ważne jest że dz1alarne wodnego wymiennika ciep ła wymaga przeplywu zarowno wody. jak 1 cieczy robocze1. gdyż w innym razie tylko częsc powierzchni byłaby .vykorzystana do przejmowania ciepła . 1ące

2.1.3

Sprawdzenie zewnętrznej szczelności urządzeri (badanie wzrokowe)

N ależy

sprawdzic przewody rurowe. przewody giętkie w miejscach po łączenia) pompy, elementy steruj ące, hydrauliczne silniki i si łowniki (zwłaszcza

2.1.4

Sprawdzenie temperatury cieczy roboczej w czasie pracy układu

Wzrost temperatury cieczy roboczej stępujących przyczyn:

może wynikać

z na-

Zbyt mała jest sprawnosc wymiennika ciepła (zanieczyszczenie powierzchni zewnętrznej. uszkodzenie wentylatora. za maty dopływ łub brak dopływu wody chłodzą cej. zbyt wysoka temperatura wody chłodzącej na wejś ciu. zamulenie wymiennika ciepła itd.}. Wzmożo n e wytwarzanie ciepła przez hydrauliczne pompy i silniki wskutek uszkodzenia łożysk tocznych lub śhzgowych Promieniowanie cieplne zbiornika cieczy robocze1 układu przewodow rurowych 1urządzen hydraulicznych 346

2.1.6

Sprawdzenie natęzenia przeciekow

Pomiar natęzenia przecieków oleju z siłni ... ow hydraulicznych. a częściowo takze z pomp, pozwala na wysnucie wrnoskow co do stanu zużycia. To samo dotyczy szeregu zaworów sterujących, regulu1ących 1 odcinaiących . Powolne wsuwanie się (lub wysuwanie) tłoka silownika zna1du1ącego się pod obciążeniem gdy organ odcinający jest zamknięty pozwala przypuszczać . że nastap1to uszkodzenie uszczelnien tłoka .

2.1.7

Sprawdzen ie czystosci cieczy roboczej

Kontrola wzrokowa pozwala na dokonanie •ylko zgrubnej oceny (zmętnienie cieczy roboczej. ciemniejsze zabarwienie niż w chwili wlewania. osad na d'lie zbiorn1kC1 cieczy roboczej). lstnie1ą

trzy metody

określania czystości

cieczy robo

cz ej - Grawimetryczne w~krycie cial stałych v. wyniku do· kladnego f1 trowania okreslonej ilosc1 cieczy (np 1OO ml) i zważenia sączka papierowego przed 1po procesie filtrowania. W ten sposób można oheslić udział cial stałych w mg/I Rzeczywisty udział ciał stalych 1est jednak nieco większy niż stwierdzona wartośc. ponieważ również i sączk i papierowe maj ą pory o przec1ęt· nej w1elkosci np. O 8 pm Zanieczyszczenia tego rzędu wielkosci nie powodują wprawdzie zużycie ściernego w luzach pasowania ale przyczyniaią się do erozji w m1e1s:;ach bardzo szybkiego przepływu cieczy roboczej (np w zaworacr ograniczających ciśnienie zaworach regulacyinych. w bardzo małych rowkach zaworów sterujących w rowkach tłu miących rozrządu rowkowego pomp itd.). Grawimetryczne wykrycie cial stałych nic me mówi ani o skladzie stwierdzonych ciał stałych . ani też o ich rozkladz1e wymiarowym G rawi metryczną metodę można stosowac Jedynie w laboratorium lub przy uzyciu wozka laboratoryJngeo. speCJalrne przystosowanego do badania cieczy.

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

- Zliczanie

cząstek

z zastosowaniem elektronicznych i sortujących.

2.1.8

Sprawdzenie stanu zanieczyszczenia filtru

urządzeń liczących Urządzenia

te dz1ała1ą całkowicie automatycznie Nte nadają s1e one do badania cieczy zawieraiących wodę. mieszanin cieczy oraz cieczy o zbyt dużym udziale ciał stalych. Są to urządzenia bardzo drogie. wobec czego dysponują nimi głównie laboratoria wielkich przedsiębiorstw. producenci filtrów, producenci cieczy roboczych oraz ewentualnie producenci elementów hydraulicznych. Przez odpowiednie wywzorcowanie tych urządzen można uzyskać bezpośrednią zgodność wyników z klasyfikacją zanieczyszczeń według NAS 1638 lub normą SAE. - Badania mikroskopowe Kilka kropel (dokladnte zdefiniowaną ilosc) cieczy roboczej umieszcza się na powierzchni dobrze wchła niającego materiału (np. na bibule lub sączku papierowym). Pozostające na powierzchni ciała stałe można obserwować pod mikroskopem. Metoda ta pozwala ocenić rozklad wielkości ciał stałych 1zgrubnie okreś lić ich skład {np. cząstki metalowe, starte cząstki uszczelnień. krzemiany, włókna itd.). Metoda ta umożli wia szybkie przeprowadzenie badań na miejscu. podczas gdy opisane wyżej metody nadają się jedynie do stosowania w laboratorium lub ze specjalnie wyposażonym wózkiem serwisowym. Decydujące

znaczenie w odniesieniu do opisanych wymetod wykrywania ciał stałych ma problem ·1ak' i "gdzie" należy z układu pobierać próbki cieczy roboczej Najwlaściwszą ocenę uzyskuje się na podstawie probek. pobieranych z ukladu będącego w ruchu. żej

Jako bardzo korzystne okazało się pobieranie próbek z przewodu cisnieniowego. możliwie jak najbliżej pompy. W tym przewodzie z reguły istnieią punkty pomiaru ciś nienia. które można wykorzystać do pobierania próbek. Im bliżej ciśnieniowego przylącza zna1duje sie punkt pobierania próbek, tym większa iest jeszcze pulsacja. co zaciera rożnicę między przepływem laminarnym i turbulentnym (ISO 4021 definiuje dokładne pobieranie próbek). Jeżeli próbka pobierana jest poprzez pomiarowy przewód giętki. to najpierw należy spuścić większą ilość cieczy (co najmniej 2 litry) z mozliw1e dużą prędkością przepływu. aby upewnić s i ę, że badane1 próbki nie zniekształca nagromadzenie ciał stałych w przewodzie 1 armaturze do pobierania próbek Statyczne pobieranie próbek ze zbiornika cieczy roboczej - i to z układu będą cego dluższy czas w stanie spoczynku - może dać wynik, który nie pozwala na wysnucie wniosku co do udzialu cial stałych w cieczy roboczej płynącej w danym układzie. Metoda ta jest jednak bardzo prosta, wobec czego znajduje bardzo częste zastosowanie mimo tych zastrzeżeń. Co namniej należałoby przy tym przestrzegać przepisów Cetop RP 95 H. rozdział 3

Bardzo obecnie rozpowszechnionych filtrow nte można JUŻ sprawdzać wzrokowo.

wglębnych

Stop1en zanieczyszczenia można okreslić tylko na podstawie spadku ciśnienia na przegrodzie filtrującej (lub na podstawie pomiaru ciśnienia przed przegrodą filtrujacą w filtrze spływowym jeżeli po stronie czystej nie ma JUŻ oporu hydraulicznego). W celu umożliwienia sprawdzenia stanu filtrów bez użycia przyrządów pomiarowych należy stosować tylko filtry z optycznym wskaznik1em zanieczyszczeń lub z ciąglą kontrolą realizowaną przez elektryczne wskaźniki zanieczyszczeń. Zawartośc c1al stałych

w cieczy robocze 1est praktycznie elementów hydraultcznych. Przyczyną uszkodzenia 75 do 80 '}o wszystkich urządzen hydraultcznych nadesłanych przez klientów do naprawy głównej, bylo zużycie sc1erne i erozja. powstałe wskutek nadmiernej zawartości c1al stałych w cieczy roboczej. Około 1O °/\ tych urządzeti uległo uszkodzeniu wskutek kaw1taCJ1 glówną przyczyną zużyc ia ściernego

W uktadach pracuiących z cieczami trudno zapalnymi typu HFA, HFC i HFD. udział uszkodzen kaw1tacy1nych i est większy i wynosi 15 do 20 % . Pewre znaczenie ma też udział ciał stałych o wymiarach mnie1szych niż wiei kość porów w zastosowanych filtrach. ponieważ sprzyia to erozji. W takich warunkach występuje swego rodzaiu proces gladzen1a, który zwiększa luzy pasowania . wygładza powierzchnie steruiące 1 ulatwia zużycie sc1erne uszczelnien ruchowych. Jakkolwiek bardzo rzadko bywa to przyczyną nagłej awarii urządzen hydraultcznycr, to jednak skraca ich trwalość użytkową.

2.1.9

Sprawdzenie własności chemicznych cieczy roboczej

Ciecz robocza narażona jest na duże obciążenia wskutek zmiany ciśnieti duże prędkości przeplywu duze naprężenia ścinające. miejscowe nagrzana. stykanie się z powietrzem 1 nasycanie powietrzem atmosferycznym {tlenem). stykanie się z różnymi metalami elastomerami 1 tworzywami sztucznymi, skropl1nam1 oraz cząstkami cial stalych Wszystko to nie pozostaje bez wpływu na zachowanie trwałej stabilności chemiczną Regularnie

należy sprawdzać:

Liczbę kwasową. liczbę

utleniania,

zmydlenia, udz1al produktow

lepkość i wskaźnik lepkości

Tego rodzaju badania są jeszcze ważniejsze w przypadku pracy z cieczami trudno zapalnymi typu HFA HFC 1HFD. Na l eży te badania przeprowadzac częsc1e1 n1z w pracy z olejem mineralnym, poniewaz wc1ąz 1stale stwierdza się, że duże szkody (np. wskutek kawitaCJt oraz uszkodzenia łożysk śltzgowych i tocznych) powsta ją w wyniku bardzo szybko następujących zmian che-

347

Utrzymanie układow hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

m1cznych. których nie można objaśnić jakimkolwiek dazaobserwowac powodem zewnętrznym.

2.1.13

Jeżeh

Nal eży

1ącym się

nie dysponuje się wlasnym laboratorium to z producentami cieczy roboczej zawrzeć odpowiednie porozumienie w sprawie okresowego przeprowadzania omowionych wyżej badan można

Gdy ilość cieczy roboczej w ukladz1e jest mala, to taniej 1 latw1ej jest ciecz tę okresowo wymieniać unikając w ten sposob ponoszenia bieżących nakładów na badania chemiczne. Sprawdzenie temperatury w miejscach

2.1.1 O

ułożyskowania

Gdy na bieżniach łozysk tocznych powstają pierwsze objawy zmęczenia powierzchniowego ( wżery ) wówczas w obszarze zabudowania tych lożysk można stw1erdz1ć pewien wzrost temperatury wynikający ze zwiększenia strat mocy. Wymaga to jednak uprzedniego okreslenia temperatury odniesienia, którą już po dotarciu łożysk należy mierzyc w ustalonych cyklach roboczych 1zawsze w tym samym punkcie Jedynie porownanie temperatury pozwala na wysnucie wlaściwego wniosku Sprawdzenie poziomu

2.1.11

hała su

Również hałasu

1 to sprawdzenie dotyczy zmian poziomu w porownaniu ze stanem początkowym .

Gdy następuje otwarcie zaworu ograniczającego c1snienie wówczas mcżna usłyszec charakterystyczne syczenie. Jezełi słychać jednak halas brzęczenia łub gwizdu to znaczy że nastąpiło uszkodzenie zaworów ciśnienio wych. Siłowniki.

przy wysuwaniu się lub wsuwaniu tloczysk mogą wydawac dzw1ęk brzęczenia łub skrzypienia Moze to wskazywac na zużycie prowadnic. zakleszczenie (np. zardzewiało lożysko wahliwe) . nieodpowiednią 1akosc cieczy roboczej itp. Zwiększenie poziomu hałasu emitowanego przez pompy (dotyczy to również silników hydraulicznych) w miarę wzrostu ciśnienia . może wskazywać na wynikłe wskutek erozji lub kawitacji uszkodzenia lożysk tocznych Nieprzy1emny glosny halas pompy występujący niezależnie od obciążenia cisnienrem i natężający się ponadproporcjonalnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. wskazuje na zbyt niskie ciśnienie zasilania lub zbyt duże podcisnienie w przewodzie ssawnym (albo doprowadzającym)

2.1.12

Sprawdzenie mocy i

prędkosci

Takie dane. jak czas wysuwania się 1wsuwania tłoczysk silowników w porownaniu z wartośc 1am1 gwarantowanymi. prędkości obrotowe na wale wyjściowym. pobór mocy przez pompy. można określić z mniejszym lub większym nakladem czasu i kosztow. zależnie od typu ukladu hydraulicznego. Na tej podstawie można wnioskowac o ogólnym stanie układu .

348

Sprawdzenie układu przewodów rurowych i przewodów giętkich

sprawdz1c szczełnosc przewodow rurowych oraz armatury przyłączeniowej 1 połączeniowe1 Sprawdz1c czy przewody rurowe są mocno osadzone w punktach zamocowania Luzne przewody rurowe mogą oc1erac s ię. a armatura przylączeniowa może być narażona na niedopuszczalne obciążenia mechaniczne. Miejsca z wgnieceniami łub wyboczeniam powodu1a oporu przepływu (straty moc~ dodatkowe nagrzewanie) zwiększenie

Należy sprawdz1c czy przewody g 1 ętk1e nie ociera1 ą się 1 czy rne tworzą s i ę pęcherzyki Sprawdzić przestrzeganie przepisów montażu przewodow g1ętk1ch . Sprawdzić szczelność

armatury

przylączen

owej prze-

wodow g1ętk1ch .

2.1.14

Sprawdzenie akumułatorow hydraulicznych

Okresowo należy sprawdzać wstępne c1snienie gazi.. (p 0 ) 1 to zawsze niemal w jednakowe1 temperaturze otoczenia 1 w bezciśnieniowym stanre układu hydraulicznego. Powyższe dotyczy akumulatorów pęcherzowych tlokowych 1 przeponowych Akumulatory sprężynowe ciężarowe (obecnie już rzadko spotykane) nalezy sprawdzac 1edyrne na szcze l ność po stronie cieczowej

2.2

Obsługa

techniczna hydraulicznych

układow

W praktyce nie dzieli się tak sciśle czynności związa n ych z kontrolą. obsługą techniczną 1 naprawą. Jak to wyrnkaloby z defm1CJ1 przedstawionych we wprowadzeniu Zwłaszcza zas czynności obsługi technicznej wykony wane są łącznie z kontrolą.

Najważniejszymi czynnościami

z zakresu

obsług i

technicznej są:

2.2. 1

Uzupełnianie

cieczy roboczej

Z zasady należy dodawac taką samą ciecz ·o boczą, 1aką układ jest napełniony. Należy tego przestrzegać równiez w odniesieniu do ole1ów mineralnych. albowiem ole1e spełrna1ąc wprawdzie wymagania DIN 51524 częśc I lub częsc Ił , mogą 1ednak róznić się pod względem zawieranych dodatkow uszlachetnia1ących lub oleju bazo wego. W razie takiego mieszania nie można usta 1c kto ma odpowiadać za ewentualnie powstałą szkodę

Utrzymanie

Do cieczy roboczych często oferowane są dodatki , które tarcie mechaniczne, niemal eliminują tzw. zjawiska drgań ciernych ("stick-slip"). mające jakoby przedłużyć trwalość użytkową cieczy roboczej itp . Przed każdym wprowadzeniem takiego dodatku należy uzyskać zgodę producenta cieczy na mieszanie danego dodatku z zastosowaną cieczą roboczą. Z góry można twierd zić. że producent cieczy roboczej najczęściej bę dzie odmawial jakiejkolwiek odpowiedzia l ności. gdy do cieczy roboczej wprowadzone zostaną jakiekolwiek dodatki innego producenta. W podobny sposób zachowują się producenci urządzeń i elementów hydraulicznych, pon ieważ niezmiernie czasochlonne 1 kosztowne jest określenie długotrwalego oddziaływania 1 zdolnosc1 mieszania s ię składnikow mieszaniny przy wahaniach dozowania i specyficznych dla danego układu obciąże niach cieczy roboczej. zm n iejszają

2.2.2

Wymiana cieczy roboczej

Dokonanie wymiany cieczy roboczej wskazane jest zawsze wówczas. gdy w cieczy zaczynają występowac zmiany chemiczne (pojawienie się produktów utleniania. wzrost liczby kwasowej lub liczby zmydlenia, zanik niezbędnych dodatków uszlachetniających, zmiany lepkości itd.). Poza tym ciecz roboczą na l eży wymieniac wówczas, gdy i l ość bardzo drobnych zanieczyszczen ( = udział cial stałych o ziarnach mniejszych n i ż wielkość porów w stosowanych filtrach) wzrosła na tyle, że należy liczyć się ze zwiększonym dl u gotrwałym zużyci em ściernym (np. więcej niż 250000 cząstek w przedziale od 5 do 15 urn na 100 ml). Zastosowanie pracochłonnej i kosztownej metody oczyszczania jak odwirowanie (jeże l i jest to dopuszczalne dla danego typu cieczy!) lub pras filtracyjnych, jest opłacalne tylko przy dużych ilościach cieczy roboczej. Ilość cieczy roboczej z n ajdującej się w ukła dzie poza zbiornikiem (w pompach, przewodach rurowych, elementach sterujących . a przede wszystkim w siłown i kach) jest nieraz wielokrotnie w i ększa niż obję tość zbiornika. Z tego względu nie wystarczy wymienić tylko ciecz w zbiorniku (nie wolno czynić tak zwłaszcza wówczas. gdy w podlegającej wymianie cieczy roboczej zaczęly już występować zmiany chemiczne!). Przy każdej wymianie cieczy należy przemyć zbiornik. Zarówno przy uzupełnian i u cieczy roboczej , jak i przy wymianie. należy pamiętać o tym. że stan nowej cieczy roboczej w chwili dostarczenia jej nie jest jeszcze bezpoś rednio przydatny do pracy w układzie hydraulicznym ze względu na zawartość ciał stałych . N i ezbędna czystość cieczy roboczej nie może być zapewniona niekiedy wskutek bardzo długiej drogi od producenta do użytkowni ka (zasobniki producenta. zbiornikowce, cysterny i wszelkiego rodzaju pojemniki oraz temu podobne). Zarówno przy uzupełnianiu, jak i przy calkowicie nowym napełnian i u ukladu n a l eży z podanych wyżej względów ciecz wlewać poprzez filtr. Jakość filtru powinna pod wzg lędem wiel kości porów odpowiadać co najmniej fil-

układów

hydraulicznych w stanie sprawn ości technicznej

trom stosowanym w układzie . Lepsze jest stosowanie filtru wlewowego o jeszcze mniejszej w1elkosc1 porow Jest to bardzo ważne . gdyż przy innym dokonywaniu wymiany cieczy roboczej dochodzi od razu do zaktocen eksploatacyjnych. 2.2.3

Oczyszczanie filtrów

Zasadniczo przy

każdej

wymianie cieczy robocze1 naleprzegrody filtru1ące (zwane powszechnie elementami lub wkładami filtru1ącym1) 1wymienić je na nowe. ży 1ednocześnie oczyścić

Spośród najczęściej stosowanych obecnie tkanin filtracyjnych nie ma praktycznie takich. które można byloby oczyścić bez ponoszenia wi ększych nakladow Z tego względu przegrody filtrujące należy wymieniać. W wielowarstwowych przegrodach fi l trujących r1e można już z zewnątrz gołym okiem dostrzec zanieczyszczenia. gdyż ludzkie oko bez urządzenia powiększającego dostrzega tylko cząstki większe niż 45 - 50 11m. Wobec tego stopie n zanieczyszczenia wielowarstwowej przegrody filtru1ącej można ocenić jedynie na podstawie róż n icy c1snien przed i za przegrodą filtrującą. Dlatego też obecnie należy stosować wyłącznie takie filtry, które mają optyczne lub elektryczne wskażniki zanieczyszczenia. Filtry bez stałego nadzoru na Iezy wymieniac w takich przedz1alach czasu, które są jeszcze dosć krotkie. by zapobiec otwarciu zaworu obejsciowego lub uszkodzeniu zatkane1 przegrody filtrujące1 .

2.2.4

Doregulowanie c i śn i eni a

Wszystkie nastawiane wartości ciśnienia wymagają doregulowania. Dotyczy to zaworow ogran 1cza1ących ciś nienie w obwodzie ciśnienia roboczego, ciśnie n ia sterującego 1w obwodzie cisnienia niskiego . a takze zaworow redukujących ciśnienie oraz zaworów p rzyłączających 1 odłączających cisnierne. 2.2.5

Usuwanie przecieków w przewodów rurowych

układzie

Prace związane z uszczelnianiem przewodow rurowych tylko w stanie bezciś n ieniowym Przecieków występujących w miejscach uszczelnionych uszczelkami miękkimi (pierścieniami o przekroju okrą głym, kształtowym itp.) nie można usuwac przez doc i ą ganie (dokręcanie). pon i eważ uszczelki te ulegly by zniszczeniu bądź utwardzeniu. Uszczelnienie tych miejsc może nastąp i ć jedynie przez wymianę uszczelek. należy wykonywać

2.2.6

Oczyszczanie układu hydraulicznego

Od czasu do czasu należy uklad hydrauliczny oczyśc1c w celu umożliwien ia lokalizacji miejsc przecieku , zapobieżenia wprowadzaniu zanieczyszczeń do ukladu przy uzupelnianiu cieczy roboczej , uniknięcia przenikania zanieczyszczeń przy wymianie przegród filtrujących oraz dla ochrony przed powstawaniem rys na wsuwa1ących się 1 wysuwających !toczyskach slownikow, a także w celu un i knięcia zmniejszenia lub calkowitego przerwania

349

Utrzymanie uktadow hydraulicznych w stanie sprawnosc1 technicznej

promieniowania cieplnego niach projektowych układu

uwzględnionego

w oblicze-

W razie stosowania wysokoc1snieniowego urządzenia do oczyszczania parą należy upewnić się że pokrywa zbiornika obrotowe łączniki rurowe pierścienie uszczelniające wały, instalacia elektryczna itp„ są odporne na dzialanie tego nader skutecznego sposobu oczyszczania. Obsługa

tech niczna zbiorników

ciśnieniowych

W tym zakresie l
W układach hydraulicznych do zb1orn1kow ciśnienio wych w myśl tyc1 przepisów zaliczają się zbiorniki cieczy robocze) zna1du1ące się pod nadciśnieniem (np zbiorniki nape1nia1ące pras kużniczych itp ). akumulatory hydrauliczne (pęcherzowe. tłokowe. przeponowe 1przynależne 1m butle gazu sprężonego) Akumulatory hydrauliczne z malymi wyjątkami. napelniane są po stronie gazowej wyłącznie azotem Przed

przystąpieniem

do wykonywania czynnosc1 z obslugą techniczną układów z akumulatorami hydraulicznymi należy układ zawsze doprowadzac do stanu bezcisnieniowego po stronie cieczowej akumulatorow. Na wszystkich akumulatorach należy bezwzględnie um1eszczac dobrze czytelne tabliczki z nastę pującym tekstem (ew. w kilku językach) związanych

UWAGA CIŚNIENIOWY AKUMULATOR HYDRAULICZNY Przed rozpoczęci em naprawy należy akumulator dop rowadzić do stanu bezciśnieniowego po stronie cieczowej! 2.2.8 Nie jest

Wymiana częsci

Dokonywanie w procesie obsługi technicznej zapob1e· gawczej wymiany części u l egaj ących zużyciu ściernemu jest wskazane również wówczas. gdy urządzenia pracL.· ją w systemie wielozmianowym i wbudowane są do linii produkcyjnych. a awaria jednego urządzenie powoduje unieruchomienie całej linu produkcyjnej. Do części ulegających zużyciu sc1ernemu mozna oprocz wymienionych wyżej zaliczać również następujące : - wszystkie uszczelnienia spoczynkowe , ruchowe na bazie elastomerów 1 poliuretanu (tzw uszczelnie111a m1ękk1e):

zaworów ograniczających ciśnienie zaworów roboczych}. zaworów redukcy;· nych oraz zaworów przelączających 1odłączającyc~

- wklady

(zwłaszcza

ciśnienie·

elektromagnesy (zwłaszcza przełączające w powietrzu),

prądu

p·zem1ennego z dużą

jeżeli pracują

częstosc1ą łączen:

- przegrody filtrujące (gdy granica dopuszczalnego za nieczyszczenia przegrody nie jest bieżąco kontrolo· wana: - elementy przenoszenia mocy w podatnych

sprzę

głach wałow:

- przewody g1ętk1e w zakresie wysokich cisnien. 1eze!I producent tych przewodów. zna1ąc warunki eksploatacyjne. mogł zagwarantowac jedynie okresloną liczbę zmian obciążenia.

2.3

Naprawa układów hydraulicznych oraz poszczególnych elementów i urządzeń

ulegających zużyciu

sprawą latwą

okreslen1e z gory awaryjnosci w1ększosc1 urządzen 1elementow hydraulicznych. Decy dujące znaczenie przypada tutaj warunkom eksploatacyjnym (dynamiczne obciążenie c1snieniowe, prędkość przepływu. rodzaj cieczy roboczej, obciążenia cieplne wpływy otoczenia itd.) . W znanych warunkach eksploatacyjnych można z góry w przybliżeniu określić przeciętną trwałość lożysk tocznych 1uszczelnien ruchowych Zapobiegawcza wymiana

350

tocznych. uszczelnien silownikow, zgarniaczy za1przewodów giętk ich . jest racjonalna zwłaszcza wówczas. gdy uszkodzenie tych elementów może spowodować większe straty pochodne (np gdy uszkodzenie lożyska tocznego pociąga za sobą zupełne zniszczenie całego mechanizmu napędowego lub gdy opuszczające się tloczysko siłownika powoduje kolizję z innymi częsc1am1 maszyny bądż gdy wskutek uszkodzenia przewodu giętkiego może nastąpić poważniejsze za'11eszyszczenie środowiska lub nawet zagrozenie dla łudzi. nieczyszczeń, p1erśc1eni uszczelniających wały

Nalezy sciśle przestrzegac. by użyta do oczyszczania ciecz nie przedostawała s i ę do układu hydraulicznego

2.2.7

łozysk

2.3.1

Lokalizacja uszkodzen

Warunkiem wstępnym utworzenia systerru napraw jest skuteczne. tzn. systematyczne wyszukiwanie uszkodzen W każdym bądz razie nieodzowne jest posiadanie potrzebnej dokumentacji 1łatwy dostęp do niej Pożądane

jest by schemat polączen wraz z wykazem 1schematem dz1alarna znajdowały się w bezposredrnm pobliżu ukladu hydraulicznego 1 były zawsze częsc1

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

latwo dostępne . Okazało się celowe umieszczanie tej dokumentacji na płytach preszpanowych i powlekanie tej dokumentacji lakierem przezroczystym albo pokrycie szklem organicznym w celu ochrony przed zanieczyszczeniem. Wskazane 1est też odpowiednie oświetlenie tych płyt. Najważniejsze przyrządy

pomiarowe powinny też znajdować się w pobliżu układu hydraulicznego. Dotyczy to zwlaszcza dużych układów . Dla speCJalisty zaj mującego się naprawami najważniejszymi przyrządami do wyszukiwania usterek są: Manometr o zakresach pomiarowych potrzebnych dla danego u kładu . W celu uzyskania wymagane1 dokład ności pomiarowej 1 możliwej do zaakceptowania trwalości należy tak dobierac manometry, by normalnie trzeba było korzystać tylko z 2/3 do 3/4 zakresu pomiarowego podanego na podzia łce. Szybko i bez straty cieczy roboczej można przyłączać manometry poprzez miniaturowe lącznik1szybkozłączne dla przyrządów pomiarowych i przewody giętki e o śred nicy nominalnej od 1,8 do 2,4 mm. Ważne 1est by te lącz niki szybkozlączne zostały po pomiarze ponownie mocno zamk n ięte kołpakiem gwintowanym (co chroni przed zanieczyszczeniem i uszkodzeniem kuli lub stożka ) Termometry (najlepsze są elektroniczne termometry z czu1nikam1 powierzchniowymi} -

u możl i wiają one szybkie odnalezienie miejsc, w ktorych występu j e szybki wzrost temperatury (duże przecieki , straty mocy).

Obrotomierz - do pomiaru prędkości obrotowe1 na wale wyjsciowym silników hyd raulicznych Pomiary natężenia

przepływu

Hydraulik spotyka się ze znacznie trudnie1szymi problemami przy pomiarze natężenia przepływu. ni ż elektryk przy pomiarze natężenia prądu . W celu wmontowania przeplywomierzy niezbędne jest otwarcie układu hydraulicznego z czym wi ążą się straty cieczy robocze] 1przenikanie zanieczyszczen. ktore można byłoby w układach hydraulicznych. Zakres pomiarowy przeplywomierzy 1est na ogol stosunkowo maly Hydraulik jest więc zmuszony do pośredniego pomiaru natężenia przeplywu poprzez ustalanie czasu trwania cyklu pracy s1łownikow 1 pręd kosc1obrotowej silnikow hydraulicznych Malo jesl takich

przepływomierzy .

obci ążyć ciśn i eniami występującymi

Na rzędzi a

2.3.2

normalne

Usuwanie

uszkodzeń

Uszkodzonych elementów 1 urządzeń hydraulicznyct1 nie należy naprawiać w miejscu ich pracy. ponieważ nie ma tam warunków dla dokonania wlaści we1 naprawy, a przede wszystkim nie ma pod ręką niezbęd n ych do tego narzędzi 1nie można też zapewnić nalezytej czystosc1 Na miejscu nal eży . w miarę możliwosc1 , wymieniać Jedynie kompletne elementy i urządzenia . co umożliwia ·

Elektryczne uniwersalne przyrządy pomiarowe

- skrócenie czasu utrzymywania układ u w stanie otwartym do bezwarunkowo niezbędnego minimum. a tym samym skrócenie czasu narazan1a ukladu na wpływy otoczenia:

U możl iwi ają

- ograniczenie do minimum strat cieczy robocze1:

one:

- sprawdzenie rezystancji cewek elektromagnesów : - ustalenie dopływu napięcia zasilającego do elektromagnesów p rz ełączających (nap i ęcie należy mierzyc na wejściu i wyjściu cewek. a nie w szafie rozdzielczej!): - pomiar natęże n ia prądu elektromagnesów w zaworach proporcjonalnych i serwozaworach. W obrocie handlowym znajdują się także specjalnie do tych celów przystosowane przy rządy do pomiaru napię cia na elektromagnesach p rzelączających oraz do pomiaru n atężen ia prąd u elektromagnesów regulacyjnych . Przy rząd y te charakte ryzują się łatwością obsługi i użyt kowania. Stetoskop przemysłowy - do lokalizacji źródeł

hałasu

materialowego.

Stoper (sekundomierz), który - pomiar czasu wsuwania

się

umożliwia :

i wysuwania

tłoczyska

siłowni ka ;

- pomiar przecieków z hydraulicznych pomp i silników.

- uzyskanie pewności. że w wyniku zastosowania rapraw1onych 1 wyprobowanych elementów 1 u rządzen hydraulicznych można ograniczyć do 111nimum przestój maszyn i urządzeń. Po zlokalizowaniu uszkodzonych hydraulicznych eementów i urządzeń należy sprawdzić , czy powstale przy tym uszkodzeniu odlamki lub większe ilosc1 metalowych drobin ści ernych nie spowodowaly zanieczyszczenia calego układu lub jego częsci Gdyby takie zanieczyszczenie występowało (sprawdz1c filtry. zbiornik), wówczas na wszelki wypadek nal eży przed ponownym uruchomieniem układ oczysc1c (np . przez przepluk1wanie). wymierne przegrody fil t ru1ące a w zależności od typu układu i innych okolicznosci może okazać s ię konieczne dokonanie wymiany cieczy roboczej (np. w malych układach hydraulicznych) W dużych układach należy ciecz roboczą oczysc1c (np. po oczyszczeniu zbiornika wlać ciecz roboczą poprzez bardzo dokładny filtr albo w l ać ciecz robocz ą po uprzednim oczyszczeniu w wirówce). Tylko w ten sposób można zapobiec dalszym uszkodzeniom elementów i urządzeń hydraulicznych w u kł adzie

351

Utrzymanie układow hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

We

wrażliwych

na zanieczyszczenia ukladach. spelniazadania sterownicze lub bardzo dokładne zadania regulacyjne można zwiększyć niezawodnosć dz1alania przez wyposażenie filtrow na ograniczony czas w przegrody filtrujące o jeden stopien dokładniejsze (np. do czasu osiągnięcia granicy dopuszczalnego zanieczyszczenia przegrody fi ltrującej). W najczęscieJ stosowanych obecnie filtrach jest to niemal zawsze możliwe Po ponownym uruchomieniu należy naprawione urzą dzenia i układ przez jak1s czas obserwowac. aby uzyskac pewnosć. że w wyniku przeprowadzonej naprawy rzeczywiscie wszystkie uszkodzenia zostaly usunięte N1ek1edy zdarza się. że przez pow1en czas występują ob1awy nieregularnego dzialania zwłaszcza gdy nie udaje się należycie odpowietrzyć jakiejś części ukladu (np siłowniki sprężynują lub nie zapewniają zadanego pozycjonowania pompy wydają pojedyncze głosne dzw1ęki uderzeniowe itd ) Jeżeli w układach powinno następowac samoczynne odpowietrzanie. to opisane wyżej zjawiska mogą wystę pować nawet przez wiele godzin iących czułe

2.3.3

Naprawa hydraulicznych elementów i urządzen

Problem naprawy hydraulicznych elementów i urządzen oraz ich części konstrukcyjnych wymaga przede wszystkim podjęcia zasadniczej decyzji co do tego, jakie elementy. urządzeriia i ich części może napraw i ać użytkow nik we własnym zakresie. a jakie powinien naprawiac tylko producent hydraulicznych elementowi urządzeń Do naprawy elementow i urządzen hydraulicznych trzeba dysponować odpowiednio wyposażonym warsztatem. wyróżniającym się znacznie wyższym poziomem czystości, niż to ma m1e1sce w przeciętnych zakładach przemysłu maszynowego. Zorganizowanie takiego warsztatu może okazać się opłacalne wówczas. gdy dane przedsiębiorstwo eksploatuje wiele maszyn 1 urządzen o dużym udziale wyposażenia hydraulicznego Kolejnym warunkiem wstępnym jest dysponowanie odpowiednio wyszkolonym personelem oraz niezbędną dokumentaCją.

Spelnienie tych warunkow nie zapewni opłacal nosci 1 możliwości realizacji zadan. jeżeli równocześn ie nie zostanie zorganizowany asortymentowo dobrze wyposażony magazyn czesc1 zamiennych Jakie więc hydrauliczne elementy urządzenia 1 ich częsci może napraw1ac użytkownik we własnym zakresie. zachowując przy tym ekonomicznie opłacalny poziom nakładów?

2.3.3.1

Siłowniki

hydrauliczne (silniki liniowe) uszkodzeniami siłownikow są - Zużycie scierne uszczelek. Uszczelki można wym1enic. W szczegolnych przypadkach montaż uszczelek może wymagać stosowania speCJalnach narzędzi Uszkodzenia w postaci rys ( wyżlob 1eń ) na powierzchni tłoków. gładzi cylindrów. prowadnic tłoczysk oraz uszkodzenia tłoczysk wskutek uderzenia (lub nacieku metalu przy spawaniu). Jeżeli uszkodzenia nie są zbyt duże. to można regenerowac cylindry siłowni ków przez gladzenie (honowanie). a tłoczyska przez Głownymi

352

zdejmowanie powłoki ochronnej. przeszlifowanie 1ponowne chromowanie. Nie wolno przekraczac dopuszczalnych wymiarów szczeliny dla uszczelek. wobec czego może zaistniec koniecznosć wykonania pewnych dodatkowych operaCJi przy głowicy s1lownika 1jego dnie 2.3.3.2 Zawory odcinające Praktycznie wszystkie rodzaje zaworów odcinających mają metalowe gniazda uszczelniające. Dosc często grzybek zaworu jest twardszy niż gniazdo w korpusie zaworu. W zaworach tej rodziny (zawory zw•otne. zawory zalewowe. dwudrogowe dwupołożeniowe sterowane zawory zwrotne tzw. elementy logiczne) występują najczęściej następujące uszkodzenia: - Stwardnienie uszczeln i eń miękkich. Mozna ie latwo wymienić. Niekiedy wys .ępuje jednak duże napięcie sprężyny wobec czego przy rozbieraniu należy zastosowac odpowiednie srodk1 bezp1eczenstwa - N1eszczełność wewnętrzna wskutek uszkodzenia gniazd zaworów. Tego rodzaju uszkodzenia niemal zawsze wynikają wskutek dzialania cial obcych lub erOZjl Naprawa możliwa jest bądz przez poddanie gniazd obrobce mechanicznej bądz też przez wymianę gniazd 1grzybkow Obróbkę gniazd w korpusach zaworów można wykonać jedynie z zastosowaniem bardzo d:>kladnych narzędz i . ponieważ niedopuszczalne jest jak1ekolw1ek wzaiemne przesunięcie między gniazdem 1prowadnicą

Przeprowadzenie statyczne1 proby szczelnosc1 n e stwarza żadnych trudności 2.3.3.3 Rozdzielacze Rozdzielacze zaworowe (grzybkowe). szczególnie o małe) srednicy minimalnej są tak skonstruowane. ze ich naprawa nie iest opłacalna. gdy oprocz koniecznosc1 wymiany uszczelek lub elektromagnesćw występu ą ieszcze uszkodzenia w częsc1 hydrauliczne1 W niektórych odmianach konstrukcyjnych wym1ara elektromagnesu wymaga nowego wyregulowania, do czego potrzebne są odpowiednie przyrządy. Rozdzielacze suwakowe Użytkownicy układow hydraulicznych mogą we własnym zakresie wym1ernac tylko uszczelki oraz częsci urządze nia steruiącego np elektromagnesy. lampki lub częsc1 urządzen i a sterującego ręcznego. mechanicznego hydraulicznego lub pneumatycznego. Wykonywanie innych napraw przez użytkowników jest praktycznie niemożliwe. gdyż wymagałoby dokonania takich zmian geometrn. dla ktorych niezbędne iest gładzenie (honowanie) lub docieranie otworow oraz wykonywanie odpowiednich dokladnie szlifowanych suwaków nadwymiarowych. Obecnie powszechnie są stosowane male luzy, co wymaga użycia obrabiarek o na1wyższe1 dokladnosc1 . niezbędne1 dla osiągniec1a danych technicznycll nowego rozdzielacza Do przeprowadzenia prób działania naprawionych rozdzielaczy niezbędne jest też stanowisko kontrolne .

Utrzymanie

2.3.3.4

Zawory sterujące

ciśn ieniem

Stosowane zawory sterujące ciśnieniem mogą m1ec zarówno suwakową. jak i grzybkową. obowiązują

Zawory o konstrukcji grzybkowej można naprawiać dokonując wymiany grzybka i gniazda w części sterowania wstępnego lub tulei i grzybka w stopniu głownym. Obecnie coraz częściej stosowane są zawory sterujące ciśnieniem, składające się z korpusu i wkladu wkręca nego (nabojowego) Naprawa polega tutaj na wymianie kompletnego wkładu. Nakłady związan e

z próbą działania . umożliwi ającą ocezaworu sterującego ciśnieniem, są stosunkowo wysokie i z tego względu naprawa często jest nieopłacalna dla użytkownika układu hydraulicznego. nę

2.3.3.5

Zawory

sterujące natężeniem przepływu

Zawory dławiące oraz zawory zwrotne z dławieniem (zwane też dław i ąco-zwrotnymi) stosowane są jako armatura przewodów rurowych. do mocowania w płytach przyłączeniowych . a także jako zestawy zaworowe (wbudowane do płyt sterowniczych). Naprawa tego rodzaju zaworów o małych średnicach nominalnych może ograniczyć się tylko do wymiany elementów uszcz elniających . Dokonywanie innych napraw. jak np. wymiana części, które uległy zużyciu sc1ernemu, jest w większosci przypadków nieopłacalna. Bardziej złożone zawory, jak dokładne zawory dławiące zawory dławiące i zawory dlawiąco-zwrotne o większych średnicach nominalnych , b l iźn iacze zawory d ławiąco zwrotne. zawory opóźniające bez zaworu zwrotnego lub z zaworem zwrotnym, mogą być w sposób opłacalny naprawiane przez kraczającym

użytkowników również

poza

Jednakże

w zakresie wy-

samą wym i anę

dysponuje się niezbędnymi

hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

2.3.3.6

konstrukcję

W odniesieniu do konstrukcji suwakowej uwagi opisane w punkcie 2.3.3.3.

układów

uszczelek, jeśli tylko narzędziami i obrabiarkami

doprowadzenie tych zaworów do stanu ja-

kościowego zaworów nowych wymaga uzyskania rysun-

ków wykonawczych od producenta zaworów. Jeżeli należy również wyregulować określoną charakterystykę

tych zaworów, to wymagania wobec stanowiska kontrolnego stają się już dość wysokie. W tej grupie naprawa regulatorów natężenia przepływu stawia najwyższe wymagania dotyczące narzędzi 1 przyrządów , kwalifikacji personelu oraz wyposażenia stanowiska kontrolnego. Z tych względów dokonywanie przez użytkowników naprawy wykraczającej poza wymianę uszczelek może być zalecane jedynie w wyjątko wych przypadkach.

Zawory i rozdzielacze proporcjonalne

Grupa ta obejmuje rozdzielacze proporCJonalne. proporCJonalne zawory sterujące ciśnien iem 1 proporCJonalne zawory sterujące natężeniem przeplywu Te rodzaje zaworów są obecnie już na tyle rozpowszechnione. że można mówi ć o zaworach standardowych. Bardzo szybko zwiększają się możliwosc1 ich zastosowania. Odradzamy jednak dokonywania przez użytkowników naprawy wykraczającej poza wymianę uszczelek Nie należy stąd wyciągać wniosku, że zawory te są tak czule. wrażliwe na uszkodzenia lub skomplikowane. 1z pracownik, który radzi sobie z naprawą opisanych wyżej zaworów nie mógłby uzyskać pozytywnych wyników w naprawie zaworów proporcjonalnych. Już

tylko same koszty wyposażenia stanowiska kontrolnego. elektronicznych układow sterowania oraz re1estratorow do określenia i odpowiedniego nastawienia wymaganych charakterystyk, są tak wielkie, że nawet producent zaworów nabywa tak obszerny zakres wyposaże nia dla swojego wydziału napraw dopiero wowczas, gdy istnieje obciążenie dzienne na co najmniej 5 - 7 godzin pracy

Do czasu uzyskania takiego obciążenia sprawdzanie 1 dokumentowanie naprawionych zaworów odbywa się na stanowiskach kontrolnych produkcji sery1nej. 2.3.3.7

Serwozawory

Treść poprzedniego punktu w jeszcze większym stopniu dotyczy serwozaworów. Docieranie suwaka w tulei sterowniczej (hydrauliczne przekrycie zerowe nie iest identyczne z mechanicznym przekryciem zerowym) wymaga spec1alnych obrabiarek. a koszt stanowiska kontrolnoregulacyinego iest najwyższy. Wobec tego użytko~m i kow1 układów hydraulicznych nie zaleca się dokonywania inwestycji niezbędnych do naprawy serwozaworów. chyba że ma on setki serwozaworów w stałym użytkowa niu . Użytkownicy układow

hydraulicznych mogą oczywiscie u siebie obslugę techniczną serwozaworów. Dzięki temu można w dowolnym czasie oczyszczać lub wymien iać filtry ochronne pierwszego stopnia zorgan izować

Wyszkoleni pracownicy mogą doregulowywać punkty zerowe serwozaworów, co wymaga niew1elk1ch nakła dow na przyrządy pomiarowe. Na l eży jeszcze raz podkreślić, że pracownicy obsługi technicznej powinni przejść specjalne przeszkolenie u producenta przed przystąpieniem do obsługi technicznei zaworów proporcjonalnych i serwozaworow. działają cych w układach hydraulicznych.

353

Utrzymanie układow hydraulicznych w stanie spra wności technicznej

2.3.3.8

Akumulatory hydrauliczne

Akumulatory hydrauliczne podlega1ą przepisom zarzą dzenia dotyczącego zbiorników cisnieniowych Obowią zują więc odpowiednie przepisy. ktorych szczegolowe omow1erne wykracza poza ramy niniejszego rozdzialu Obecnie praktycznie me stosuje się JUZ akumulatorow ci ężarowych 1sprężynowych, poza melicznymi dz1edz1nam1 specjalnymi W obydwu tych rodzajach akumulatorow następuje odc1ęc1e strony cieczowej względem atmosfery poprzez tłok z miękkimi uszczelnieniami. W akumulatorach tłokowych oddzielenie strony c1eczo· wej od gazowe1 następuje rowrnez poprzez tlok z ele· mentami uszczelniającymi na bazie elastomerow. tkanin lub poliuretanu Użytkownik ukladow hydraulicznych może bez większych trudności wymieniac tego rodzaju elementy uszczelniające W dużej grupie akumulatorów pęcherzowych i przepo· nowych następuje oddzielenie strony cieczowej od ga· zowej poprzez pęcherz lub przeponę. wykonane z materiału elastomerowego. Materiał ten dobierany jest odpo w1ednio do danego rodzaju cieczy roboczeJ. Pęcherze lub przepony są częsciam1 ulega1ącym1 zużyciu a przy ich wymianie nalezy wz1ąc pod uwagę, ze zostaly one wykonane z matenalu nada1ącego się do pracy z daną

Straty powinny być możl1w1e jak najmrne1sze (co 1est zadaniem pierwszorzędnym przyna1mniej w Europie). wo bee czego częsci zespołu roboczego należy dobierac parami w taki sposób. by osiągnąć moż iwie 1ak na1· mnie1sze szczeliny, a tym samym na1mniejsze straty ob· 1ętosc1owe

O pozytywnym wyniku naprawy pompy może zasw1ad · czyc 1edyrne 1e1 próbna praca na stanow1sk1... kontrolnym Jeżeli zachodzi kornecznosć nastawiania określonych charakterystyk lub funkcji prze1sc1owych (np czasu przesterowania w gorę. czasu przesterowa 11a w dol itd ). to koszty nabycia wyposażenia pomiarowego stają s1e 1uż dosc wysokie W razie kornecznosci rowniez sam układ hydrauliczny może służyc Jako "stanowisko kontrolne· W waznych układach hydraulicznych nie można tego traktowac 1ako Zjawisko normalne. ponieważ związany z tym czas przerw w pracy urządzenia przestaie się kalkulowac Pompy i silniki tłokowe osiowe W tym zakresie też obow1ązu1e zasada dopuszczaj ąca powierzanie naprawy jedynie pracownikcm specialrnc przeszkolonym. Pompy i s1lrnk1 tej konstrukcji i zm1enne1 geometryczne1 roboczej nadają s i ę nie tylko do wykonywania napraw drobnych (wymiana uszczelek). a e na1częsc1e1 także do oplacalnego wykonywania napraw glownych

cieczą roboczą

ob1ętosc1

Tylko odpow1edn10 przeszkolonym pracownikom można pow1erzac naprawę akumulatorów pęcherzowych ponieważ bląd w montazu niemal zawsze wiąże się z poważnym zagrozernem wypadkowym (urządzen 1 ludzi).

Uzytkowrnk me może jednak w sposob op acalny wykowe własnym zakresie naprawy głowne11ednosteK o staleJ geometrycznej objętosci roboczą

Normalnie akumulatory hydrauliczne wolno po stronie gazowe1napelrnac 1edyrne azotem (w celu zapobieżenia pożarom i zagrożeniom wybuchowym) Male akumulatory hydrauliczne wykonywane są niekiedy jako spa· wane 1z tego powodu me nadają się w ogore do naprawy.

Zależnie od rodzaju urządzen sterujących lub regulatorow oraz mocy kształtuje się w1elkosc nakładów inwestycyjnych na stanowiska kontrolne 11ch wyposażenie pomiarowe. sięgając w warunkach RFN kwoty od 250000 do 750000 martlk rt1tl111ieck1cll i w1ęce1

2.3.3.9 Hydrauliczne pompy i silniki Pompy zębate Uszczelki można wymieniać w pompach zębatych wszystkich odmian konstrukcyjnych Jednakze wykonywanie naprawy głównej pomp zębatych najczęscieJ występujących odmian konstrukcy1nych 1est ekonomicznie rneoplacalne. przede wszystkim wtedy. gdy korpus pompy ustala szczel i nę uszczeln i a1ącą do poszczegolnych komór wyporowych. Uszkodzenie łożysk (na1częsciej slizgowych) łub uszkodzenie pompy przez ciała obce. oznacza na ogol całkowite (n1enapraw1alne) uszkodzenie pompy Pompy łopatkowe o stałej lub zmiennej geometrycznej objętosci roboczej Zasadniczo naprawy mogą wykonywać tylko przeszkoleni pracownicy. Oprocz wymiany elementow uszczelniających na1częsc1ej można w sposób opłacalny wykonac naprawę g•owną polegającą na wymianie całego zespołu roboczego pompy.

354

nywać

Tego rodza1u naklady mogą się zamortyzować jedynie przy odpowiednio dużej liczbie godzin obciążenia stanowiska kontrolnego (tzn. odpowiednio dużej liczbie naprawianych jednostek)

2.3.3.1 O Wolnoobrotowe silniki hydrauliczne (o stałej geometrycznej objętosci roboczej) W tej grupie. zaleznie od rodzaju konstrukqi , użytkowrnK moze we własnym zakresie wykonywac oplacalnie nie tylko drobne naprawy. ale 1naprawy głowre Nieodzowne iest Jednak dysponowanie odpowiednio przeszkolonymi pracownikami. Wyniki naprawy mozna zbadac 1stwierdzić jedynie na stanowisku kontrolnym. Nakłady

inwestycyjne są jednak bardzo ::1uże. a to ze na male prędkosci obrotowe i duże momenty obrotowe silnikow te1 grupy względu

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawności technicznej

2.3.3.11

Osprzęt

hydrauliczny

Pod tym określeniem rozumie się następujące grupy wyrobów: filtry, przekazniki cisnienia, przelączniki manometrow, zawory manometrowe, wymienniki ciepła powietrznocieczowe, nagrzewnice itp. Część

tych wyrobów i grup wyrobów może naprawiać we własnym zakresie. a część nie nadaje si ę do opłacalnego naprawiania . użytkownik

2.3.4

Naprawy i naprawy główne

Zasadniczo należy stwierdzić , że tylko producent urzą dzeń hydraulicznych może wykonywać naprawy główne w sposób najbardziej opłacal ny i niezawodny. Wynika to z następujących powodów : - W wydziałach naprawy zorganizowanych u producenta urządzeń hydraulicznych wykonywanie napraw glównych odbywa się z zachowaniem takiego samego standardu jakościowego jak w warunkach produkcji nowych wyrobów. - Pracownicy wykonu1ący naprawy są dokładnie tak samo przeszkoleni, jak pracownicy wykonujący nowe wyroby. -

Części zamienne wykonywane są na takich samych obrabiarkach, na jakich wykonywane są części do produkCJi seryjnej.

- Zapewniona jest możliwość przeprowadzania kontroli i prób w całym wymaganym zakresie. -

Urządzenia

po naprawie głownej poddawane są na ogól jeszcze bardziej surowej kontroli niż wyroby nowe. hydraulicznych gwarantuje, że poddane naprawie głównej mają takie same dane techniczne jak urządzenia nowe.

- Producent

urządzeń

Podsumowanie

3

Odpowiednio do wielkości i znaczenia danego układu należy ustalić zakres i przedziały czasowe wykonywania o bsługi technicznej i kontroli oraz sporz ądzać właśc i wa dokume ntację.

Obowiązek wykonywania niektorych czy n nośc i związa nych z obsługą techniczną i kontrolą wynika z ogolnych przepisów prawnych oraz z przepisów wydawanyct1 przez istniejące w RFN branżowe zrzeszenia ubezpieczeniowe przedsiębiorstw. Czynności te na l eży wykonywać i udokumentować niezależn ie od czynnosc1 niezbędnych do zachowania pelnej sprawnośc i technicznej . Jest to podyktowane wzg lęd ami bezpieczeństwa personelu obslugującego , a także ma na celu zapobieżenie stratom materialnym. Wsze l ką niezbędną dokumentację techrnczną

oraz najpomiarowe potrzebne do naprawy układów i urządzeń hydraulicznych należy przechowywac w miejscu pracy układu, aby umożl iwić szybkie i skuteczne wyszukiwanie uszkodzeń . ważniejsze przyrządy

technicznej nie dysponują Jedw dziedzinie hydrauliki i elektrotechniki (co jest bardzo pożądane , ale niestety rzadko spotykane!), wówczas dla szybkiej lokalizaCJ1 uszkodzenia 1 1ego usunięcia należy naprawę powierzyć dwum specjalistom : hydraulikowi i elektrykowi. Gdy pracownicy

obsługi

nocześnie wiedzą

opanowanych we własny m zakresie czynnaprawczych n ależy naprawę glówną urządzen powi erzać producentowi, aby uzyskać pewnosc. ze posiadane na składzie naprawione urządze ni a m a1ą optyZ

wyjątkiem

ności

malną sprawność techniczną.

urządzenia

- Na urządzenia poddane naprawie głównej udzielają niektórzy producenci gwarancji na taki sam okres jak na urządzen ia nowe.

355

Utrzymanie

układów

hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

Rys.237 Zuzyc1e erozYJne krawędzi sten1Ji:ICe korpusu zaworu redukcyrego powstał po ok 12 OOO godzin prac SpacJek c s mema n,1 te1 krawędzi ste·u1ące1 w SO do 60bar

Rys 238: M1e1sca zatarcta między s1 1~a1<1e1111 tut fa zaworu ogramcza1acego '1snien1 sterowantem wstępnym Przyczyna Organta o duze1 czestot wosc ampl1tudz1e

Rys. 239· Zuzyc1e erozyJ11e gniazda sropma iv tęp nego zaworu zalewowego powsra11 wskutek ba1dzo duzego \a 1zbyr dt zeq udz1ah1 czastek stałych 1 cieczy

cze1

356

Utrzymanie

Rys 240· Gniazdo zaworu zwrotnego uszkodzone wslwtek mszczacego dz1alama obcych cząstek stałych

Rys.242 Sworzen elementu dlaw1acego uszkodzony wskutek kaw1tacp Srodek zaradczy. zw1ększe111e c1s111e111a za m1e1scem dlaw1e111a

układów

hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

Rys 241 N01malne zuzyc1e sc1erne bezposredmo ste o '.'a11eq oqramcza1ącego c1sme111e. dziala1ącego z tuza czę wlączen p1zez dluzszy czas uzytkowama

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawnosci technicznej

Rys 243· Zużycie erozyjne grzybka uszczelnia1ą· cego w bezposrednio sterowanym zaworze ograniczającym cisn1eme. Przyczyna duze \ p 1duzy udział czą steli stałych w cieczy robocze; oraz praca z duzą częstosc1ą wlączen

Rys 244 Zużycie erozy1ne

w obszarze rowk.ow do kladnego sterowania rozdzielacza wiei kosc1 nominalne/ 25 Przyczyna zawor stosowano do oc1<:1ą żema duze1 objętosci cieczy robocze; zna1dujące1 się pod wysokim c1snie111em Udział cząstek stałych był większy mz prznęty dla klasy 12 według klasyl kaci NAS 1638.

Rys 245: Uszkodzenie kaw1tacnne 1arczy pokryw} pompy łopatkowej. powstałe wskute~ zbyt niskiego c1smenia na wlocie pompy

358

Utrzymanie układów hydraulicznych w stanie sprawności technicznej

Rys. 246: Pęknięty pęcherz akumulatora hydraulicznego. Przyczyna : wskutek zbyt dużego poboru cieczy roboczej nastąpi/o wciągnięcie pęcherza pod talerzyk zaworu w akumulatorze.

Rys. 247: Zużycie scierne krawędzi sterującej suwaka wstępnie sterowanego zaworu ograniczającego cisnieme. Przyczyna : zbyt duży udział obcych czą stek stałych w cieczy roboczej.

359

Utrzymanie

Notatki

360

układów

hydraulicznych w stanie sprawnosci techn icznej

Skorowidz

A bsorpqa . „ ......... „ „ . „ „ „ . „ „ .. „ .„.„ .„. „ „ .„ ...•... l 54 Agregat do filtrowania w przewodzie bocznikowym. . . „ • . . . . . 196 · przewozny „ „ „ „ . „ . . . . . . . . 310 · do przepluk1wania .... „ .. „. „ „.. 150 - do wlewania cieczy mbocze1 .... „ . . . . . „ .. „. „ 150. 19"1 · f1ltru1ący . . . 35. 171. 172 ·hydrauliczny „ . • -. liczba godzin pracy . . .. „ .„. „. 189 . 196 · -. wskazowk1 dla producentow „ 37 ·napędowy - wyjsc1owy napędu wyznaczanie . . . . . . „ „ „ „ . • 28 · zasllaiący 111dyw1dualny ... „. . . . 28. 29. 32 Akumulatory tiydrauhczne . . . 16. 29. 31. 37 41 99. 133 . . . . . . 138. 181. 187 196 329. 346 128 · ·. zespoi do ładowania azotem 125 ·-. bada111e wslępne 126 138 - -. blok odc1na1ącv 105 • · bulle z azotem 109 - -. cykl rozłaclowan1t1 - -. dowod uznania wzoru konstrukcyinego 125 · „ elementy m:>cuiace 128 115 · -. energia potrzebna do pokrvc1a potrzeb 125 133 iloczyn c1snierna przez poiemnosc - · kompensac;a przec1ckow cieczy robocze1 125 138 · - moz11wosc oddzielnego odlączerna od układu - ·o duzym przeplyw1e (h1gh·flow) lOC lOC · • o duze1 po1emnosc1 10q · -. onhcze111a - -. ob1ętosc gaw 100 108 100, 134 354 - -. pęcherzowe .. 108 po1emnosc uzyteczna . 109 - -. praca związana ze zmiana ol)Jęlosc1 pręt ocllronny crepmslab 105 11 '1 procedura obl1czen 125 - · proba nn c1s111enie · · proba nalezytego dz1al11w; 125 ·-. przepisy bezp1eczenstwa 125. 133 142 ·-. p1 zep1sy odbioru 102 • -. przepona „ . „ 102. 134 354 · -. przeponowe . . ·-. przylącze111e butli z azotem 105 100 - •. przystosowane do naprawy

·„ ·„

· „ rodza1e 1typy

· -. rozmieszczenie przepony - - rozrnca cllwilowych wartosc1 c1srne111a roboczego · „ stan naladowan a - · llokowe 103. · • -. polozerne tłoka • · •. układ uszczelruen · • -. uszczelnienie tłoka - • t1um1erne wa11an c1sn1en1a · ·. urzadze111e do pomiaru c1sn1e111a · -. · odcina1ace . ·-.warunki odbioru • -. wa1 unk1 pracy · -. wstępne c1snien1e gazu wynw1na pracy - · wyposazeniE.' zb1or111kow c1sn1e111owycl1 . · · zabezp1ecze111E.' . przed przekroczeniem c1snienii:1 zawor cieczowy - • ·gazowy

·„ -

99 1

02

115

29 134. 35.! ~04

1

126 126. 126. 108.

03

105 135 137 133 133 110 109 126 126 135 100 100

- • znak typu uznanego wzoru konstrukCJI akumulowanie cieczy roboczej . „ • energ11 . „ „ „ . „ „ .. „ . . „ ..„ . „ „ „ .. „ .. „ anahza widmowa ... „ . „„ . . . argon automatyzacia mozhwosc awaria „ „ . „ „ . „ „ . „ . „ . „ „ ...... „ „ . . . awary1nosc .Jrządzen . . . . „ „ . „ „ . „ . . . . azot .. „ „ . . . . „ „ . . . . . . . •

10· i=

J..!5 ,3:)1,l

11

o. 3;j9, .'.hl

B aclarne wytrzymalosc1 przy obc1ązen1u pul~..iJa.cym 1v, badarne wzrokowe „ • „ . 3-k bel . ~:'!· Betam1cron 1 h l)ezslop111owc zmiany b1tan<; cieplny 37 ", 8 ~ • 011Pr9C'!tyczny .. blędnP przetączerne . . „. „ . „ . .• 11 tJutelka na probk1 cieczy roboczei 1 'Jul a gnzowa

c ~ctiy konslrukcy1ne charak1erystykt1 gazu cioskonalego - - rzeczywistego ooozrelarna zanreczyszczen qlosriosc1 • przepływowa · pu saci1 • reg1Jlaq1. zmiana robocza SSC1'11a

11 1'

152. i ;4 1Gb 11 i

' l

' I

'Plt1Wl10SCI

tlum1en1<1 cł1łod111ca

1,

c cezy rotJocw1 oqrzuw;icz t.lilunnosc tsilrnka t1ydr 1 cl111.)powa tosc pow1erzcl1111 ciecz do oczyszcwrna

I! •l

0bCcl

1'

oc111onn;i c.u?cz 1otJocza (l1yclrauhczna) 15.23 ,: 88 147 148. 150. 1::>1 152 154 156. h8 161 168. 171 172 173 174. 11s i ·s 181 182. 184 186 187 188. 189. 1g7 ..igregat oo wlewarna

31 1.' A: 1'jQ , ,

r

'l

1;-e • "' 31 ~ )l

C iecz robocza. bfld,m1e • badan.e wza,emnego odciz1atywan.a c ee.. v robocze1 1ma1er1atow biedy popelrnclPC przy pobieraniu probe!<. butelk
gęstosc

1akosc klasa czys1osci klasa lepkosc1 klasa zarneczyszczeni
1•

150. 158 ltiG 175

1~· 1 '• I

. 1 •<1 176 tl:l('

O

~.

'H• 1r I

I

O

t

Skorowidz

• ·. mieszanie . . . .. . .. . . . „„.„ .„ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „.„ 171 ··,obieg „ „ „ . „ . „ „ „. „„„„.„.„„.„.„„„„.„„ . . „ . „ „ „ „ „ 179 • ·, ocena probek •.• odwirowanie .„ . . „.„ „.„. „ „ „ „ .•.. „ ... „ „ „ . „ .. „ „ ..... „ 349 • ·, otrzymywana z destylacji ropy naftowej .„ ... „ . . „ . 52, 172 • · otrzymywana z czystej wody .„„ „ „. . .„. .. „ „„. „ „ . 171 • ·. · z oleju mineralnego „„„„„.„. „ „ „ „ „ . „ . „. „ 171, 172 · • ·z oleju roślinnego . „. „„.„„.„„ .. „.„„„„. „ „ .• 171 172 · ·, pienienie ... „ . . „ „ „ „ „ „ „ .„„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „.„ 56 · ·, pob1eran1e próbek .„„„„„.„.„„„„„. „ „ „ . „ . 176. 177, 196 · ·. · · dynam1cze. statyczne .. .... „ „. „ .. „ „ ...... „ .. „ „ „. 1 76 . .•. . . . . • . . 1 76 • · statyczne . „ . . . • . • . „ „. .. . . . . · · pobor szczytowy .. „ . „ ..... „ .... „. „ „ . „ • „ „ „ . .. . 29 · ·. proces starzenia .. „ „ . „ „ „ „ „. . . • 182 · ·, probka .„ . . „ ... „.„„.„ „. 150. 156. 175. 176. 177 · · probka zerowa .. „ „. „ „ „ ... „.„ „ „. „ 177 • · przedz1al czasu między kolejnymi wym1anam1 „ „ .... „. 151 • ·. rodzaje . „. „ . „ •.. „ . „ .. „ . . . . • . . . . ..... „ .. . . 52 ciecz robocza. rodzaje zanieczyszczeń „ . „. . •. . 149 - - siec zasilania . . . . „ „ „ „ „ „ ... „ .. „ „ .•.. „ „ „ „ „ . . . 29 ·. sklonnosc do pienienia ... „ .. „„. „ .„ .„„ .„„ „ „ „ „ „ . .„. „ „ 53 · · starzenie „ . . „. „ ••• „.„ . .. „. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ . 151 stopień zanieczyszczenia . „ „ „ „.„. „ 150, 175, 179. 187 • · strum1en .. „ .. „ . . „ ... „ . „ . „ .. „ „ . 182 ··,temperatura . „ „ . . . „ „ . „ „ 160 · -. · krzepnięcia ... „ „ . „ .... „ . .• . . . .„. . . . 55 · ·, tłoczona przez pompę .. „ .„. „ „ . „ 33 ··,trudno zapalna . .. 51. 56, 171 , 172 173. 187. 192 196 · ·,·-.bezwodna, sytetyczna · grupa HFD „„ . . . „ „ „ „ . „ 60 · -. ··,emulsja oleju w wodzie - gr HFAE . „ „ „ „ „ „ . „ „ 57 · ·, · · - wody w oleju - grupa HFB . . ... „ . • . • • • 58 · ·• - - estry forforcwe .... „ . „ „ „ .„ „ .„.. . . .•. . 60 · ·, · · HFA „ „ ..... „ .. „ .. „.„.„„. „ „ „ .„.„ „„„. 57 58. 347 · ·, · · HFB „ „ „ „ „ „ . „„.„.„„.„„.„ .• „ „ ........„ ..... „„. „ 58 347 - ·, · · H FC „ „ „ „ „ . „ „ „ .„ „. 60 34 7 · ·. - -, roztwory wcdne z solami· gr. HFAS . „ „ „ „ „ „ „ „ 57 - -. - -. - wodno-glikolowe .. „ „ .. „.„ „ „ „ „„„.„ „ 58. 59 syntetyczna . „ . „ „ „ . „ „ .••.. „ . . „ . • . 171 172 · ·, · · wodne roztwory pohmerow „ . „ . „ . ... .„. „ . . „. 58 · -. · · zastosowarie w gornictwie .•„ „ „ ...•.. „.„........ . 172 172 - ·, · -. - w maszynach do odlewania pod c1snien1em ... „ - -, · ·, - w prasach hydraulicznych . „ „ .•• „ . . „ „ „ „ „ .„„ 172 . .„„ „ „ .„ 172 · ·. • ·, - w przemysle samochodowym .... „ . · ·, · -. - w urządzeniach do regulaCJi turbin parowych 1gazowych „ .. „ „ 172 trwafosc uży1kowa .... „.„.„ .... „.„ .. „ .. „ .. 349 ustalanie klasy zanieczyszczenia .....„ .......... „.... 174 „ ••• „ ... „ „ „ . ..•. 167 · ·. wahania temperatury · -. w1arygodnosc pob1erane1 probk1 . „ . „ „ „ .„. „ . „ „ „ „ „ 177 · ·, wlasnosci „ . .. „ „ „ „ . „ „ „ „ .. „ „ „ . „ „ „ . „ „ „ 52 ··.· smarne „„.„ „ „. „ „ „ „ „ „„„„.„.„„.„„„.„„.„„.„„„. 151 - ·,wpływ ciśnienia na lepkosc „„„„.„.„.„„. „.„„.„„„.„.„„ 53 · na dobor filtru .„ „ „ „ . „ .•.... „ „ „ „ „ „ „ 186 ciecz robocza w postaci czystei wody „ .. „ „ „.„„„. „ .„ .„„ 173 - · wylewanie ze zbiornika ..„ „ . „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ .. „ „ 168 - ·. wymiana „ „ „ . „ . . . „ „ .„. „ „ „ „ „ „„. „ .„. . 196, 197 .„„„„.„„„ 171 - -, zaleznosc lepkosc1 od temperatury ·-, zanieczyszczenia w ukladz1e „ „. „ . „ .„.„„„ „ „ „ „ „ 176 - ·, zanieczyszczenie w stanie dostawy „ . „ „ „ „ „„. „ „ 171 zapotrzebowanie „. „ „ „ „.„„ .. „.„. 29 zdolnosc do demulgowania .. „ .. „ „ .. „ ... „ ..• „ „ „ „ . „ „ . „ „ 52 - - oddzielania powietrza „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ . 52

-„

362

• -. • • - zanieczyszczen . . . . . .. „ 172, 173 - -. ·wiązania zanieczyszczen „ „ „ . „ . „.„„„.„ 192 . . . 174 · ·. zmętnienie „ . „ „ „ „ „ .. „.„.. „ „ .. „ „ . „ „ .. „ „ • - · z układu hydraulicznego .„„ ........ „ .... „ ... „ „ „ ...... „ . 177 ciepło .. „ . . „ „.„.„.„ .. „ ... „ „ . „.• „.„ .• „„„.„.„ . . „ . . „ 33.4C ·, 1losc .... „ .. „ „ .„„.„ „ . „ . . „ .. 69 - powstale wskutek strat „ „ „ . 37 cisnienie . . .. „ 15. 16. 23. 27 29. 30. 34. 36, 37, 48. 108 · akustyczne „. „... . ..... 223 • atmosferyczne „ .. „ . „ „ „ .... „. „ „ „ „.„. „ ... „ „ „ . „ . . 135 • dopuszczalne. przekroczenie .. „ „ „ . „ „ „ „ .... „. 135 . 346 gazu w akumulatorze hydraulicznym .. „„„.„. - maksymalne . „ „ „ „ „ „ . „ ..„ . 36 -, nastawianie . „ ... „ „ „ „ ....... „ „ .„„. „ „. 340 - nastawienia zaworu .... „.„„„„. „„„.„.„„.„.„.„ .. „ 135. 3•lG - na wyjsciu pompy „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ . „ „ „ 25. 30 - niskie .„„ ...• „ „ „ .„. „ „ „ „ „ .. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . . „ . . . 28 nominalne ........ „ ...... „ „ ..... „.„. „ „ 20. 22, 134 257 - otwarcia zaworow .. . . . . . .„ . . „ •. „ „ . „ „ . 346 ·,poziom „ . „ .„ . „ . . „ . •• • • • • • •. • • • . • 20 26 -. prędkosc narastania .„„ „ „ .„.„ „ „ .. „ ... „ . . 340 37 231 -. pulsacja .„„ ... „ .„.„ „ „ „.„„„„„.„„„„„.„.„ . - reakcji regulatora „ „ . „ „.„ „.„ „.„ .. „.„ ..„ „ 33 ·robocze „ . „ . „ ... 20. 22. 33, 36, 37. 40. 61 , 108 133, 134 ••••. „ . 149, 163. 166. 178 179. 258. 342 - -. duze „ . „.. . .. 148 c1smenie robocze. poziom . „ .•„ „ . „ . . „ ... „ 20 • sredrne ..... „ . . . „. „ „ . 28 -. ujemne wartosc1 szczytowe .. „ .. „ •. „ „ 182 „ •. „ .. „. „ 20 167. 196 34 I •. wartosc szczytowa .„ „. „. w buth gazowej ...„.„ ........... „ .. „ 339 - w układzie ... „ . . . . . .. . . . . . . . . . . . . „ 20. 23, 39. • 35 · wymagane przez odbiornik . „ . • . • •• • . •• 30 ·wysokie .. „. ..... . „ .• „ „ „ .... „ „.. .... 28 • w warunkach pracy ciąglej .. „ ....... „ ... „ . „ „ „ . . „ „ .„ 23. 29 ·. zakres „„. „ „ .• „ „ „ „ . . . „ . „ 20 27 36 -. .zapotrzebowanie ..... „ „..•...• „ •. „.„ . . „ „ „.„ . 348 - zasilania. zbyt niskie .. „ . . . . . . . . . . . . . . 348 cyki. czas trwania „ . . . . . „ . • • • . • • • • 48 - roboczy .„„ ........... „ „ „ „ .. „ „ ........... „ .. „ „ „ .„ . 29, 35. 182 „.. . . 208 cynkowanie natryskowe •...„ .• „ ••.• „ ...„ .. „ ... ·ogniowe . „ . . . . . „. .• . . •.... „ . . •. . . 208. 321 czas filtrowania „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . . 182 - opoznierna „ „ „ „ .. „. „ „ „. „„„. „.„ .„„ „ „„. „ 34 1 - pracy „„„.„.„„ .„.„ . „ .„„„„.„„ .... „ 23 • - dysponowany fundusz czasu pracy „ „ „ „ . . 37 • przechowywania „ ... „ .„ „ .. „ .. „. „ .• „ .„ . . . . 31 OJ - przeptuk1wan1a . . . . . . . . . . . . . . „ •.••.. 176, 197, 340 - przepływu . „ . „ . . „ „ „ „ „ . .. .•. . „ ... . . . t 71 - przerw 1 postoi ów .„ „ „ ..„ „ „ .. „. „ „ „ •.. „.. . . . . . . 151. 182 - przerwy „ „ . . . „ „ „ „ „ „ „.. „.„ . „ „. „. .. „„. . . ... 22 trwania cyklu roboczego „ . „ •. „ .••. „ „ . „ .. „ „ . . „.„. 29. 48 „.„ •. .. . . . ...•.. „... 29 • • procesu regulaCJ1 · włączenia zmiany .„. „. „ „ .„. . . . . .. . . . 151 · wsuwania tłoczyska .„ ..... „ . . „ „ .. „ 348 wychylania (układu sterowania lub regulaCJ1) .. „ .. „ „ . . 2'3 · wznoszenia się pęcherzyków powietrza . „ . 55 cząstki stale zanieczyszczeń. dz i ałanie skrobiące 148 148 • - •. proces wytwarzania „. „ .. • • . „ • . . . - · twarde 1o ostrych krawędziach 149 - zanieszyszczen „ 148 149 152, 154 156, 157, 167. .. „ „ .. „ „ „ .. „ „ „ „ „.„„„.„ .... „„ 168. 174 175. 176.196

„. . ..

Skorowidz

cząstki

zanieczyszczeri. analtza grawimetryczna ... „ „ „ 174 - - liczba . . . „„. „ ... 175. 176 - -. liczba cząstekiml . . . .... „ .. „ ..•.. „ . . „ . . „„„„„.. . 176 ··.oznaczanie wagowe „.„.„„.„„„.„.„„. 174 - -. przyporządkowanie według wielkosc1 „ „ . „ „ . „ „ .. „ „ . „ „ 174 - - stałych w zaworze gniazdowym . . „„.„ „. „ „ „ „ . 148 ··, w1elkosc „ „ „ . . „ . .„. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ •. 174, 175, 176 - -, w1elkosć X „ „ „ „ „ „ „ „. „ .„„. „.„„„„„.„„. „ „ „ „ „ 156, 157 - -. zhczanie „ „ „ • „ . . „ „ „ „ „ ••.. „. „„.„.„„„.„. „. 174 częstosć uszkcdzen „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „.„.„„.„„. „ „ „ „ „ .„„„„. 149 częstotltwosc graniczna . „ „ „ „ •.. „ „ „ „ . „ „ „ „ .„ „ „.„ .. „ .. „ „ „ .. 27 - rezonansowa .„„ ..•..... „ „ „ .. „ „ .. „ .„„ „. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „.„„ • 241 - własna . „.„ . . . . . . . .„ „ ... „ . 18 częsc1 metalowe nie mające trwałych powłok „ „ „.„ .„ „. . 330 czlony nastawcze „ . „ „ „ „. „ „.„ „. „. . „ „ „ „. „ „ „. „ 26. 27 · wyjSCiowe napędu . „ . „ „ „ „ „ „. „ „. „ „ „ „ „ „ „.„ „„.„ „ . 22 czujn1k1 poziomu „„.„.„.„ „ .„.„„„ .. „ .„ .• „„.„„„„.„„.„ 341 czynniki pobudzające do drgan „.„ ... „.„ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ .. „ „ • 37 · wywierające wpływ „ „.„.„.„„„„.„ „ „ „ „„„.„.„ . .. „ „ . 255 czystosć „ „ „ „ „„. „ „ „ „ . . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ .„ •. „ „ „ 340. 346 - układu „ „ „ .„„„.„ „ „ .. „ „.„ „ .. „ ... „ „ „ . „ „ . . „.„ „.„ . „ 150 D ane wyjsc1owe . „ .„ „ „. „ .„. „ „ „ „ „ „ „. „ „. „. „ „ „.„ „„„. . 255 przewodów . „ „ „ „ .„„„ „ . „ ..•.••••• „ ......... „ 32 - rury „ „ „ „ . • .. „ „ „ „ .. „ „ .„.• „ „.„. „ . 25. 41 . 48 - włok1en . „ .• „ „ „ „ „. „ „ „. „ „. „ „ .„ „ .„. „ „. . „ . 154 dobor przegrody filtrującej „ „ „ „„„.„.„„. „.„.„.„ 161 . 185 dogodnosc dokonywania napraw .. „ „ „ .. „ „ „ „ „ „ „ „ „.„ „ „ . 37 • - obslug1technicznej „ . „ „ „ .. „ „.„ „.„ „ „ „ „. 37 dokładność fil trowania . „ „ 150. 152. 154, 156, 162. 168. 172 . „ „ „ „ .. „ 173. 178. 179. 181. 182. 189.191, 196.197. 340 - -. absolutna . . 157 184 - - deftn1qa „ „ „ „ „ •.• „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ .. 157 - • nominalna .„.„.„ .. „ „ „ . „ „ „ . „ .. „„. 157 - - obowiązująca w całym układzie „ .„ „ „ „ „ „ „ „ „ „. 184 - -, okreslanie, wyznaczanie „ .. „.„ „ „ „ „ „ „ . . „„. 184. 192 dokładnośc pomiaru . „„. „.„„.„.„.„.„„„„.„„„.„„„„.„ „ 27 - pozycjonowania „ „ . „.„ „ .. „„. „ „ „ „. „. „ „ „ ... „ ... „ „... . . 22 dokumentaqa „ „ „ „ .. „ .. „.„ .„ .„„ „ .„.„. „ „ „ „ „. 38. 350 - towarzysząca „ „ „ ... „.„... „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ 329 dopasowanie energii .„ „ „ „ .. „ „ „ „ „ .„.„„.„„„„„ .. „ „ .„ .• 30 dostęp do elementow „ .„ „.„ „ „ ... „ „ „ „ „ „ „ .. „. „ .„„ . . „ .„. . 27 dostępnosc .. „ „. „ „. „ „ „ „ ... „.„„ „. „„. „ „.„. „ „ „ „ „ „ .„.„ .. 27 dosysanie .„ „ „ „ .. . „ „ „ „.„ „ „ .. „ „ „ ... „ „ „„.„„ „ „ „„. „ „ ... „ 32 dosw1adczenie .. „ „„.„ „ „ „ „.„ „.„ „ „ „ „ „ „ .„„ „ „ .„„„„. „„ 178 drgania „ . . „ „ . „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ .„„„.„.„. 37 - cierne ('"sltck-sltp ') „ •. „ .... „ „ „ „ „ . „ „„.„ .. „ ... „ „ „ .„. 249 drobnoustroje „ .„ ...... „ .. „ „ „.„ „ „ „ „ „ „ . „ .. „ .. „ .„.„ 192 druty ze stall stepowej .. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ •. „„.„.„ •. „ „.„ „ „ 154 dynamika układu regulacji . „ „ „ .. „.„. „. „ „.„„.„„„„ „.„ .. „ 28 dyspozycyjnosc „ „ „.„„„„„. „ .„.„ „. „.„ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ 151. 345 dysza do wtryskiwania zanieczyszczen „ „ „ „„. „ „ „ „ „ „ „ 156 działan ie „ . „ . „ „„ . „ . . „ 16, 20. 22, 26. 27 - erozyjne cząstek stałych zanieczyszczenia cieczy 149 · kolejnosc .. . . „ „„. „ „ „ . . „ „ „ 19 - niekontrolowane . . „ „ „ „ „ „ „ „ „ .„„ „ „ „ „ . „ „ „.„ „.„ .„. 179 -. wzajemna zamiana „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „„ ... „ „ „ . . 32 dzw1ęk materiałowy „„. „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ 37. 212. 223. 228, 351 -. podobny do wystrzału „ „ „ „ „ „. „ .„ „ „. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „.„ 340 - powietrzny .. „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ .. „„„„„.„.„.„ .. 37. 223. 228 - przenoszony przez ciecz „ „ „ „. „ ... „ „. „ „ „ „ .. „.„„ 223. 228 -. rozchodzenie się „. „. „.„„.„„„ .„„ „ „ „ . „ . . ... 230 długosc

„

„

„.

„

.

E lastomery . „ „„.„„. „ „ . „ .„.„„.„ .• „... elektroniczne układy sterowania .„ „ „ „ „ „ „ . elektronika „ „ „ „ .. „„.. elektrotechnika „ .. „ .. „ .. „„.„ .„.„ „ „ . „ „ „ „ ... ekranowanie . „ „„.„. „ „ „. „ „ „ ... „ „ ... „. eksploataqa ukladu .„„„. „„.„ „ „„.„.„.„„„ element grzejny, zanurzeniowy .„.„„.„.„„„ - wyisciowy „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „. „ „ „ „ „ „ ... „

. . . „.. .

34 7 353 38 38 248 150 89 „ •• „. . • . . 32 ··napędu „ •. „. „ „ .„.„ .„ . . „.„„„.„ . .„. „ . . . . • 48 elementy armatury .„.„„ .•„ „ „•• „ „ . „ „ •. „ „ „.. „ . „ „ . .. . . . 27 - dławiące „ „ .. „ „ ... „.„„ ... „ .• „. 25. 148 • hydrauliczne .. „ ..... „ „ „ „ „ . . 25. 37, 150, 180, 191 - -. wrażliwe na zanieczyszczenia „ „ . „ „ „ „ . . „ „ .„„ •. 184 ·-. zuzycie scierne „ .„. „.„ . „ ... „ .. „ „.„„„„. „ „ . . • . . 149 - konstrukcyjne .. „.„ „.„.„.„„„„.„„.„„„„„.„ „ . . 25, 37. 178 - -. uszkodzenie „ . . . „ „ .. „ .„ . . „ .. „ „ „ „ .. „ .. 148, 149. 182 - mocujące przewody rurowe . „ . „ „ „ „ „ „ .. „ „ „ . „ „ „ „ 285. 307 · napędowe .„„ ...•. „ .. „ „ .. „.„ ..•.. „ .. „. . . t 5 - pomocnicze .„„„.„ .... .. „ „ „ .. „„„„.„. „„„. „. „ „ „ „ . . . 16 - standardowe „ „ ... „ „ „ „ . „ „ .•. „„„„.„.„.„ .•. . • .. • „ . 15 - steru1ące ... „ .. „ .„„„„„.„.„„. „ .... „ „ .. .. •... 15 26. 346 - tłumiące drgania „„ ... „ ... „ „ „ „ ..•.. „.„„.„ .„ .. „ „ • 37 wbudowane „ „.„ .. „.„„. „„. „ „ . „ „ „ „•....•. „. „. . . 25 • wypierające „.„. „ „ .. „ .. „„„. „ „ „ •. „ „ .. „.... •.• . .•. . . .. 23 • zaczepowe „ „ „ „ . „ .... „.„„ .. „ „ „ „ „ „ .. „„.„„. . „ „ „ „. 333 em1s1a „ „ . „ „ „ „ „ „ „ ..... „ .. „„.„.„„ •.• „.„ „ „•......•.. „ 227 - hałasu . „ „ „ •.. „ .... „ . . . „ .... „ . . „.„ .„„.. . „ „ . 37, 213 energia . . „ •• „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ .. „ „ . „ . • . 16. 25. 29 31 35 - hamowania .„ .. „ .... „ .... „ „.„„ .. „ .. „.„ .......••... „ . • ... 35 - hydrauliczna „.„„ ..... „ ... „ „ .. „ „ „ „ ..• „ „ „ „ .... „„. . . . „ 16 erozja . . . „„„.„. . ...•. „.„„.„.„„„.„. . „ 20. 345. 34 7 - na krawędziach sterujących „ „ „ „ „ „ .. „.„ 148 estry fosforowe 314 • zywicy epoksydowej. układ jednoskładnikowy 319 F arba cynkowa „ . „. „ „. „ „ . . „ „. „ „ . • 208 - poliuretanowo-cynkowa. jednoskładnikowa 314 faza projektowania . „ .„ . „ „ 161 filtraqa zanieczyszczen stałych „ „ „ „ . „„. . 151 ftłtracyinoi:;r c1P.c7y roboczej . . . ... „ ... „. 1 71, 172. 192 • pogorszenie „ 149 filtrowanie „. 31.37, 148. 152. 154 161 .171.172. 173 ... „. „ ..... „ ..• „ „ „ . . . . • „ .... 178, 187 188, 189 - dokladne „ „ „ „ .. „ „ . . „ „ „ .„. „ ... „ „ . „ „ „ ....... „ . „ „ . 180 • niezałezne od układu „ ... „ .. „ •. „. „ .. „. „. „. „. . „ „ „ „ „ . „ 182 ftltrowanie obiegowe .... „. . . .... . . . 182 - powietrza wchodzącego do zbiornika . . . 191 - ustalanie dokładności filtrowania . „ . • • 1-l7 184 - w obwodzie bocznikowym . . „.„ .. „.„ 197 - trudno zapalnej cieczy roboczej . „ „.„„ . 192 - w przewodzie bocznikowym. zale ty i wady „„.„„. 178, 182 - w układach hydraulicznych . . .... „.. . • 47 filtry hydrauliczne .„ ... „ 16. 28. 37. 41. 61. 147. 150, 156. 161 166. 167 168. 171. 172. 173. 176. 177, 178, 179. 180. 181 . 182 184 187, 188. 189 192 314 347 - - (patrz też. dokładnośc filtrowania. filtry pov11etrza. korpus filtru, materiały filtrujące . przegroda filtrująca) -- . całkowity spadek ciśni enia .. „ „ „ „ .. „ „ „ „ 187. 188 ·-.czas pracy - -. częsc1 aluminiowe .... „ ... „.„„ „.„ .„ .. „„... . . i 72 - - częsc1 stalowe „. „ „ . „ „ . „ „ „ ... „ .•. „. .„ . . „. . 1 72 - -. części żehwne .. „. „. „. „ . „ „ „ „ .„„. „ „ „ .. „ ..•. „ . . „ „ 172 --. dobor ... „ ..... „ „ . „ „ ..•.. „ .•.• „ „ . „ „ „ „ •.•• 147.178, 184 .• .

.„. .

363

Skorowidz

· -. doborodm1any ....... „ ......... „ .. „ ...•.... „ ... „ „ .. „ .. „ ........ 184 - ·. dobór w1elkosc1 „ „. „ „. „ „.„ „ „.„„ „. „ .„ . „. „. „ ... „ .... „. 149 --.dokładne ...... „ ..... „.„ .. „ .. „ ......... „ ... „ ...... 151 .154 - ·. · zastosowanie .... „ „...... „ „ .... „ .. „ . . . . . „ . . „ • 151 · - do przepłukiwania .. „. „. . . . . . ... „ „ . . „ „ „ .... „.„ 150 - - do trudno zapalnej cieczy robocLeJ „ ..... „ „„. „ ... „ ..... „ . 192 - · · · · · - powierzchnia flltru1ąca .. „ ..... • „.„„............. 192 - - glowne grupy „.„. . .. . „ „ . „ „ ........ „ „ .„ ..........„. 152 - -, granice temperatury .......... „ .. „ ...... 196 ·-.jednostkowe obciązenie powierzchniowe . „ ...• „. 189. 191 --. k1erunekprzepływu .... „ . . . . . . „ .. „ .. 196 - -. kontrola stopnia zanieczyszczenia przegrody liltruJące1 ... „. .. „ .... „.„.„ „ „ „ „ . „ . „ .. „. 166 - -, kontrolne tarczki f1llru1ące „.„ „ „ „ ... „ ... „ „ „ .„.„ ..... „. 171 - -. koszty matenałow „ .. . . .. .„ „ „ .. „ „. „ „ „ „ „ „ „ .. „ .„. 182 - -. kryteria doboru „ „ . „ „ .• „ .... „ .. „ „ . „ . . . . „ . . „ . 184 - -. matenaty . .... . . . . „ .• „ „ . „ „•... „ „ 184 - -. miejsce zainstalowania (zabudowy) „.„ . „ „ ..... 178, 184 - - mocowanie międzyprzewodowe .. „ „ „ .• „ .. „ „ „ 166, 172 filtry hydrauliczne. modyfikacie „„„„„. „ 172 - -. możhwosc stosowania seryjnych flltrow . „ „ .. „ ...... „ „ 172 - -. normy dotyczące badan . .. . . „. „ „ .„. „ .. „ 152 - -. obciązenie powierzchniowe „ „ „ .„ „ „ „ . „ . . „ „ „ „. 14 7 - -. obliczenie projektowe .. . .. „ „ ..... . . 172 173. 178 189 ·-.obsługa techniczna „ •. „ „ .. „ „ . „ .. „ .... „ . . 196 ·-.ochronne „„.„ ........ „ „ „ „ .... „ „ .... „ „ .. 181.182.184 - -. oczyszczające „ . „. „. „ ..... „ „ „ „. „. „ „ „ „ „ „ „ „ „. „ .. „ „ 156 - -. okresłanie wielkości . „ „ „ „ „ .. „ . „ „ „ . „ „ „ .. „ „ „ 172 189 - -. oszczędnosc kosztow . „ „ . . . . . „. „ „ . . . „... .. . 182 - -. podstawowa wersia . „ „ .... „ ...... „ .„.. „. 172 - -. podstawowa zasada doboru . „.„„ ... „ .„„„„„.„ ..... „ „. 181 - -. podz1al . „ „„. .... „ „ „ „ .... „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ 181 - -. pojedyncze ... „ „ „ . „ „ „ „ ........ „ „ „ ..„ ...... „ ...... „ ....... „ 178 - -. pokrywa ...„ „.•...... „ ... „ ... „ „ . „ „ „... „ ... „ „.„...•. „ •. 197 --. polowa „ ... „ . . • . . . .• • • „ .. . „ „ . . • • • • • . • • . . . • • 197 - -. powierzchnia filtruiąca .„.„„„.„ „ „ ... „ „ 14 7. 160. 168. 182 - -. powierzchniowe „ . „ „ „ .. „.. 152 - -. pracochłonnosc obslug1 techniczne1 .... „ .. „ „ „ . „ „ ... „ „ 182 - -. profil oddzielania „ „ ..... „.„.„„„„„„„.„ 154 - -, przepływ pozbawiony pulsacJI .. „ .. „ ... „ .. „.„. „„.„.. 182 - -. przewod odprowadzający przecieki .„ ..• „ .. „ „ „ „ .. „„. 182 - -. przewod wylotowy .„ ..... „ .. „.„ 172 - -. przyklady obliczania .„ .... „ . „ „ „ „ ........ . .. „„. 193. 194. 195 - -, robocze „„.„.„.. „. „ .. . „ „ .. „ .. „ „ .. „ „ .. „.„ . . 181 .182 --.rodzaje „„.„ . . . . „ „ .... „ „ . „ ... „ „ ... „ „ . „ „ „ „ .. 178,180 - -. rozmieszczenie „ ............. „ „ „ „ „ . „ „ .... „„.„ .. „.„„.... 182 - -. seryjne „ „.„„ ... „.„.„. „ .. „ .. „ ... „.„.„.„„„„ 172. 173 - -. - modyflkaCJa .. „ . . „.„.„„ ... „ „ . „ „ .. „ „ „ „ „ . „ „ .. „.„ „ 172 - -. skrócenie trwalosci ... „ ... „ . „ „ „ „ ...... „.„.„ .„.„ .. „„„. 149 - -. spadek c1snienia, całkowity .. „ . . . ... „ „ 186 --. splywowe .... 154. 163. 166. 167. 172 173. 178. 179 181 .„ .. „. .. 182. 184. 196, 197 347 · -, - wybor „ . „„.„„ ..• „ „ ... „ .. „ „ „ „ „ „ ...... „ . . . „ .„ „ „ .. „ „ 181 - -. ssawne . „ .. „. „ .. „.„.„.„„. „ „ „ „ . „ .... „.. 154. 180. 192 - -. stosowanie cynku .. „ .. „ „ . „ „ „ „ „ „.„.„.„„. 172 - -. - kadmu „ .. „ . „ „ „ „ „ „ „ . 172 filtry hydrauliczne, stosowanie magnezu .. „„.„„„. „ .„„.„ 172 - -, temperatura obliczeniowa .. „ ..... „ „ .. „ „ .. „„. „ 184 - - tłoczne 163 166. 172. 180 182 184. 193 147 187 - -. trwalosc uzytkowa 178. 179 - -. umieszczanie w ukladz1e hydraulicznym 161 . 187 - ·.ustalanie wielkosc1 „ .. „ „ „ „ . .. ..„ ...... . „

364

- konstrukcyjnej „.. .„„.„„.„.„„ .. „ „ . „ „ „ „ ..„. ... 173 184 ustalenie wykonania „ „ „ „ .„ .. „.„ .. „ „ „ „ „ „ „ „ „ . . „. . . 184 uszkodzenie • ·, uwzględnianie warunkow otoczenia .„. „„.. 188 • wglębne .... „... „ . . . . . „ 152, 154, 158 • , w1elkosc konstrukcyjna ........ „.„ .. „ „ .. 173. 184. 187. 188 .. „ ....... „...... 189. 191, 192 • • wlewowe „„„. „ .. „.„.„.„.„.„„„„„„„„ „ ... 340, 349 • • w przewodzie bocznikowym „ ... „„„. „ .......... „ „ . 191 , 192 • • • - -. cykl obiegu .. „ .... „„.„„„.„. „„.„ ... „„.... „ .. „. . 189 obliczanie „ ..... „ „ ... .... „.. „ „... „.„„ . . . 182, 189 - • • - przepływowa powierzchnia hltru1ąca ... „ 189, 191 - • • - · skutecznosc oczyszczania . . . „ .... .. „ .„ „ „ ... „. 189 - • - • -. ustalanie w1elkosc1 . „ „ „ .... „ „. „ „ .„„.„„ „ „ . „. „. 189 • • w przewodzie glownym „ . „ „ „ „ „ . • • „ .„„ ........ „. 168. 180 • • • · - obliczanie .. „. „ .. „ „ „ .. „„.„. 187 • • w przewodzie spływowym, do trudno zapałn~ch cieczy roboczych . „ . „. „ „ ....„ .. „ „„. „ .. „ ... „.. . . . 19? • · • - - zalety 1wady „„.„. ... „„.„„ „ .. „. „ . „ . 178 • • w przewodzie ssawnym. zalety 1wady .„.„.„ . . „ . . „ . 178 utrudnione możliwosc1 oczyszczania „.. . „ „ „ „ 178 • w przewodzie tłocznym do trudno zapalnych 192 cieczy roboczych . „. „. „ .. „ .. „ . . .. „ „ „ . „ .. „. - • • - zalety i wady . „ .„.. „. . ....... „. „ . „ • „ 178 - ·, wskaznik1 c1snienia spiętrzania .„. „ „ .. .. 166 • -. wskaznik1 zanieczyszczenia „ •• „ „ „ „ „ „ 166, 168 178 . . . . . „...... .. „ „ .. „ „ „ „ „ .... „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ .. 184. 197. 347 ·-. • elektroniczne „„.„ .„. „ „ .. „ „ „ . „ „ „ „.... . . . . „ .. „. 167 · -. - · zadz1alanie . .. . . . „ „ „ „ .. „ . . „ „ „.. . . .. „ 196 - ·w układzie „ .• „ . . . „ „ •. „ .. „ „ .„ . . • . „ . 191. 197 - · wykonanie . . . .. „. „ . . „ „ „.„ . . . „. . 184 „ wykresy do wyznaczania w1elkosc1 .. „. „ „ „ .. „. „. „ 188 hltry hydrauliczne. wylot .. „ . „ „ „ „ „ . „ „ 163. 166 • -. wymagania . . .. „ .. „ .... „.„ „ „ „ . .. .... . „ „ . 152 - - wymiana przegrod filtrujących . . .... 197 ··.wyznaczanie w1elkosc1 konstrukcyjnej „ „.... . 187. 188 • · zabezp1ecza1ące . .. 154, 178 ··.zadanie .„„ ...... 151 . 179 182 · ·. zadanie filtrow w układzie hydraulicznym 148 - · , zdolnosc do usuwania zanieczyszczen trudno zapalnej cieczy roboczej .... „.„ . . . „ „ . „ 61 - ·z kontrolą ciąglą . „„ ........ „„. „ „ „ „ . . . . . . . . „ .. 347 ··.zmiana w1ełkosc1 .. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ „ ... „ . „ . . . 147 • · z wskaznik1em zanieczyszczenia „ „ ......... „ .. „ „. . . 149 filtry oleju silnikowego „ „ „ „.„ „.„ „ „ „ . „ „ . . . 154 - pahwa .. „. „ . „ .. „ .... „ . . . „ „ „ 154 - powietrza „ „ „ •. „ . „ „ „ .„ . . „ .•. 151 . 167. 168 181, 191. 197 dokladnosc „ .. „.„.„„ ... „ „ .. „ . . „. . 167 - dzianina zw1łożona oleiem . „.„ „. „.„„.„.„.„ . „ „ . „ . . 168 • . 1nstrukqa obsługi technicznej .. .. „ ........... „ . . „ . 197 • -. 1
.•..•••

Skorowidz

·-. warunki atmosferyczne ... „ ..... . ..• . ..••••.• . ........ „ ...• . •. „ .. 168 - - - khmatyczne . ...... ... „ . . ..... „.„„ .. . ... „. .. . . ... . . ... .. . 168 - • wkład wymienny ..„ .. „ ...... . . . .... „ . . „ . •. „„........ . . .. . .. .... •.. 197 - - wymagania ................... „ ... „„.„.„. „ .... „ .... „ ..... „. 168 - -. zdolnosc przepustowa . „ „ „ „ .. „„.„„„.... . .................... 19 1 - - z kąpielą olejową .. .. . . .. .. .. .. . . . ..... ..... . ... .. 168 filtry powietrza z kąpielą olejową, działanie .„ ..„ „ . .. „ ....... 168 - - - - -. miska zaporowa .......... .... ..... .... ..... .. ....... „ ..... „.„ 168 - - z pseudo kąpielą olejową ... „ .. „ .... „ „. „ .. „ .. . „ „ . . „ .. . „... 168 - - · · -. miska clejowa ..... „ „ . . . „„.„.„ ... „ .... „ ........ „ 168 - - zakłócenie eksploatacyjne .. „ .......... „ ...... „ ............ „.. 168 - -. zalety 1wady . ...... „.„ .„. „ „ „ .. „ ... „ .... „„. 168 · ·. zastosowanie szczegolne .. .. .. .. . .. . .„ ..... . ....... „ 168 - - z zaworem stwarzającym cisnienie w zbiorniku ...... . .. 168 folia ochronna .. . . ...................... ... „ .. .. .. 177. 196 - polietylenowa „ ........•..... .... ..... „ .. „. „ ... „. „.. .. . ... . . . . 329 fosforanowanie „.„ .. „ ............. „.„.„ •.. „ ..•......................• 192 G az doskonały .. „ „ .. „ „ ............. „. „ „ „ „ . „ „ .. •..... ....•... „.„. 11 2 - rzeczywisty .„ .•...... „„. „ .................... „ 11 O - - wspołczynri1k1 korekcyjne ..... „ ........ „ .... „........... 110, 11 3 gęstosc . .... .. .... .. .. ...... ..... ............. „ ... „ ... „„ .... .. ..... .. 25. 48 · cieczy roboczej ................... .........„ .... „ .. „.......... ... .. .. 192 - energetyczna . . . „ „ ... „ ..... . ... „ „ .. „. „.. .. ... . ... . .... ... . 15 giętarki rur . . „.„ „ „ ........ „ .......•.. „ .. „ „ „ . „ .„„ .......... „. „ 300 - - trzpienie „ .•.................. „.„.... „ „ .....•. „ ... „ .... „ .... „. „ 300 gładzenie (honowanie) ............ „ ...„ „ .. „ .. „.„ ... „...... . 352 godziny pracy .. .. . ..... ..... .. . .. . „ „ ......... 160. 196 graniczna liczba cykli zmian obciążenia ... „ „ .. . „ „ . .. „ .. . 258 grubosc ścianki . ... „ . „ „ „ . ..... . „ ... „ . „ . . „ „ .. ..... .. . „ ... . .. 71 grupa cieczy rcboczej .. „ .................... „„ ... „.......... ..... 56 grzejnik przepływowy ....... „ ........•.. „ ...„ ... „.„ ......... . „. 89 gwint mocujący „„ ........... „ ... „ „ . „ ... „ ......... „ ....... „.„ 197

H ałas .. „.„. „.„„ .. „ ...... „ .. „„. „ „ •.•.... „ .. . .. „ ... „ . „ „ 37 - ciągły . ..... . . . . . „ . . . ................... „ ............... „. „... 340 - emitowany przez pompy ......... .. .. .......... ...... .............„ ... 348 hamowanie .. ..... ........ ...... . ..... .. ........... „ ..•.• „ „ . ... .. ... „... . . 32 harmonogram .. „ ................... „ .... „ ...• „. „„ .„. .. . . . .... •.. .. 161 histereza . . . .. .. „.„ . „ „ .... „... . . .. .. ... 27 - elementu przełącza1ącego ... ... . . .......... „ 31\2 hydrauliczna ciecz robocza - patrz ciecz robocza hydrauliczne elementy i urządzenia 14 7, 150. 176. 179 .......„..... .. .... . ..... .. ....... „ ........ . .. „ •.• „ . „ „ 182, 184. 314 hydraulika .„ „ „ •. „ . „ .. „ .... .. . . . . •.... „ . „ „ . „ .. „ •.. .. „ . . .. . . . 15, 16, 38 Imisja .......... ... . ..„ „ . .•... „ .... „„ ... „ •.... . .... .. .. 227 instalacja elektryczna „ .... „ ......... „ ... „ „ ... „ ........... „ 350 instalowanie ... ... „ „ ............ „.„„.„„ .. „ ......... „ .. „„. 339 mstrukCJa AD ..„ ............. „... 135 instrukcja utrzy'Tiarna urządzen w stanie sprawnosc1 technicznej ... .... ...... . . .. . ... ... „ .. .. ......... .... „ 196 inwestycje „ . .... „ .. . „ ........ . . . . ..... .. . „ . ... „ „. „ „ .... . .. ...... . ... „ 353 izolacyjnosc akustyczna, wejsc1owa ... „ ..... ...... .. „ . . .. „ .... . 242 - - własc1wa ....... .. . .... ........... ... „ .. „„.„............. 242 J akosc sporny .... „„.„ .. „ „ „ „ „ „ „ „ .... .... ... 258 1ednostajnosc rJChu .. „ ........... „ „ „ „ „ „„„........ .. . 23 jednostka hydrauliczna „ „...... . ...... „ . „ .... „ . •.•..•.•. „ ... „ . . .. 35 jednostka wewnętrzna ... ..... ......... „ „.„ . .. „ „. „ . . .. „ „ .„ . . „ . 35 jednostka zewnętrzn a ..... ..... ..... ....„ .... .• • . •.•.... „ .... „ .. •.•..•.. 35 jednostki robocze ....... . .... ..... „ . ... . .. . .. „ .. „ .. . . . .. . . . . . . . .. . . . . .. 19 „

.•

•

K alkulacja wstępna . . .... „ .... ..... .... „.„ .......... „..... .... 38 46 smarowy. zatykanie ......... „ .. „.„ .. „ ..... „.......... 148 katalog pytan .. „ . . . • . . „. „ .. „. „ • . 18 kauczuk butad1enowo-akrylonitrylowy .„ .. „ ............... „ . 62 kanał

- butad1enowo-styrenowy .. „ .. „ .. „ „ „ ..... „. - butylowy . . . .. .. ... . .. „ „ .„ „ •. „ ... „.„ „ - etyłenowo-propylenowy ..... „.................... - fluorowy . . „ .......•„ ....•. „ ............ „... - naturalny .„„„ .. „ „ ... . ..... „ .. „ .... „ ...... „ ..... - nitrylowy „ .... . „ .. „ .. .. . „ „ ... „ •. .... „ . . . „ „ . ... .. kawitaCJa .... ....... .......... ....... .... ....„ „ .. . ... . . ....

_„ . . .

.

.„..... „

62

62

......„ .

62 62 .... .... . . . . . 62 . ..•.. „ . . . • . . . 62 .. ... .. .. . . • 342 kąpiel u l tradzw1 ękowa „ . . ..• . ...•. „ .. „ .. „ .. „ . . . .. . .... .... . . • . 152 kątownik mocujący ............... „ ... „ .. „.„.„.„ ... „ ...... „ . „ 211 kąt wychylenia „ ................•.• „ •. „ ........ „ .......• „. . .. .. . 33 kierunek „ „ „ „ „ „ ....... ..... ... „ „ „ .. „„.„ ......... „ .... „ 16 - obrotow .. .... ... .. . . . . . 340 - obrotu wału silnika hydrauhcznego .... „..... .. . . 31 kierunek przeplywu . „ . „ . „ •.... . . . . . . . . . . . .. . . ........•. „ . . . „. 32 klasa czystosc1 cieczy roboczej . 150. 158. 177. 178. 179. 184 - tepkosc1 . . ........ ...... ... . . .. . .. .... ... . . 53 54 - zanreczyszczen ................... „ „ .„.... „ . „ „.... „ . 176 kleje „ .„. „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . „. „ „. . 158 - wytrzymatosc ..... ...... „ ..... „ . . „. „ ... . .. .... 158 kolejnosć .. ... „ .. „ ...... ........ „ .„ ...„.......... ..„ . .. . . . 16 - działania ... .. „ .. . . . . . • . . . . . „ „ .. „ ....... „ .... „ .. „ ... „ . 158 kol pak przegrody filtruj ącej „ ..... „ ... „ .............. „ „ .. „.. ... 158 kołnierze według SAE . .. .. ................ „ ....•. „„. „. 282 komfort obsługi . .... „ .„„ .„„„„.„ ..... „ . . . .. „ 34 Komora rozszerzałnosciowa „ „ _ „ „ „ „ „ . • 107 - wyporowa .. . 37 kompensacja c1snrenia od obciążenia ("load-sensmg ) „ ...... ... „ .... „ . „ „ .... „ .. . 30,34 kompensatory ............... „ .... „ ...•. „ ... . .. „ .. „ ...•....... „. 212 - gumowe .. . „. ... . . .... „.„ ..... „„....... 294 koncepCJa układu hydraulicznego .. „ . „ „ . _ 30 konserwaCJa „ ... „ .•.. .. .. „ „ „ „ „ .„ •. „ 314 konserwaCja ochronna. metody .. „ „ ... „ „ „ . „ 313 - powierzchni wewnętrznej .„ .„.„ .......... „ ..„ •. „ .. „ 314 • - zewnętrznej .... „.......... ... . . ...........................„. 315 konstrukCJa pompy hydraulicznej .. . „ .... . .. 36 konstrukcje poprawne pod wzg l ędem wymapan 317 ochrony przed korozją . . - nosne . „ .•.....•• „ ...........„ . . 286 - stalowe agregatow hydraulicznych 37. 201 - - poprawne pod względem spawalniczym . „ . • „. 201 konstruowanie .. ........... „..... ... . . 46 kontener warsztatowy .... ..... ...... .. ... ...... ... . 297 . 345 kontrola . .. . ......... ............. „ ......... ... „ .. konwekCJa „ .. „ . . . . . ... .„ .... „..... ... .. 72 koncowka stożkowa. przyspawana „ .. „ .•.. 279. 301 korozja .... „„.„ . . „ „ . 172, 314 262 -. lotne 1nh1b1tory ............ „„. „ . . . . 330 korpus flltru „.„„.„ ........ „ „ .... „. „ . 163. 166. 173 118. 182 .. . .... . . ... „ .. „ .... „ ..... .. „ ... „ ..... 184, 186. 187. 188. 192 196 - -. badania . . .. ..... ...... . . „ .... „.. .. ... 152 korpus filtru charaterystyka .„.... „. „.„„. .•.. .„ •. „ „ „ 186 - -. c1sn1enie nr szczące . „ „.„. . „ . . „. 163 · · . - obhczen1owe .. ...... „ „ . „ „ . „ „ „ .„. „.. . 184 - -. dobor materiałów „ . .. .. „ ... „.„ •. „ ... •..............„„.„ . . • 163 - -. konstrukCJa „ „ . „ „ „ .. „.„ .... „ „ ... „ „ „ . . „ .....„ ..„„.„... 163 - -, ma teriały ....... ...... .... . .. .... „ ... . . „ .............. „ „ ... 163, 196 - -. materiały uszczelniające ... „ .......... „ . „ . „ ..... „ 163, 196 -- oczyszczanie ....... ... .„ . . . . . . „ .. „„.„.. „. „. 197 · - odmiany konstrukcyjne .. „.„„ .. „ „ „ ....... „ . . „. . . 163 - -. powłoka ochronna .. . . .. ... ..... ....... „ . . „. 1 73, 192 - - pozostałosc cieczy roboczej „ „ ... „. „ .„.. „ . . . . . 197 .. . .

„.

365

Skorowidz

- -. test wytrzymałnosc1 na c1snienie pulsujące „ „„„„„„„ 163 - - wymagania .. . „ „. „ „ „ „ .„„.„.„„„ 163 - -. wytrzymałośc trwała ........... „„ .... „ .. „„.„ ...... „ .... 184 - - z wbudowanym zaworem zwrotnym „ .. „ ........... „„ „ 160 - silnik1a hydraulicznego ... „„ . . .„ „ .„.„ ... „ .... „„.„„. 342 - wskaz nika zanieczyszczenia filtru ... „ „„. „ .„. „ „ „.„ 166 koszty „ ... „.„ 20 27 38. 46. 275 - energ11 ............................ „ . 38 - magazynowania „„. „ .. „. „ .. „ .„ ......... „„ ...... „ „. „ „ .. „. 38 - montażu „ „„. „ ... „ .„ . „. „. „„ „ „ ....... „ .„. „. „ .... „ „ „. „ .„ .. 38 - nabycia ..... „. . ......„ ............ „ „ „ .„ ...... „. „ .. . . 29 · - układu ..... „.„ ......................... „ ... „ ............. ..... 20. 38 - napraw . ........ „ .... „„ .. „ ... „ .. ....... „.„.. . . 151 - obsługi technicznej „ „.„ „„„ .„. „ „„ .„.„„„.„.„„ .„„„ 14 7, 151 - projektowania „ . „ „ „ ..„. „ „„„„ .. „ ... „ .. „ „ „ .„.„ .. „„ „ „ 38 - układu . „ ........ „„„ ................. „ .................... „ 30 - uruchamiania „„ „ „. „ ... „ ...........„ .. .. . .... .... . 38, 46 - usuwania skutkow awarii „ .. „„ ....„ .. „.„ „„ ....... „. „ „ „.„ 182 - utrzymania urządzen „.„.„. .. „„ „.„ „„ „„„„„ .„„ „ ... 179 koszyk wychwytujący zanieczyszczenia „„.„„ ... „. . 197 krawędz steruiąca „„ .. „.„.. „ .... „.„.„.„ „„.„. 151 345 - -. eroz1a „ „ „ ... „„„ „„„„„„„.„„„„„„„.„„„„„. „„„. 148 - zacinająca „ ... „„ ... „ .. „ .. „„ „ „ .. „ „.„ ..„ „„„. „ „ . „ 280 kryteria doboru ...... „ . . ................. „ ••.• „. 29. 37. 56 - - hltrow . „.„ ...... „„ .. „ ... „ .. „ .„„ ....... „ 178. 184 - - przegrod filtrujących „ ... „ ... „„.„ ... „ .„„ .„ .. „„„ .„.„„ 161 krzemiany .. „ .. „ „ „„ . „„.„„„„„„.„.„„„„„„„„„„ .„„„„.„ 347 krzywki .„„„. „.„„ .. „„.„. „„„.„„.„.„„„.„„ „„.„ .. „„.. 26 L aboratorium „ .. „ ..„ ..... „ ... „.„ ... 184. 346 lakier DD (= Desmodur + Desophen) „„„„„.„.. „„„.„.„„ 321 - z żywic sztucznych „ . .„ „„ „„ „„ „ . „ „ 319 lepkosc . . „ .. .„„„ . .. . 15. 36 171 . 179. 186. 188. 189. 347 - cieczy roboczej eksploatacyina 160. 184 186. 188 189 - kinematyczna „„ .. „ ... „.„. 186 - obliczeniowa „ .. „„. „ „ .„ „ .. „ „ „. „. „„ „„ „ .„„.„„„. „„ .„. 186 - odniesienia . .„. „ „ . „„„„„ .„„.„ „ „„„ .„„„„„.„ „„„.„ 186 - wspołczynnik przeliczeniowy „„ .. „„.„ „„ „.„ „ „ „ . 186 187 liczba cykli roboczych .. „ ... „ ... . „ .... „. „ . .. „ „ 178 - - zmian obc1ązenia „ .„„.„. 350 - jednostek przenoszenia c1epla ... „ .„ „ „ „ „. „ „ „ „. „ „ „ „„„. 75 - kwasowa . „ „ ... „ „. „ „ „„. „ „ „„.„„ „ ... „ 34 7 · Reynoldsa .. „ .......... „. „ „. . „ . „ ....... „. .... „ „ 264 - zmydlenia „ .. „„ ... „ .... „„ „ .....„.... . . .. . ... 347. 349 licznik cząstek „ .„„. „ . „. „. „ „ . . . .„. „ „ „ .. „. „ „. „ „ „ „. 156 - - zanieczyszczenia. elektroniczny .„„„„ „„„.„ ... 174, 177 liniowe straty przeplywu „. „ „ „ „ „„ „.„.„. „ 264 lokalizaCJa uszkodzen ....... „ ......... „ „ .„„ ... „..... .. 341 . 350 lotne 1nh1b1tory korozji „.„„„.„ .. „„„ „ „„„.„„ „ .... „ . . „ 330 - - -. skutecznosc .„ „ „„„„„„„.„„„.„.„„„„ .. „„„„.„„„„. 330 luz pasowania „„. „„„ .... „„.„„„.„.„.„„.„.„„ 147. 148. 149 Łączniki rurowe gwintowe .„ . . „„ ............. „. „ „„ „ 277 - - - z p1ersc1eniem zacinającym „ .... „ .. „.„ ..... „ „ „ „. „„. 277 - - kolnierzowe "Hydro-GS" „ „„„„.„„„„„.„„„.„„ „„ „„„. 283 - -. rozłączne „ „ „ „„„ . . . „ „ „„ „ „ „„ „ „„ „ „„„. „„„ 300 - - z rozwalcowaniem konca rury .. „„ „ .. „„. „ ....... „„„. „„ 278 - szybkorozłączne . „ „„. „ „.„ .. „ „ „ ... „„„ .. „ „ „„ 293 - -. miniaturowe . „ . „ . .„„.„„„„„„„. „„„„.„„ . . .„„„„„ . 351 łożyska kulkowe „.„„ ... „„.„.„„.„.„ .„„„„„.„ . „.„„„. . 37 - spiekowe „ „ „. „„„.„„ .... „ .„„ ... „„„ „. „„„„„„ „ .. „ „ . . 148 - „ pory „„„„„.„„ .. „.„„.„„„„.„„.„„ .. „.„„„„.„.„ .. „.„.„. 148 - slizgowe .. „ „„.„.„ .. „„ „„ „.„„„.„„„.„.„.„.„„„ „„ „„„„. 345

366

M anometr . .„„ „ „ „„„ „„ „„„„ „„ „ .„ „„ „„ ... „.. 135, 166. 351 - roznicowy „„ „ .„ „.„ „„ „ .. „ „ „„ „ „ „ „„.„. „„„„ „ „ ... „ 156 masa ............ „ „ ..... „ .............„ 15. 20, 25. 31. 37 - rdzeniowa ....... „ •...••.. „„ . „„.. 150 - tworzywa sztucznego „... ..„.„. „ „ „ „„ „ „„„ „ „ . . . . 18 maszyny badawcze „ „ „„.„„„ „„ „ „.„„„ .„„„„ „„ . „„ 187 - hydrauliczne .„ „„„ .„„„„„„ .. „„„„ .. „ „„ .. „„ . 23 - hydrostatyczne (pompy) „.„ ... „„.„ ... „.„„ .. „.„„ . .. ..„ . 16 (S1lnik1) „„„ „ .. ..„ ... „. „„ .„.„ „„„ .„„ . . . 16. 23 odlewnicze „ „ .„ „ .. „ „„„ „„ „„„ „„ „ .„. „„ .. „ „ .„ . 206 rolnicze „„ . „.„„.„„.„„ „„„.„„.„„ .. „.„„.„ .„... . .. „ 187 - samojezdne „„.„ „„„.„ ... „.„.„„ ... „ .... „ „ .. „ .„. „. 33. 187 - w kopalnictwie soh potasowej „„.„„.„.„„.„„„„. . ..„... 187 - wyporowe . „ . „ „„ „ . „ „„.„„„„„„„ .. „.„. „„„ 23. 37 mata filtrująca wielowarstwowa .. „ „. „„ „ „ „ . „ ... „ . 158 mata wielowarstwowa przegrody filtrującei . .. 152. 154. 160 - - - -. konstrukCja . . „ „ „ . . . „. . 158 zatykanie się . „ „ „ „ .„„.„.„. „ .. „„.„„ .„ . . „ . 149 materiał filtrujący Betamicron „ .„ „.„.„ „„ „ . . ...... 158 - • mata wielowarstwowa .„„„„„.„. 152. t 54. 158. 160 • -, powierzchnia „ „ .......... „ • • • • . „. . t 52 - - wlóknina papierowa . „ . . „ ... „. „„. . .... . „ 154. 196 - - - ·nasycona zyw1cą fenol ową „„ „„. „ .„. „.„ . 154 - -. spiek metalowy „ .. . . „.„ .. „„ .„. „„„ . . . . 154 - ·, włoknina z wlok1en szklanych „„.„.„„.„ .... 154, 192. 196 materiały do wykonywania frltrow .„„„„„„„„.. 152. 154. 158. .. „ .. „.„„ .„„.„„.„.„„.„„„„.„.„„.„„ .. 160, 192. 196 ---powłok .... „.„„„„ .... „ • • . . „ .. „.„„ 314,318.319.321 - lozyskowe .„ ...... „„.„ .................. „ .. „. . 52. 53 • pomocnicze „ „ „ „ ....... „ „ ...... „ „ „„ „ „ „ „ 23 - uszczelniające .„„„ ... „.„.„„ „„ „„. „„.„. „„„ „ 196 włokniste „ . . .. „. „„ „ „„ „ „ .„ „ .„„ „ „ „ „ „. „ „. 154 medycyna pracy . .„ . ... „ „ .. „ .. „ ..... „.„„....... 133 metody badan .. „ .. „ . „ . ... . . .... ... . .. „ . . . . 156 mgla olejowa 346 miejsca pobierania probek cieczy roboczej „ „. 177 · zagrozone pożarem „ 172 - z wyboczen1am1 . „ .„.„ .„.. „„ „.„„ .. „ „ ... „ 348 m1ernik1 uniwersalne. elektryczne „ „ .. „ „ „ ..„ „ . 341 mieszaniny cieczy roboczej „.„„„. „.„„„„ „„. . ...... 347 m1kroemulsja „.„.„„.„„„„.„ „.„ „ „„ „„ . 57 mikroskop „ „„ „ „. „ 1 7 4. 177 moc 15.23. 29 30.313233.34 . 35.37 41.48.69 - akustyczna . „ . „ . „ „ „ . . • • • • • . . 224 na wejściu napędu „. „.„„„. „„ .„„ „„„ .„. . . 28 - na wyjsciu ..... „ „„„ „„ .. „„ „„ .... „ „. . 25 • pomp instalowana „„„.„ „ „.„.„. „.„„. „„. „„„ . . 29 tracona „. „„„„„„„. „„.„„„.„„ .. „. . . 81 urząd zen chlodniczych . . „ „„ „„„. „.„. „ .„„„„ .. „„„ . 40 - wyjsc1owa napędu . „ .. „ „ „„ „ „ . „„.. . . . 30 moduły wzmacniaczy .„ .. „ ...... „.„ „„. ...... .... . 3.i 1 moment . . . „„„„.„ „„ „„ „„„ ......„.„ . „„„ 15. 23, 32. 48 bezwladnosc1 „ .„„ „ „ „ „ „ „ „. „ „.„„ „„„.„. „ „„.„. „ . „„„ . . 15 - własnej .„ „ „ „ „ „ „. „ .. „ . „ „ „ .. „ „ „ „„ ..... „„ ... 30 • na wyjSC1u s1ln1ka hydrauhcznego „ .„ •••• „.„... ... „. . 25 - obrotowy „. . „ „ .„ „. „ ... „ . . „.. 23 - rozruchowy „. „ „ „ . . „ „„ „. . „ „. „ „. .. . . . . .. 23 - wynikający z geometrycznej objętości roboczej silnika hydraulicznego „„ „ . 25 -. zapotrzebowanie „ „„„„... „.„ ... . 18 monitory kontrolne „ „ „ .. „ „ . „ „ „ „ „„ .. „„ „ . 177 montaż „„.„ .. „„ „„ .„„.„ „ .„„„„ „ .„„.„ ... „„„. 46

Skorowidz

- przewodow rurowych. wyposażenie w .. .. . .... .. .. .. .„ „ ............. „„ ..... 306 miejscu budowy mozliwosc1przecieku ................................................... 25 - przeprowadzania kontroli i prob ....... ····-···· ............. 355 mozhwosc kontrolowania . .. . ... ......... ...... .. ...... .... . . . 15 mul, warstwa 1 zoluiąca mułu . .. ........ ......... . . 346 N acieki meta u pow stale przy spawaniu ...... ...... ...... ....... 150 energii (na wyjsciu napędu) ... ...... .... . .... .. . . . 29 nagar .... ... . ......... „ ................ 80 -. powstawanie ............................................................... 149 naprzewarne m1eiscowe ...... „ „ ......•.. „ ........................... 347 nagrzewnice .„.„ ...................... „ .. 37, 355 nakładanie pcwlok. metody .. . .. .. .... .... .. 323 • - na powierzchnię wewnętrzną przestrzeni pólzamkniętych (wnęk) .. „ .. „ .. ..• . . . . . ... .. ••••.•• . . 323 nakłady na obsługę techniczną .. „ ...•••••• „„............. ..... . 27 • • przyrządy pomiarowe ... . .„. „ ....... „ ...................... 353 nalepki ze znakami rnebezpieczenstwa ...„ .................... 331 nanoszenie powłok ... ... . . ..................... 3 17, 318 napelnian1e obwodu .. .. ......... ...... .... .... . . .. . 31 - zb1orn1ka cieczą roboczą ... „ .. „ ..•. „ ... „ . . . . . 196. 197. 339 napęd .... „ .. . . . . ... . ... . ...... . „..... ....... . 15. 29. 30. 35. 48 • hydrostatyczny ..... ... .... ..... .. ....... .. . ... .. . 30 - z kilkoma odb1ornikam1 ............................................ 33 nap1ęc1e zasilające ..... ..... ....... . .. . . .... ....... .... ....... . 351 naprawa glowna ........................ .... .... ....... . . . .. . .. 347 - serwozaworow ....... . ........ ...................... ...... . . . . 353 naprawy .. . .. ....... „ ....•............. „ ..... ..... „........ ...... 150. 345 - drobne . . ...... „ . . . . . . . . . . . . • . . .• . • . • . . . .. . . . . . . . . .. . . . 354 naprężenia scinaiące „ .......... . . „ .•••••.•..•..•... . .••. . ..•....• 34 7 narzędzia do naprawy zaworow .... .. . . . ................. 353 - specjalne ...... ......... ................... „. .. . .. . 352 nastawnia .................................. „ . .. .. .. . . ... . .. . • 166 natęzenie akustyczne .. 224 - przepływu . ...... 16. 20. 25. 27. 29. 34. 40, 48, 147 181 .... ...... .... .... .... ............. . 182, 184. 187. 188, 191 . 192. 340 - - przez szczeliny . ... .. ... . . . . . . . ..... . 25 • •. utrzymanie stale] wartości ..... „. ... . .... .... ... . ..•. .... 148 natryskiwanie bezpowietrzne .„.„ ...•......... ...... .. . .. . • 323 - - na gorąco . . ..... „ .. . . . . .. . . .. . . . . .. . . . .. . . 323 - elektrostatyczne •......................... „ . . . ........... .•...• 324 - pneumatyczne . . .. .. . .. ... . . .. .. .. . ............ ........... 323 - powloki na powierzchnię wewnętrzną przestrzeni połzamkniętych (wnęk itp ) ...... „ .. . ...... .. .... „ .. 323 nauka o konstruowaniu ..... .. . ...................... 205 niebezpieczenstwo pozarowe cieczy klasy ..................... 326 niezawodnosc . .. 27 - działania ... . ....... ......... ... ..... .... ...... .... . 148. 151 1 78 • eksploatacy1na . .................................................... 37. 15 1 • układu .. ..... ...... .. ... .. .. ...... .... .. .... ..... ..... .... .. .......... ... . . 1 78 niklowanie bezprądowe .... ................... ........................ „ . 192 norma .... „ . .. . ................ 226 O bc1ązenie ....................... „ .. „ .. „ •.• „ „ „ . 22 23. 33. 48 - ciągłe ...... .............. „ ..........•....• . 36 • częsciowe ....... ...... ................... „ ... „ ... 36 - mechaniczne/hydrauliczne ... „ ........... .... „ ................. 148 -. przebieg ........ .. ... .. . .. .... ..... .. ... ..... ...... .... .. ... ...... ...... .... .. 18 ·.rodzai ............ ...... .......... ...... .... ..... .......... „ ... .... ......... 258 -. warunki ......... „. ..... .......... ................. 36 obieg .................. „.. .... ..... .. .. . .... 20 28. 31 32. 196 - chlodzenia .. „ ........ „ .........•........... „ .. . ..... ... . . 182 nadwyżka

„..

............

„...

............ „..

... „ ......... „.„ .„ . . 151. 189 przeplywu na wyjściu pompy 187 - - - przez filtr w przewodzie bocznikowym . . ... „ . . . 189 objętośc zbiornika .. ... . ... „. .. 40 obliczanie hltrow hydraulicznych do trudno zapalnych cieczy roboczych . .. ... ... .. . .. „. . . . 192 - - -. przyklady praktyczne ... . .... .... ......... ... . 193. 194. 195 - - - w przewodzie bocznikowym . ... ......... 182. 189 - • - za pomocą wykresow 189 • • powietrza. umieszczanych na zbiorniku 191 - powietrzchni f1ltru1ąceJ filtru do trudno zapalnych cieczy roboczych . ..... ...... .............. 192 - w1elkosc1 filtru hydraulicznego 188 - wym1ennikow ciepła. metoda NTU 74. 75 obl1czen1e 22 191 - dodatkowe ................ „ ............... „ . . . . 23 - g rubosci sciank1 rury ................ „ .„ ...... . 258.262 obrabiarki .. „ ................ „ ...•.. „ .. „ ..•.... • .••.•. 187 obrotomierz ........................................... 351 obrobka drewna ........... „ ........ „ ...•........ 187 obrot . . ..... ..... . .. ...... „ ..... „ .... „ . „ .. „ ... 29. 37 obsluga laboratoryina .. ............ „ ..•.....•. „.. .•.... . .. t 11 - techniczna ........ „ ....• . .... 37. 38. 179. 187. 345 - - filtrow hydraulicznych ......... „ .... ...... . 196 - -. koszty .... „ .......................... „............ 147 - -. okres m1ędzyprzeglądowy .. „ „... „....... 151 162 - - ukladu hydraulicznego . ... „ ... „.„ ..... „ 187 --. zapobiegawcza ..... ... ........ „. . 147. 151.167 obszar częsc1owego obciążenia ..... „.. . . 30 obwód .. „ „.... 31 - hydrauliczny .................„ •.• „ •....... „ .... „ 18C ocena ....................... „ .•.. „ .•. „ ... . 225 • probk1...... „. .. . ...... . ........... . 177 - - zestaw rysunkow kontrolnych . . .... . 177 ochrona przed korozią ... „. . . • 37 56 - - przec1ązeniem ... .... .„ ..•.•..•.... „ .. ... . . . .... . t5 302 oczyszczanie rur „. „ . .. „ „ ....••.....•...... „. .. . odb1orn1k hydrauliczny .......... 16. 18, 26. 29, 30, 33. 34. 35 . . . .. . •. . .. . ..... ........... .... .. 339. 340 oddawanie ciepła „ ............. „. .. 346 oddziaływanie pomieszczenia .... „ .. .... . 227 oddzielacz powietrza. sitowy „ „ . „ .......„ 56 oddzielanie powietrza ..... . ......... „ .. . . „. .. . . . .. . .. . 37 odlewnie . . . ... ...... „ ... „ .. „.. . .. . . 181 odpornośc .„. „ ..... „ „ ... „ . „ „ „ ..•.. „ . . . . • 321 • chemiczna .. „ .• „ ....•......•..••.••..•.......•. 159 - na utlenianie ... . .. „ .. „ „ „ „.„ .... „ „ .... 52 56 odpow1edz1alnosc za szkodę .. „ „ ....... „.„ 348 odpręzanie .„ . . . . „ „ ...•.... „. 18 odprowadzenie ciepła .„ . .. „ .. „ •..•..... . . 37 odzysk energ11 . .„ . . . „ .....•...••.•.•. „ .•... 15 ograniczenie .................................... 115 - kosztow ...........„ ..••••.••••.• „ •....... 147 ogrzewanie ...... .... .... .. . .. . . .... .... ...... . ......... . 80 okapturzenie . ......... .. .. .. . .. . .... . .. . . 248 okres eksploataCj1 ..................... „ •. „ . .. .... 345 - gwaranCJi ..... ........ ... „ . .. „ .....•.•. ..... „ .... 355 okreslenie zada n .. ........... ............ .... . .. . ... 16 olei hydrauliczny. dodatki uszlachetniaiące ........ . 3.i9 - ·HL . 52 - - HLP ............... „ .• .. ..• .••.•• „ ••.••..•.. 52 - - HLP-0 .. „ ........................................ 53 obiekt

objętosc1owe natężenie

367

Skorowidz

• • HV .... ......... „ .... „ ..... „ ... „ .......... „ ..•... „ . . .. „ . . .. „ .. . . . .. . 52. 172 - -. mineralny . „ „ .. „ „ „ „ . „ „ „ .. „ „ „ . ... „ „ . „ 15. 35. 52, 172. 347 - -. nie wywierający ujemnego wpływu na środowisko „ . „ „ 53 • •. wprowadzanie do trudno zapalnei cieczy roboczej HFC .. „ ..... „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ ... 192 - przeciwkorozyjny „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ . „ ... „ „ 314 • rdzochronny „ .. „ „ .. „ .. „ „ „ „ . „ „ „ .. „ „ „ . .. „. „ „ .. . . „ „ . „ „ .. „ . . . 330 - silnikowy „ „ ... „ .. „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ ... „ . „ . „ . „ „ . „ . „ „ „ „ 187 · spływający „ „ „ „ „ .. „ .. „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ .. . „ .. .. „ „ „ . „ „ ...• „ „ „ „ „ 22 • uniwersalny „ . „ „ „ „ .. „ „ . „ . „ . „ „ .. „ „ „ „ „ . „ . „ „ ... „ „ . „ „ „ 52. 53 opakowania. pozostałości „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ .. „ „ . „ „ „ . „ „ . „ ... „ 150 opakowanie „ .. „. „ . „ „ „ . „ „ . „ „ „ . . „ „ „ . „ . „ . .. „ „ „ „ . .. „ „ 330, 335 opłacalnosć ekonomiczna .. „ „ . „ „ .. „ . „ . „ . 16, 20. 38, 151 , 181 opory . „ ...... „ „ .. „ . „ ... „ „ „ . „ .. „ „ . . „ . „ „ .•. „ „ „ „ . . „ „ . . „ „ .. „ . „ ... 25 · w uszczelnieniacł' „ „ .. „ „ „ . „ „ . „ „ . „ . „ . „ ... „ „ . „ „ . „ „ . „ „ . „ „ „ 22 opor cieplny przenikania „ „ .• „ „ . „ „ . „ „ .. „ .. „ „ . „ „ .... „ .. „ „ „ „ . 72 · przeplywu „ „ . . „ „ „. „ „ .. „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ . „ „ . . „ „ „ „ „ . 348 oprawy przejscia przewodów rurowych przez pokład „ „ „ 286 · · · · przez przegrody budowlane . „ •.. „ .„ „ ... „ „ „ ..• „ „ . 286 optimum . „ „ „ „ •.. „ „ .. „ „ . „ . „ . „ „ „ „ „ .• „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ 20. 38 optymalizowanie .„ „ . „ „ . „ .• . „ „ . „ . • „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ .. „ „ . „ „ . . . „ . 341 orurowanie ... „ „ „ „ „ .. „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ . „ 150, 196. 339 osad. wypłukiwanie „ . „ „ ... „ „ . „ „ .. „ ..•. „ . „ „ . „ „ . „ . „ . „ „ .. „ . „ 346 osprzęt do filtrów „ „ ... „ „ .. „ .... „ „ „ „ „ ....• „ „ „ „ .. „ . „ „ „ „ . „ „ . 172 oszczędność „ . „ .. „ . „ „ . . „ „ . . „ .. „ „ „ „ .... „ . „ „ „ . „ .. „ „ .. . „ „ . „ „ „ 29 ·energii .. „ „ .. „ . „ „ „ „ . „ „ „ .. .. .... „ . „ „ . „ . „ . .. „ .. . „ „ „ „ .. . „ „ . „ . „ „ 34 otoczenie maszyny. stopień zanieczyszczenia „ „ .. „ „ „ „ „ 187 otwory odpowietrzające „ . „ „ . „ „ „ . „ ... „ . „ „ .. „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ „ 208 otwór gwintowy .„ .„. „ .. „ ... „ „ .. „ „ „ „ „ . . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ 280 - zasysania „ . „ „ . „ „ „ . „ . „ .. „ „ . „ „ „ . „ „ „ . „ . „ „ „ . „ . „ .„ „ „ . 168 oznaczenia podstawowe „ . „ . „ „ „ „ 48, 97, 129. 198. 251 . 271 ·spoin „ „ „ „ ... „ „ .. „ „ „ . „ . .. „ .. . .. „ „ .. „ „ .... „ „ . „ „ . „ „ . „ . „ „ „ . 201 P apier nasycony żywicą fenolową „ „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ .... „ . „ „ . 192 · rdzochronny „ .. „ „ „ „ .. „ .. . „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ ... . „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ .. 330 parametry robocze „ „ . „ . „ .... „ „ „ „ .•. „ „ „ „ . „ „ „ „ .. „ „ .. „ „ „ „ . 108 - ruchu „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ .. „ . „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ .. „. 15 ·stanu ..„ . „ „ „ .. .. . „ . „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ ... „ .. . „ „ . „ „ „ „ „ . . „ .. „ . „ „ „ 109 para wodna, skroplona . „ .... „ „ .. „ ... „ . „ . „ .. „ „ „ „ .. „ „ .. „ „ „ „ 139 pasywacja .„ „ .. „ „ „. „ „ „. „ „ . „ . „ . „ . „ „ „ . „ .• . „ .• „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . 301 personel fachowy „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ . „ „ . „ „ .. „ „ „ „ .. „ „ . „ „ „ 297, 342 · obsługi „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ .. „ „ .. „ . „ .. „ .. . „ „ .. . „ .. „ .. „ . „ ... . .. „ „ . 342 pęcherz ... „ „ „ .... „ ... „ „ „.„ . .• „ . „ „ . „ . „ „ „ „ . „ „ . „ .„. „ . „ . . „ „ „ . 1OO pęcherzyki powietrza .... „ „ . „ . „ „ „ „ . „ „ . „ . „ „ ...• „ . „ „ „ „ . 55, 340 pęknięcie zmęcz en owe „ „ .. „ „ . „ „ .. „ ... „ ... „ .. „ . „ . „ „ . „ „ . „ „ 160 pierscień zacinający „ „ . „ „ . „ „ .. „ „ . „ „ .. „ . „ „ • . „ „ . „ „ . . „ . „ . 277 - -. dwuostrzowy „ „. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ . „ „ „ 277, 278 - -. dwuostrzowy "Wałponng " . „ „ „ „ „ .. „ .. „ „ . „ „ .. „ „ .. „ „ . „ . 278 - -, jednoostrzowy „. „ „ . . „ „ .. „ „ .. „ ... „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ .. „ „ „ „ 277 - zgarniający tłoczyska . „ „ .. „ „ . „ „ „ „ „ „ „ .. „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ 151 pistolet natryskowy „ „ „ „ „ . .. „ „ „ . „ .. .. . „ .. „ „ „ „ „. „ . . „ .. .. . „ „ . 324 plan rozmieszczenia ełementow i urządzen hydraulicznych „ „ „ . „ . „ . „ „ . „ . „ .... „ „ . „ . „ „ . „ •. „ „ . „ „ „ . „ . 298 plombowanie ..... „ „ . „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ •. „ „ „ „ „ 135, 342 płyta do przepłukiwania „ „ . „ „ „ . . „ „ .. „ . . „ „ . „ „ „ „ „ . „ .. . „ „ . „ 197 pobieranie próbek cieczy roboczej . „ „ .. „ „ . „ . „ „ 177. 196, 347 pobór cieczy roboczej „ ... „ „ . „ „ „ . „ . „ „ .. „ „ . „ ..•. „ „ . „ . „ „ .. „ „ . 29 pochłaniacz uderzeń „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ . „ . „ „ .. „ „ . „ . 107 poci śnienie „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . . „ „ „ „ „ . „ .. „ „ „ „ .. „ .. „ . 133. 180. 348 podloże pod powłoki ochronne „ . „ „ „ „ . „ „ „ „ ... „ . „ „ ... „ „ . „ 317 - - - -. przygotowanie powierzchni „ „ „ „ . „ „ „ „ .. „ „ . „ . „ . „ . „ . 318 ····, znormalizowany stopień czystości „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ 317 podparcie elastyczne „ . „ .. „ „ „ . „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ .. „ „ „ . „ „ 238

368

poduszki powietrzne w filtrach .„ .. . . „ ... „ .„ .... „ . „ . • ••• „ „ 172 poliuretan „ . „ „ . „ „ .. „ „ .. . . „ . „ „ .... „ ... „ „ ... „ „ ... „ „ .. „ • „ . . •• 321 połączenia rurowe ... „ . „ „ .. „ „ „ . „ „ . „ „ ... „ „ „ „ .. . .. „ 276 - spawane . „ . „ . „ ......„ ... „ .. „ ...... „ . „ .. „ „ ... „ . ..... „ . 208.300 polożenie .......................................................... . 22 - wyjściowe .. „ .... „ ... „ .... „ . „ „ .... „ .... „ .... „ „ .„. „ ... „ „ . „ „ . . 18 pomiar cisnienia przed elementem filtrującym .. . „ . „ . „ 347 • cząstek zanieczyszczenia „ . . . „ .. „ „ .... „ „ .. „ „ ... . „ „ „ 177 - natężenia prądu eletrycznego . „ „ „ „ .. „ „ ... „ . „ .• • „ . . . „ 351 • - przeplywu „ ........ „ ... „ .. „ .......... „ ..... „ . „ . „ . 351 pompy hydrauliczne .......... 23. 28, 29. 30, 31 . 32. 33. 35, 36 .... 37. 39. 41 , 48,61 , 148. 150. 156, 168, 180. 182. 340.346 -- lopatkowe . „ ... „ „ „ „ .. „ „ „ „ „ . „ „ .. „ ... . ... „ „ . „ . „ 184 354 • ·, objętosc1owe natężenie przeplywu na wyjśc1 L „ ..... „ . 187 - -. robocze „ .. „ „ . „ .... „ ... „ „ . „ „ .. „ „ . . „ „ . . „ „ . „ „ „ .. „ „ „ . . „ .. . 340 ·-.stałej wyda1nosc1 „ „ „ . „ „ . „ „ .• „ . „ „ „ . .. „ . „ „ „ 29, 32. 33. 34 • -. tłokowe „ „ „ „ „ . „ „ „ „ . „ . „ „ • . „ „ „ . „ . . .. .. „ „ . . „ „ . .. . „ . 184 · ·, · osiowe „ „ „ „ „ • .. „ . „ .....•................•• „ ... „ .. .. • „ . „ . „ 354 · - wydajnośc · ·. wysokociśnieniowe . „ . „ „ . „ . . „ „ „ . „ „ . „ „ . . „ .„. „. „ 340 · •. zanurzane .. „ ... „ .... „ . „ ..... „ .. „ „ „ „ „ .... „ . . „ „ „ . „ „ . „ „ . 235 - ·. zasilające „ ...... „ .... „ ............ „ .... „ .... „ „ .. „ „ . „ •. . . 31. 340 • ·. zębate „ „ „ ...... „ .... „ . „ .. „ . „ .. „ ..... „ ...... „ „ . „ •. „ 184 354 • •. zmiennej wyda1nośc1 .. „ ... „ .... „ .... „ .... „ „ 29. 31. 32. 34 37 pory. struktura . „ ........ „ ....... „ ... „ .... „. „ . „ „ .... „ ... 154. 158 pow iązania . „ . „ .. „ „ ..• „ .. • . „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ . . „.. 25 · sterownicze .. „ „ . „ •.. „ „ .. „ .... „ . „ ... „ . „ „ . „ .. „ „ „ . 19 powierzchnia . „ .... „ ... „ .... „ ... „ ..•.... „ .... „ . „ „ . . „ 48 - czynna po stronie tloczyska siłownika .... „ . „ . „ . . . . . . „ . 48 • lloka . „ .. . . ... ... ... 22 48 - fi ltrująca ... „ „ ... • .. „ ... „ ... „ .... „ ... . „ ... „ ......... „ . „ . .. . •.. „ . 159 czynna „ „ „ . . „ .. „ .„. „ „ „ „ „ . „ 152 maks. zan1eczyszyszczenie na 1 cm2 przegrody filtrującej . „ ... „ „ „ . „ .... „ ..• „ ... „ .. „ ... „ „... .. 162 największa możliwa .. „ • .. „ „ .. „ . .... „ . „. „ „ „ . . . . •.• „... 158 • grzeina. obciążenie ... „ ... „ ... „ ..... „ ... „ ...... „ ... . „ . . „ „ „ .. 80 - obwodzona „ ... „ .... „ .. „ .... „ .. „ .... „ ...... „ ... „ ... „ . . . . • 224. 226 powierzchnia otwarcia ..... „ „ „ „ ... „ ..•„ „ ... „ „ „ • . „ . . „ „ •. „ . 48 · uszczelnia1ąca „ .... „ .. „ .... „ .. „ .... „ „ .. „ .... „ „ .... „ • • 149. 197 ··, uszkodzenie przez cząstki zanieczyszczen .. „ „ . . . . „ 149 - zewnętrzna „ „ .. „ . „ „ . „ „ .. „ „ . „ . „ „ „ ... „ „ „ „ „ . „ „ „ . .•. „ „ .. 37 powietrze chłodzące „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ . • „ „ „ „ „ . . . • „ . • • . „ . . 346 ·, pulsujące przez filtr „ ............ „ „ .. „ •• „ .. .. . • 179 - zmieszane z trudno zapalną cieczą roboczą 172, 181 powloka cynkowa „ „ „ „ . „ .. „ .. .. „ ... „ „ . „ „ „ „ . „ . . . „ .„ ........ „ 319 • ·. malarska . „ ... „ ... „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ .. „ ... „ „ .. „ „ .... „ . „ . . . „ .. .. 319 - malarska .... „ ........ „ .. „ .... „ „ .. „ .. „ . „ .... „ ... „ ... „ . • • . . . . . . 208 -ochronna „ . „ ... „ ...... „ ..... „ ... „ „ . „ ....... „ „ ... „ 196.318.319 ··powierzchni wewnętrznej . „ „ . „ „ .... „ ..... „ ... . „ . „ . 314 - -. ocynkcwana . „ „ „ .. „ „ „ „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ .• „ . „ . • • „ „ „ 196 - podkładowa . „ „ . .. „ ..... „ .. „ ... „ .. „ „ ... „ „ .. „ „ .... „ „ „ .• 315. 318 · -, epoksydowa dwuskladnikowa .... „ „ •.. „ „ .. . ..• . „ .. . „ . .. 321 - poliuretanowa . „ ... „ „ „ .... „ . „ .... „ ...... „ „ „ . • „ • „ . • „ •• 321 ·. warstwa podkładowa . „ .. „ „ ....... „ ..... „ ... „ ....... „ • . • „ „ 319 -. -zewnętrzna ... „ .. . „ .. „ ..... „ .. „ .... „ ..... „ .. „ „ .... • „ • • . „ „ . 319 -. wysychanie „ „ „ .... „ .„. „ „ . „. „ .... „ .. . . „ „ . .. „ „ . „ „ „. . . . . . 323 • zewn ętrzna „ ... „ .... „ .. „ ... „ .... „ „ . „ . ... „ „ .. „ „ .... „ . 315. 319 powrot . „ . „ . „ . „ ... „ . „ . „ . „ . „ . „ •... „ „ . „ .. „ „ „ .. „ .•... „ . . . 22 powtarzalność wartości mierzonych ... „. „ .. „ ... „ . • „ . . . 27 poziom cieczy roboczej w zbiorniku .... „ .... „....... .. „ 346 • c1snienia . „ „ „ . „ ... „ .. „ . „ „ . „ „ .. „. „ . „ . „ . „ . „ „ . . „ . „ „ . . 20 26 • • akustycznego „ .„. „ ... „ . „ „ .. „ „ .... „ . „ „ „ . . . „ . „ „ . 225 , - · odnoszący się do powierzchni pomiarowej .. .. „ .. .. „ . 225 „

•

Skorowidz

- mocy akustycznej .... „ „ .. „ ... „ ...................................... 225 .. „„.„ .................. „ .... „ .. „ .... 173 192 ·zanieczyszczeń „.„„ .. . ..... „ . . .. „ . . . • . „.„ 197 praca bez smarowania (np pomp, tozysk) ........ „ „ ...... . . „ 340 - ciągła . .... .. . .... . .. .. . . . .... „ .. . .. •. . •. . . „ .... ... . .. 28 - -. w1etozm1anowa ............. „ ............ „ ................... . „ ...... 345 ·przerywana ...... „ . ...............•..•••.••........•............ „ ........ 28 - w stanie zahamowania •........................ „ ....•.... .. •. . •.••..•.• 35 pracownicy zatrudnieni przy uruchamianiu układu hydraulicznego ........................„ ...... ... .. .. .. .. . 340 prasy . . .. „ .. . „ .............•................ „ .„„ .. ... 172. 187 - filtracyjne .. . ......... „ .. „ ... „. „ .. „ ...... „ ................„.... 349 - do tworzyw sztucznych ... „ ... „ ..•. .. .. . .. 18 prędkosc .. „„ .. „„„. „. . „ „ „ ... „ 15, 20. 22. 25. 27. 35 341 ·narastania cisnienia ... „ •. „ . „ ..„ ....... „ .. „„.„„.„ . ... 340 - obrotowa. ....... . ............ „ . ... . „ .... 23. 27. 35 36. 39 - · minimalna ........„ ....•.•... „. .... .... .... . .... .......... . . . 32 · -. regulowana .„„ . ............ „ ............... „ .....„ .... .. „ ...... 30. 35 · ·, zakres ........................... 23. 36 - przepływu .„ ................... „ 20. 41 . 149. 168 241 256. 347 · · cieczy . . . . .. „ ... „ 40 346 · • • przez szczelinę ......................................... 149 - -. duża ... „. „.„ ... „ ......... „.„ ....................... . „ .... 148 ··wody ...... .... „ ... „„. . . .... „ ............... „ „ ..•. „.„ ..... • 346 - przesterowania (pompy) . „ ... „ ....... „ ..•.. „.„ ........ ....... „. 37 - ruchu tłoka siłownika .... ....... „ ... „ ..... „ .. . .. „ ... „ . . •. „... . 22 ·ssania .. „. „ „ ....... ......•. „.„ .. „ .. „ .. „ .. „ „ . ..... .. „ .. „ 61 problemy „ .......... ... „ ..... „ .•............... „ .. „ ... .. .. .. . 16, 29 proces .... „ ............. „ .............. „„.„„.„ ... „ .. „ ...........•. „ ..... 37 • dławienia . .......... „ ........................•....• ...... „ 33 ·gładzenia (honowania) .............. „ ...... „ ... „.„ ........ „ ....... 347 - nieciągły .. „.. „. . .„ ... „ „ „ ... „ „ . „. „ ..... „........ ... ....... . 3 7 • roboczy .. „ .. „ „ ...•..... „ . „ „. . . „ .... 345 • wymiany przegrody flllrująceł .„ .. „ ....... „ .... . ....... .... 197 producent cieczy roboczej . „. „ ... „ „ ... „ „ „ . .. „ ... „ ... „ .. „ . . 347 • urządzen hydraulicznych „ ..• „ ... „ .. „ „ ... „.„ . „ „ . „ . „ . „ „ .. 37 produkty utlenienia „ ........ „ ... „ „ „ ...... „ . •..... „ ......... 151 347 projekt ........... „ .... „ ...... „. „.„ .... „ .•..... „..... 38 projektowanie „„„. „ .„ .... 15. 16. 18. 19, 27 29. 37 38 275 -. faza początkowa ...... „ .... „ ... „ ... „ ........ „.„„... 38 • układu hydrauhcznego ..................... „ ................... ......... 14 7 - większych filtrów . „ . . ..„ .................................. 196 promieniowanie akustyczne ..... „ ...... „ ...... .... „.„„.„. 230 prom1en g1ęc1a ..... „ ....... . . . . . . „ . „ .............. „ ..... 263. 291 proporCJonalny ... „ „ .... „ .. „.„.„„.„.„ ......... „ .. „ .. „ ... „ .. .. „ ... 27 prowadnica ... „ ... „ ......... ... . . . . • „ .. „ .. „ .. ..... „ ..•. „ „ .... „ ... 22 prowadnica tłoczys ka si łownika „ .. „ ... „ ..... . ........ „ ...•.. „ . . 22 próba szczelnosci .... „ .... „ „ ....• „ ... „ •• „ . . .... „.„ .... „... . 352 probka cieczy roboczej ........... „ .... „ „ ... „ .„. „ .. .• 176. 177 przebieg obciążeń ... .. „.„ . . . . . „ „ .••..........•..„ .... 18 · regułaCJ1 .. .. . „ „ • . •••••••••• „ ... „ ... „ .. „. „ ........... . ...........•.. 35 · ruchow ........... ...... „.„ ..........•.. „.„ ......... ...... „ .......... 18 · wartosc1 siły .. .............. „ ..„ .. „ •....• „.. .....• .... .. .. . . . .. . . . 22 przeciążenie .......•....... „. „„ .. „ .•... „ ..... „.. . . 31 32. 36 przecieki ........ „ ..... • „ . ... ••.•. „ . . „ . • . . . . „ 15, 20. 31 , 197 -. możl 1wosc „.„ ... „ „ .. „ „ . .. „ .„ . .. „ ......... „ ............ 25 ·• zwiększenie przeciekow wskutek dzia łania zanieczyszczen .. „ ....... „ ... „ ... „ ... „ ... „ ... „ ... „ 149 przechowywanie, temperatura .„ ... „ .. „ . . . . . . . „„.„ ... „ ... 196 - w magazynie przejsc1owym. czas trwa ma „ „ . . „.„„ . . „ 399 przegrody filtrJjące (wkłady) 154. 155. 156, 157 158, 160. 161. 168. 171. 178. 179. 184. 186. 187. 188. 191 , 192. 196. 340 347 pozostałosc1 mydłaste

„.

„.......

„„............

- -. badania ......... „ ...•.•.••.•.....•..•••••..• „ .••.•. . 152 - · budowa ..... „ . . . . „ ..... „ .•. „ ........... . 154 · • cechy konstrukcyjne .. .. . .... „ .. „ „ .. 155 · . cechy wielowarstwowej maty Betamicrori 160 charakterystyka ........ „ ... „ .. „ „ .... . 186 • • częstosc wymiany ....................„ „ „ „ .. . . 196 • · dobor ................................................... 161 - •. dokładnosc filtrowania podawana przez roznych producentów ..•„ .....„ 161 - -, dopuszczalne maksymalne zanieczyszc...:enie 151. 152 154. 156. 159 61 178 182 352 ··,dopuszczalny spadek c1sniema .............. .... ...... .. 184 działanie ...... . . . .. . . . .. . .. . .. 152. 160 179 184 działanie substancji rozpuszczonych w 149 cieczy roboczej .„.. . „ . . . . . „ ... „ . • . . • • • . • • 168 • filtrow powietrza „ •• . •.• „ .....„ .... „ . . . . . · gęsta tkanina filtracyjna z drutu „.... . . 178 · -, konstrukCJa ............. „ ....................... . 178 - •. koszty obsługi technicznej ................. . 162 161 • - kryteria doboru . .. .... . ..... .... . . ...... . - ·, maks możliwe zanieczyszczenie ...... 162 przegrody filtrujące , maksymalny początkowy spadek ciśnienia . . .. . .... . .... .. .. . . ... . . . '87 materiał filtrujący ... „ ..•.. „.„„ ... „ . ..... . „ •...••• 152 modyhkaCJe .. . . . „ ......... „ .. „ •• • •• . •• „ „ 172 moż l1wosc1 oczyszczania 152 - nieodnawialne (jednorazowego uzytku) . . .... . . . . 1511 - -. obc1ązeme 161 - -• obliczem owe okresienie trwałosc1 .. 161 162 • •• ocena ogólna ................................. . 162 · ·, • stosunku ceny do wydajnosc1 hltrowan a · -. ochrona przed uszkodzeniem .......... . ' 19 ....................... . '54 - -. oczyszczanie · -. okreslen1e trwałosc1 .. . . .„ ... „ .. '61 · -. papierowe 168 „ . . . . •.•. „ •• . ••••• . ••• • „ •••• - - piankowe . 168 porownan1e .............................. „ . . . . . . . . . . 156 - - powierzchnia .. . . ..... ... . ... . . . ....... . rn1 • proces oczyszczenia w kapiełi ułtradzw1ękowej 152 · ·. proces wymiany ................. . 19/ - -. protokół badań ................................. 156 • -. przechowywanie .............................. . 196.315.329 - -. przestrzeń potrzebna na wyjęcie ....... . 196 16• • -. rezerwa trwałości . .. .. . . ........ „... . .. . - · • stabilne na niskie cisnieme . „ .. „ ...... . 182 · . · · wysokie c1smeme 182 stopi eń oddzielania zanieczyszczeń . .... 161 .157.178 stosunek ceny do wydajnosc1 fi ltrowania .. .. . . .. . . .. 1G1 trwałosc 160. 161 . 171. 196 • -. uszkodzenie . . . ..„ . .. . . . . . . „.. . 159 - -. warunki zastosowania ....... „ „ . ... . .... . 155 ·-.wymiana ............ „. 160. 161 . 178, 179. 182. 196 197 · ·. wymiary oczek . .„ ...... „ „. „.„ .... „..... . . .. . ... . . . 152 • · . wysokosc przestrzeni potrzebnej na wymontowanie 19& • • wydajnosc filtracyjna .. . . .... ... 158. 159 przegrody filtrujące, wytrzymałosc na c1smeme mszczące 159 · -. • · dzi ałanie rożnicy c1 śn 1 en ..... „ .. „„. . ...... .... . . . 161 · · zadz i ałanie wskaznika zanieczyszczenia . .... ... .. 166 - - zalecany spadek ciśnienia .. . .... „.... 184 - -. załetyw1ełowarstwowej maty Betamicron 159 - -. zamienne 197 „

.

.

•••

369

Skorowidz

- -, zanieczyszczerie ........... „ .. „ ..•. „ . •.•..•. „ . „ •... „ .... „ ... „ . 168 - -. - właściwe „ „ . „ „ . . „ „ . „ . „ „ „ „ . „ „ .. „ „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ •. 162 - -. zgrubne. siatkowe .. „ ......... „ ......... „ ........... „ ..... „ ... „ . .. 180 przegroda uspakająca , blaszana „ .. . . . „ ....... . .. „ .... . ... „ ........ 56 przekaźnik c1snienia ....... „ ... „ .... .. .... ... „ „ „ „ ... „ ... „ „ . „ „ . „ . 355 - różnicowy c1snienia .... „ . .......... . .. „ . .. „ ... „ „ ... . ..... . ........... 34 1 przekładnia hydrostatyczna ....... ... „ ... „ .. . „ .. . .. .. ... „ . .. . . . 31. 32 przekrycie zerowe ................ ............ „ ........ „ ..... „ . „ .... „ „ 353 przeliczenie lepkosci . „ „ . „ . „ „ •... „ „ .. „. „. „ ...... „ „ ....•. „ „ .. . .. 186 przelączanie .............. ..... ........ ... „ .... . . ... . . .... ... „ .... . . ............ 20 przełączniki manoMetrów ...... „ ....... „ ..... „ „ . „ .. „ . .... . ... „ .... 255 przemiana .............................„ ... „ ........ „ .... . . .. „ ... „.. .. .. . . . . . . . 15 - adiabatyczna ...... „ ..... „ „ •..... „ .. „ . . . „ .. . .. „ .. „ ..... „ „ ..... „ .... 110 - izochoryczna ........„. „ „ . „ . „ „ ... „. „ .„. „ „ „. „. „ „ „ „ „ .. „ „ . „. 109 - izotermiczna „ .. „ „ .• „ „ . „ „ . „. „. „ „ .•.. „ .. „ . .. „ ... ... „ . „ .. „ „ .. „ 109 - politropowa „ „ .. „ ..... „ . . .. „ .. . . „ . .. „ ... „ ..... „ . „ „ . „ . „ .....•. „ . . „ 11 O - termodynamiczna gazu .. „ .. „ ... „. „ „. „ „ „ „ ....... . „ „ „ •..• „ „ 109 przemysł ceramiczny „ . „ .. . „ .... „ „ . „ ........ „ . •. „ . . „ . • .. .. . .. „ „ „ 187 przenikalność energii cieplnej ...... „ „ ... .. . „ . „ „ .... . „ „ . „ ..• „ „. 72 przenoszenie ciepła „. „ „ „ ... „ „ . „ . „ „ . „ . . „ . „ „. „ „ . „ „ „ ... 70, 71 przepisy montażu „ „ „ „ .. .. „ „ „. „ ... „ . .. . „ . . „ ... „ . . . „ ... „ „ . . „... 348 • techniczne dot. zbiornikow ciśnie niowych .„.. 133. 134. 350 przepłukiwanie „ „ ... „ . . „ . „ ... „ .... .. . „ .„ „.„. „ ...... . .. „. „ ... „..... 150 - całego układu hydraulicznego .... „ ...... „ . „ .. . „ .... „ . . „ „ ..... 197 ·.czas trwania „ „ .......... „ ........... . „ ... „ „ . „ .......... „ „ „ . . ...... 150 -. proces .... „ .... „ .„ ..... „ „ . „ . „ . „ „ . „ „ .. „ „ ... „ „ . ... .. . „ 150. 197 - ukia du hydraulicznego . „ .... „ ... „ „ . „ . .. „ .. .. 148, 150. 310, 340 - · po dokonanych naprawach ...„ ... „ ... „ . ............. „ .. „ ... „ .. 197 - -. sposób postępowania „ . „ ...... „ . „ „ „ „ . .. „ ... „ „ . .. „ . .. „ .. „ . 197 -. zakonczenie ..„ ..... „ . .. . „ .. „ ..... „ .. „ „ ........ „ ... „ .. „ ........ „ .. 150 przepłukiwanie zespołow „ ...... . .. „ ...... ........ . .. „ .. . .. . . 148, 150 przepływ cieczy ....... „ ....... „. „ ....... . .. ....... „ „ .. . „ ... „ „. „ ....... 25 - - przez przegrodę fi ltrującą. kierunek „ ...•••• „ „ „ ..•. „„.. .. . 158 - energii ... ....... ........... .... ... ........... ...... ...... .... .... „ . . . ..... „ ....... 32 przepływ. kierunek ................ „ . •. ...............• ••• •• „ . . . „ ...... . ... 160 - mocy .. „ .... . „ ..... „ ... . „ ..... „ ... „ .... „ .. „ ... „ „ . „ ... „ „ . .. 16. 26. 276 - powrotny .„ ... „ ..... „ „ ...... „ „ ... „ . „ „ . „ „ ... „ ... „ „ . „ ... „ ...... . .... 37 - sygnałów . „ ............ „ . „ ..... „ .. „ . „ „ .. „ . „ „ „ . „ . „ „ . • ... . .. „ . 26. 27 przepływomierz . „ .. „ .. „ „ . „ „ „ . „ „ . „ „. „. „. „ . . „. „ „ „ . „ „ „ „ . ... 156 przepływ. zmiana kierunku „ . • „ „ . „ „ . „ .... „ . „ . „ . „ .. . „ . ... .. .... 160 przeróbki „ . . .. „ „ ......... . . „ ........ „ •.. „ .•. „ . „ „ . . „ „ .. . ........ 189. 196 przerwy w pracy .... „ . „. „ „ „. „ „. „ „ „ „ . „ .. „ „ „ „. „ „ „ „ „ . „ „ . „. 151 przesyłka pocztowa ... „ „ . „ „ „ . „ • .. „ ... „ . .. „ . „ „ „ . „ „ . „ .... „ . ... 331 przestrzeń zabudowy „ . „ ... „ „ .. . ....... .. . „ . „ „ . „ „ .. . ... „ „ .. 30, 158 przetworniki pomiarowe .. „.„. „ „ .. „. „ „ .. „ „ .. „ . .. „ „ . „ ..... „. „ „ 27 przewodnosć cieplna „ „ . .. „ „ . . „ . .. „ „ . „ „ . „ . . „ „ „ „ „ .. „ „ . „ „ .. „ 71 przewody „ .. „ . „ „ .. .. ..... „ .... „ . . .. „ „ . „ .. „ „ . .. . „ „. „ . „ .... „ .... „ „. 16 - giętkie ... „ .. „ .. „ ....... .. „ „ . .. „ . . „ ..... „ ... „. „ „ . „ 15, 288, 341. 346 - -, elementy przyłączeniowe gwintowe ...... „ ... „ ... „ . . • „ . .. 290 - -, materiały „ . „ ... . . „ ..... „ .. . „ ... . „ .. „ „ . „ ... „ .. „ „ .. „ „ . .. „ .. . „ ... 288 - -. montaż ... „ . „ . „ „ „ . .. „ „ . „ „ „ „ . „ . „ „ . „ . „ „ . . • „ „ . „ „ . . „ .... „ . „ 292 ·-, okres trwałosc1 .„ . .. .. „ . .. „ . . „ . „ . „ „ .. „ .... „ ... „ . . . „ ..... „ .. . ... 293 - -. przepisy bezpieczenstwa .. .„ . .. „ ... „ ... „ ..... „ . „ „ . „ . „ . „ .. 293 - -• sciskanie „. „ „ . . „ . .... „ ... „. „ . . „ . „ „ . .. „ . „ „ .. „ „ .. „ . . .. „ . .. „.. 293 przewody rurowe ................... .... ..... „ .„ . . . „ .. ..... . .. .. .. ..... 15. 41 - -, elementy mocujące .......„ ... „ ........ „ ... „ . „ „ . „ .... ... 285, 307 - -. gięcie „ . „ „ „ „ „ . „ „ .•. „ „ . . „ „ .. „ •..• „ „ „ . . „ „ . „ „ • . „ „ „ . 298, 303 - -. prefabrykacja .. .. .. „ ... „ „. „ .•.. . .... „ „ „ . . . „ . „ ... .. . „..... . . ... 297 - -, przekroi „ . .. .... „ . .. „ .. .. . „ . .. „ „ . „ . „ ... „ „ „ „ . „ „ . „ . „ . „ „ „ .. „ .. „ 41 - ·. przycinanie na wymiar .. „ .... .. „ ... „ ... „ „ ... .. . „ ...... . . „ ...... 298 - -. zasady gięcia „ . .. „ „ ... „ .. . . „ .. „ „ . . „ ... „ . „ „ . „ „ • . . „ ... „ .. „ „ . 299 - zbiorcze .„. „. „ . „. „ . . . „ „ „. „ „ . „ . .. „ . „ „ ... „ „. „ . .. „ „ „ „ . „ „. „ „ „ 29

370

przewodzenie ciepła ... „ „ . „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „ . . . „ „ ... „ . 71 przewod spływowy ..„ „ . • „ . „ . „ „ . . „ „ „ „ . „ . . „ „ „ „ .. „ 31. 184. 276 - ssawny .. „ .. „ . .. ... . . „ „ .•. „ ... „ . . . „ „ ... „ „ . ........ „ .... „ . . . 61 339 - tłoczny ... „ ... „ „ .. „ . .. „ .... „ .. . „ „ . „ ....... „ . . . „ „ . . „ „ . . • • . . . . • 33 - zasi l ający „ . „ .... „ „ . „ „ . . „ „ .. „ „ „ . „ . . . „ „ ... „ „ ... .. „ ..... „.„. . 31 przewoz, warunki .„ ..... „ ........ „ „ ............... „ . . ...... . .•.• ..... 329 przyczyny awarii ............... .. ....... „ .....„...... .. .... . .. ..... . .. . 14 7 - strat „ „ . „ „ „ . „ ... „ ..• „ „ .. „ .......•.. „ „ „ „ •..• „ „ .. „ „. „ .•. „ . • 23 przydatność do spawania ....................... ... ... „ . . . ... „ „ . 201 przygotowanie powierzchni pod powłoki ... .. ....... .. . .... . 318 przykłady „ . „ . „ „ „ . „ „ „ . „ . „ „ . „ „ . „ „ .... „ „ .. „ „ . . . „ . „ . „ 18. 20, 35 - praktyczne .... „ ... „ ..... „ .. „ .... „ .... . „ „ . „ ... „ „ .. „ „ 193. 194. 195 przylącza .. „ .. „ „ „ ... „ ... „ „ „ „ .. „ ..... „. „ „ „ ... „ „ ... „. 339 - wlewowe . „. „ „ „ . „. „. „ . . .. „ „ . „ „ . „ „ .. „ . „ . „ „ .. „„.. „. „. „ . „ 196 - pomiarowe. miniaturowe ........... „ • .. .. „ ... „ „ •. ... „ •• „ •... „ 340 przyrząd do pobierania próbek .. „ .•..•. „ . „ „ „ •.. „. 177 - - wyszukiwania usterek „ „ „ . „ .... „ „ „ „ . „ . „ . „ •. „. 351 - - zliczania cząstek ... „ „ . „ „ . „ „ .. „ „ .. „ „ . .. „ „ „ „ . 156 przyrządy pomiarowe ...... „ •• „ ....... „ . . „ „ . „ ... .... 341 przyspieszanie. przyspieszenie .. „ „ . „ „ . „ .• „ „ „ . . . • 27. 35 . 48 przyspieszenie. kątowe „ „ . . . „ „ . .. „ .„ . „ „ .. „ .. „ „ . „ . . „ . 23 przywrocenie stanu sprawnosci technicznej „. .. .„ .. „ ... 345 pulsacja „ „ . „ „ „ . „ „ .. „ ... „ .... „ ........ „ . „ . . „ „ . . „ . .. „ •• 105. 347 - c1snienia . „ . „ „ . „ „ .. „ „ . „ „ „ „ ... „ .. „ . „ . .. „ „ . „ „ . .. • . • . • . 37, 231 - natężenia przepływu .. „ „. „ . ... „ „ .. „ „. „ „ .„ „ ... „. . .. „ . .•. 178 • sprężania . „ „ • . .. „ . . „ . .. „ „ . „. „ „ „ .. „ „ „ „. „ „ .. „. •. • . .•. „ . „ 232 punkty kontroli .„ „ .. „ .. „ . „ . „ . „ . „ . . „ . „ .. „ „ .. „ . . „ 345. 346 R amy do mocowania elementów sterujących . . . .„ . . . 213 . • „ . . „ 211 - fundamentowe .... „ „ „ . „ „ . „ .. „ „ „ .„ ....... „ „ reakcja łaricuchowa „ „ . „ „ . „ „ . . „ .„. „ „ „ „ „ .. „ „ .•.• 148.151 38. 46 realizac1a zamówienia .. .„ ... „ .. „ „ . „ . • ... „ „ „ . . . . regulaCJa . „ . „ . . „ ...... „ „ „ „ ... „ .... „ . • . „ „ . .. „ . . • „ „ . 35 - prędkości obrotowej silnika hydr ... „ „ . „ „ ... „ • . . .„ . . 35 regulator ... „ . „ „ . . . . . „ . . . . . „ . . „ ... „ „ . „ „ .. „ „ •.• . . 148. 192 regulatory natężenia przepływu .. „ „. „ „ „ „ . „ . „ ••. „ „ „ ..• 353 relacia mocy do masy „ ... „ ...... . „. „ ... „ „ ... „ . . „ „ . . „ . . . . . . 35 rezerwy .. „ ..... „ . „ . . . . . „ . „ .......•..•.... „ .... „....... . . .. „ . „ . 345 rezonator piszczałkowy .. „ ... „ • ...... „. „ .... „ „ . • . • 244 - szeregowy „ „ . „ .. .. „ ... „ .. „ .. .. „ ... „ ... „ ... „ „ . .... „.. • .... „. 243 rezystancja wejsciowa ...... „ ........ „ ..... „.... .. .. .. . .. 230 rodzaj budowy ..... ... .. ..... „ .. „ .. . . „ .. . . . . . . .. . . . .. . . . . 23 - elementow „ „ . .• ..„ „ .•.•• „ ..•. „ .. . • • „ . „ .••• 27 - napędów .... „ ...•. „ „ .. „ ... . . „ .• „. „ „ . „ ... „ .•. „ „ „. . 30 - pomp .............. „ .. ... . ........ „ ...... „ . „ .... „ ... „ . . . ..... . .„. 29. 36 - pracy ..... „ „ „ . „ . „ „ „ .. „ „ . . .. „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ . .. . „ . . . „ ... „ . . . 23 ropa naftowa „ ........ „ .. „ „ ........ „ ... „ „ . „ ..... „ „ . . „. „ „ 52. 348 - - na podstawie naftenowej .. . „ .. „ ... „ „ . „ .. „ ..• „ . . .. „. . 52 52 · - - - parafinowej .. „ . .. „ „ . „ „ „ „ . „ „ „ .... „ „ „ „ . . • rowki sterujące. bardzo male .. „ ... „ ... „ . „ . „ .... „. . . . . „ 346 - tłumiące „ „ ....... „ „. „ „ ........ „ .„. „ .... „. „ ..... „.. . • „ . „ „ . 346 rozdzielacze „ „ „ . „ „ ... „ .... „ .„ ... „ .... „.„ . . „ „ . „.... 31. 32. 184 - proporcjonalne ........... „ „ „ .„„ ...... „ „ „.... . ... . . . • . . „ . 353 rozdziel czość „ .„„ „ „ .. „ .... „ .. . . „ .. „.„ ... „ „ „„.„. „.. 27 rozkazy. przekazywanie .„ ... „ .......... „ „ . . „ „ „ . „.. . 15 rozklad temperatury ........ „ „ . . .. . „ ...... „ .. „ . „ .. „ . .. „ .•...• „ 71. 73 - wymiarowy „ „ ..... „„. „ „ . „ „ „ .„.„„ .... „ . ..... „ . .. „ „ „ .. „ „ ... 346 rozmieszczenie filtrow ............... ..... ..... „ . .. .. „ ........ „ . . . . . . 40 rozporządzenie o zakładach pracy . „ .. „ „ ....... „.. . .„ .„ . 223 177. 319 rozpuszczalnik .. „ . .. ....... „ „ . „ „ . .. „ ... „ ... ....... „„... rozruch na zimno ........... „ .... „ ... „ „ . „ .... „ . ......... 159. 161. 179 rozwi ązanie problemu „ „ .... „ . „ „ „ „ ....... „ . . „ „ . . ...• . ... „ . . 16 rownania do wyznaczania grubosci sc1anki rury . „ .... „ 258

Skorowidz

równanie Barlowa .. ... ...... ......... .... ....... .. ... .. .. .. ... ........ 262 - ciąglości ..... „ ..... „ ... „ ... „ „ . „ „ ... „ . „ .. „ ............................... 20 - stanu ...................................................................... 109 równoległe polączenie oporów „ „ ..•.•. „ ... „ ... „ ....... „ . „ . 237 równoważnik cieplny „ . „ „ .. „ . . . „ „ . „ .•. „ ... „ „ „ . „ ... „ .. „ „ . . . 74 różni ca ciśnienia zamknięcia ...... „ „ „ „ . . . . .... „ .. „ . 342 -ciśn i eń ...... „ ......... „ . . 25.33.154.156. 157 161.162.166. .. " . . . " . " .. „ „ . " „ . „ . " " . " 171.178. 179.180. 193.347 - - na przegroczie filtruiącei .. „ . . „ . „ . „ 167 - -. wartość szczytowa ........ „ „ . „ . „ „ . . . „ „ . „ „ „ . . . 159 --. zakres. „ . „ „ „ „ . „ . „ . „ „ „ . „ „ „ „ . „ . . „ . „ . „ . 154, 159 161 ruch „ . „ ... „ ..• • . ... . • ... „ „ . . . • • . „ „ •.• „ . „ „ . . 15. 18. 22 23 29 15 • glowny „ . . .„ „ „ „ . „ ..••.•..•..•..... „ .•..• . .. „.. . .. .. . - obrotowy .... „ „ .. „ ... „ „ „ „ „ „ „ . . . „ ... „ „ . „ . .. • • • 16 23 ruch oscylujący .. „ „ . „ . „ ... „ .... „ .. „ . „ ....•..... „ . „ „ „ „ . . . . 16 ·pomocniczy ... „ „ .. . „ . . „ „ .........•... „ . „ .•. „ ....•.. „ „ .. „ ..••.. 15 ·posuwowy „ . . . „ .•... „ ..... „ . •. „ . . . „ „ „ .... . •.••..•••.•.... „ 18 - prostoliniowy ......... „ . „ ......• „ . „ .. „ „ ....... „ . „ „ .. „.. .. 16 22 ·szybki . „ .......... „ .. „ .... „ „ . .. •.. .. .... „ .....•... „ ..•.. „ .•„ . . „ 18 22 -. przebieg „ . „ „ „ ........ „ .... „ ... „ „ . „ .. „ „ . . .. . ...•.• 18 rura szczelinowa .... . „ ........ „ ... „ ........ „ „ .......•.......... „ ... „.. 196 rury ....... ................. ......... ................. 15, 41. 48. 276 -, dodatek doliczany do grubosc1 sc1ank1 . . .. . .. . .... .. 262 ·.· na zużycie wskutek korozji .. „..... ....... 263 •. materiat ......... „ ..................... . ............. . . • „ . .. .. „ 257 -. obliczenie g rubości ścianki .......... „ .................. „.. 258. 262 -. przekrój ............. „ ........... „ ... „ ................... „ ............. 20 ·stalowe. precyzyine . „ .•. „ ..•.... „ „ . „ .... „ . „ ..•.. „ ..•.•.. „ . •. .. 61 rysy. powód powstawania .... ... . . „ .. . . „ •. „ . •. „ .. „ „ 149 -. wywołane działaniem cząstek stałych . „ ... „ ...... „....... 148 ..„ .. • .. . „ .. „ •. . „ „ . . 38 ryzyko „ . . . „ .... „ „.. . . rzeczoznawca .... .. „ . „ . . „ „ . „ „ „ . „ ..• „ . . . • ••••••.. „ . 135 S amozasysanie ............... „ sączki

.. .....•.... „

„ „ •.• „ ......•.••... „ .

31

papierowe .... „ ... „ „ ... „ . „ „ . „ . „ „ .• „ .. „ . „ „ •.. „ „ „ . „ 346 350 schemat dzialania ... „ .•. „ „ „ „ . . . „ . „ „ . „ . . „ „ .. . • połączen ...... „ . . . . . „ ... •...• .. •. „ ... „ .. „ .•........ „ 26. 339. 350 ·przebiegu obliczen „ ........ „ • • • • • • „ .. „ ... „.. .. .... 255 - przeplywow akustycznych . „ ... „ „ . „ ..•. „ .. „ • ..... • . „ .•.• „ . 228 sekundomierz (stoper) ....... .. .................... .. .................. ~51 serwisowy agregat filtruiący .... . ........... „ ... „ ..... „ . „ ......... 197 serwosilownik .. „ . . . . . . .. ... . .. „ ....... „ .. ... . . . . 22, 184 serwozawor .. „ .. 147. 150 178. 180. 182. 184. 192. 340. 351 sfaldowame gwiazdziste .. . .... 160 siatka (tkanina' druciana .. „ .... „ ... „ .. „ .... „ ..... „ . . „ „ .. ......... 196 sieć zasilania cieczą roboczą .. „ .. „ „ .. „ .... „ ... „ .. „ „ .... „ . „ .... 29 silnik elektryczny .„ ........ „ .......... „ ...... „ .......... „ „ .. „.. 16 silnik hydrauliczny ....... 20. 22. 23. 25. 30. 31 3235. 182. 346 - - stałej chłonności . „ .. „ . . . . . . „ . . . . . . „ . . . . „ „ . . „ . . .. 31 silniki hydrauliczne. tłokowe osiowe ......... „ . . „ ......... .• . „ „ 354 - -, właściwośc „ . „ „ „ ..... „ „ „ . . . . . „ .. „ •. „ „ .. „ „ . „ .. „.... 23 - -. zębate .......... „ ........ „ . „ . „ „ ... „ ... „ . . „ „ . „ „ „ „ . „ „ . . 354 ··.zasady konstrukcji „ .. .......••.•..•... „ „ .. „ .. „ ....... „.. 23 - - zmiennej chronności „ . „ .... „ .... . ... „ . „ . „ . „ .• „ „ .••. ..... 32 silniki napędowe .„ ........ „ ....... „ ..... „ . „ ... „ . . . . . . „... 29 ·spalinowe .... „ .. „ . „ . „ . . . . „ . „ .. „ „ „ .. „ . „ . „ .. „ . .. •. „ „ .... „ . . . 29 -, uruchamianie impulsowe ... „ „ . „ „ . „ . . . . . . . . „ .. „ . „ . 340 siła ... . „ „ . „ „ ... „ ... „ .............•. 15, 18, 20, 22. 23 27, 32 48 - boczna „ „ . „ „ . . „ „ ... „ . . . „ . „ „ . „ „ . . . . . . „ . . „... . 23 - ciążenia ... ......... „ „ . „ „ . „ „ . „ . . „ . „ . „ . . „ .... „ . „ „ . „ • . „ . • „ 22 ·nominalna „ „ „ .. „ „ „ „ „ ... „ .. „ •... „ ... „ ... „ ....„ ........ „ .. „ .. „ . . . 20 -. przenoszenie .. „ ..... „ .. „ „ .. „ „ .. „ ... „ .. „ .. . „ „ .. „ ... „ . „ .... 15. 18 - przyspieszania .... „ ... „ ............... „ . „ ... „ ... „ ... „ „ .. „ •. „ „ .. „ „ 22

- tarcia .. „ .• „ „ „ . „ . „ „ ...... „ . „ . „ . „ .. ............ . . 22 - tłoka ....... „ „ . „ . „ . . „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . 23 • użyteczna ................ .... „ . . . . . ..... . .. . . „. . . . . „ 22 slłown1k1 hydrauliczne ................. . 20. 22 30. 39. 41 48, 179 .............. „ . „ . „ „ . „ .... „ „ ... „ .... 184. 187. 342. 346. 350 22 •. róznicowy układ polączen .... „ .•. „ ..... „ .... - -. tłok „ . . „ . „ . „ . „ „ „ . „ „ .. „ . „ ... „ . •. „ . „ .. „.„.. . „ „ • • . • . . • . 22 - -. wiel opołożeniowe „ ... „ . „ . . . „ „ „ •.•. „ .•...• „ „ • . . . . .„ • . . 22 - ·z jednostronnym tłoczyskiem .. „ ...... „ „ . • 22. 32. 181. 184 składniki .. .......... „ .. „........ •. •.. „ . „ „ . „ . • „ . . •. . . 37 składowe strat .. „ . . . „ „ .. „ . . „ ..•... „ „ .. „ 23 skłonność do pienienia ...... „ „ . „ . „.. „ . „ . . • 53 skropliny . „ „ ... „ „ „ .... „ „ .....•• „ .... 347 smarowanie „ „ .. „ „ „ „ . „ „ . „ „ . . . . „ . • „ • 15 ·elementów hydraulicznych .... „ „ ..•. „ .. . „ . . .. . . .. „ 149 spadek cisnien1a .. „ . . . . . . „ . . „ ....•... „ „ . • . . . „ . . . „ 160 - - na korpusie filtru .. .. .. .. . .„ ... „ ..•. . „ ...•• 163 • - na przegrodzie filtrującej .. „ „ „ . „ „ .. „ „ „ . . . . 161 • -. początkowy . . . „ „ „ . „ .. „ . „. „ . .„ . . . 152 - -. stabilność 152 • - w szczelinie ....... „ .. „ ... „ „ . „ „ . „ „ .... „ .. „. „ . . „ . „ 149 spawanie elektrodami „ ..• „ . „ .•. „ . „ . „ .... „ „ . 301 - elektryczne ręczne „ ... „ .. „ ...•. „ „ .. „ .......• 301 ·lukiem krytym ................. „ ... „ . „ .. „ „ • . „ . . . 301 301 ·metodą MIG ... „ .. . „ . „ „ . „ .... .. „ ........... „ . - metodą TIG . . . „ „.•....•... „ . 301 speCJalista z zakresu sterowania .. „ „ ..„ .• „ „ 26 specyfikaCJa wysyłkowa .... ............ ... „ .. . „ 336 spoiny .... „ . . . „ .... „ . „ . „ ... „ . . . . . . . . . . . . . . . 204 ·czołowe ....... „ „ „ „ . „ .. „ „ .. „ ... „ „ ... . 204 204,283 - pachwinowe .. „ .. „ „ •..• . •. „ . „ „ „ . „ „ .. „ •• „ . -. skupienie . „ . „ .. „ „ „ „ „ „ . „ „ ..•• „ „ ... . 208 • warstwa graniowa . .. . .... „. „ . . 301 spoiwo poliuretanowe jednoskładnikowe 319 sposób napędu .. . ... „ . . „ 29 . . . . . . . . . .„ 31 • sterowania .... „ sprawdzenie wypoziomowania i współos1owośc1 339 ........ „ . „ . . . „ 20. 22 23. 25 27. 29, 37, 3H. 48 sprawnosc - całkowi ta ........... „ . . „ 25. 41 • hydrauliczna . .. . . .. ... . .......... „„ . . . 20 22 - hydrauliczno-mechaniczna . „ .•. „ .• „ .•. „.... - objętosciowa . .... „ „ . „ . „ . „ „ . . „ •.•. „ „ . 39 sprzęg ła ... „ •. „ •. „ „ . „ .... „ . „ . „ . . „ . 339 . . ......... „.. . . 350 - watow „... .. sprzęzenie c1snieniowe „. „ . . „ „ . . . • „. . • 33 31 • natęzeniowe . . ....... .. .. . .... . ... .... ·przenoszące dzwięk materiałowy . ... „ „. 228 238 sprzęzenie zwrotne ...... „ . „ . „ ... „ ... „ „ .... „ „ . „ • „ .. „ . . 27 stabilizator natężenia dopływu .. „ ............ „ . . „ „ ... „ . 1Oi stabilnosc pom1arow . . .. . .. ....... .. . .. . . . . 27 • wspołczynnika j\x . 161 stal ..... „ ..................... . ........... „ . ... „ .... „ 192 stalowe budownictwo wodne .. „ . „ ..... „ ... „. .. 324 stała czasowa . . . „ .. „ ...... „ „ .. „ „ ... „ „ . „ ... „ „ „ ... „ „ .. „ . 113 stały obieg „ „ .. „ .. „ .. . „ .. „ „ „ ........ ••.• . •• ... „ „ „ 156 stan eksploatacyjny . „ .. „ . . „ . „ . „ „ . ..... . 177 • naładowania akumulatora hydraulicznego 29 348 - początkowy . „ ..... . . „ „ „ „ . „ „ ... „ . „ . .. stan roboczy .. „ „.. „ .... „ „ . „ . „ „ „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . . „ .. „ . „ . 27. 30 ·rzeczywisty „ .... „ .. „ .„ . •... „ ...... „ . „ .•. „ . „ 345 · układu hydraulicznego ... „ ... „ „ . „ „ „ „ . „ . 176 standard jakosciowy .„ . . „ „ .. „ „ . „ . „ „ .... . 355

371

Skorowidz

stanowisko badan seryjnych ........... „ ........• „ .„ . ..... ... . . . .. . 182 - do badania pomp .. .. ............... .. . ... ................. 182 - - wykonywania testu w1elobadaniowego .. „ •.••.... .. .....• 156 - kontrolne .... ... ...... „ ... „. „ „ .„.„ „ .. „ „ „ „ .. 352 ......... „ „ ....... „ „ . „ . „ ...• „ .. „ ... „ . 178 starannosc . „ ..... sterowanie dlaw1eniowe .. „ „ ..... „ ..... „ „ „ .... •..... „.„ .... „ . . . 29 - " load sensing" ... „.„ ... „ „ ....... „ .... „ •........... . „ ............. 345 · objętościowe ...... „ .•...• • „ ... „ ... „ ....... „.„„ .. „ „ „ .. „.„ ....... „ 35 - niezależne od obciążenia . „ ...... „.„„. „ .. „ „ ... . . 34 - przez zmianę geometryczne1 objętości robocze1 pompy .. 31 - - - - - - pompy 1silnika .„„ ... „ „ ..... „ ..... „ ..... „.„.„ „ „ . . „. 32 - - - - - - silnika . „ .. „„.„.„.„ 30. 32. 35 - - - oporow przeplywu (dlaw1en1owe) ....................... „. 33 -, rodzaj ... „ .... „ .. . „ .. „ „„. „ „ .... „ .„„ •.. „ . „ ..• „ „ „ ........ 16 - wstępne „.. .. . . ....... „ .... „ „ ....... „ ........•.... „ .... „ ........ „. 233 · wyda1nosc1 pompy .. „ .. „... .. .. .. . .....„ ........ „ „ .... 31. 32 - z kompensaCJą c1snienie od obciążenia ( ·1oad sensing ) .„ ... „ .•... „ . .. .. . ......... „ .... 345. 346 stetoskop przemysłowy ... „.. ... ... ... .. .. . .. . .. . . . . 351 stęzenie zanieczyszczen ................... „ . .. 158, 174. 196 st1ck slip (drgania cierne) .... „ ............•.••. 349 sto1ak1 do mocowania zaworow ................. „ ...... „ ........... 214 - na akumulatory hydrauliczne .. „ ••.•....•..•.................... . 218 stoły do mocowania zaworow .. „ .••.••..••.•.•••••••.•..•...•...• 216 stop1en przeszkolenia ...„ •...•. „ . „•.•• „. . . „ . „.„. „ ..•. 345 • wykorzystania .................................. „ ...... 37 - zatrzymywania zanieczyszczen ............. „ ....•.............. 156 stopnie cisnienia .. „... ...... „ .... „ „ .„ ...... .. „.. ... 257 stopniowo .. .......... „ „ •..•..•.• „ ..... ............... . .. ...•............... . 29 stosunek c1snien ............... „. ... . . .. .... ... .... . .. 108 - powierzchni czynnych „ .„ .......... „ ...... „ . . . „ . .. . . 22 48 - - pom1arowe1 do powierzchni odniesienia . . .. 225 straty ....... .. .. . 20. 23. 25. 28. 32. 33. 35. 48 -c1snienia ... „. 20.25.41. 154.161 178.186.187.188,264 - dławienia .. ....... .. „ .... .... . . . . . ..„ ..... „ „ .... „ 30 - energii ............... „ „ • „ ........ „ .• „ ... „ .... „ .... „ .. „ ... „ 30. 32 - hydrauliczno-mechaniczne .„ . . „„.„ .. „ ......... „ . „ .... 23. 25 - mocy .. „ .. „. . . .............. 29. 33. 34 37. 40. 348 - na tarcie . ... . . . .„.............. „ ...... „ .. „ „ „.. . . .... 23. 25 · ob1ętosc1owe ..... „ .. „ ........ „ .......•. „ ... „ ... „ .....„... .... 25 - pochodne ... . „ ...•.......••...... „ ...... ... „ .... 350 - powodowane scisliwosc1ą .... .... „ ...•....••..•...........• „ ... „ .... 23 - przeciekow ....... „ ........... „ ..........•. ••••.• „ .... „ ......... 23. 37 - przeplywu .. „ .•...•.. „.„ .. „ .......... „ ............ „ ....... 15. 22. 25 -. przyczyny . .. .. .................. „ ...... „. .... .. . 23 - wynika1ące z systemu „ .. „ „ ... „ ....... „ ....... „ „ 32 33. 34 35 strona czysta . . ..... „ . „ ... •.• „. „ „. „ . . . 166 34 7 - zanieczyszczona . . . . ......•................ „ ... „ „ ....... „ ... 166 struktura powłok ...... „ .. „ .. „„.„.„ ......... .. ... „ .. „ •............ „ . 319 - porow ............. „ .. „ .....................•..............•.. „. 154. 158 strumien ciepła „ ...• „ ..... „ ........ . .... „ ... „ .... „ ... „ ..... ... 69. 70. 71 - energu ... „ . . . . .....••.. „ ........... „ „ ••••.••.••••• „ ... „ .. ..... . 69 - sił ............. „ ••••• „ ...........•... „ ..•. „ ....... . . 238 substaCJa rozpuszczona w cieczy robocze1 149 substanCJe szkodliwe. zarządzenie .... „.„ .„„ .„ „.„ ... „ .. „. 326 suma .... „ ...... „ . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . „ . . . • . „ .•....•... „ ............. 20 suwaki zaworow nadwymiarowe .. „. „ .... „. „ ............ „ ... „ 352 sygnal wskaźn i ka zanieczyszczenia filtru „ „.„ •. „ ... „ 160. 161 system fiłtrowania .... . . „ ..... „ .. „ „ ....... „ „ ..... „. 148 - flltrow. zadania . „„.„ ...... „.„„ .. „ . .• „.„ .. „ ..•. „.„„ ..... „ 151 - ISO DIS 4406 . .„.„.„.„„ ...... „„.„ ........... „ .... „ ..... „. . 175 - napędowy „ .. . .... „ „ ... „ .•....•. „ ... „ „ „ .. „ „ . „ „ „ .... „„.... 26. 28

„..... . . .......

.„. „... ....... .. .

372

• napędza1ący „ ......... ... „. „ .... „ „ .. „ ...... „.. . . . . . „. . 26 - NAS 1638 .„ .. „ „ „ „ ... „„.„ ..•... „ .... „.„.„„•.... „ .... 176 - opakowania ... „ „ „ . „ „ ... „ „ .„.„„„.„. „.„„„.„„.. . .. „ .. „. 329 - pomiarowy .. „......... .. . . .... . . 27 • sterowania przez zmianę oporow przeplywu .. 33 34 - sygnalizacji cisnienia od obc1ązenia .... „ . .. 34 223 szczególne przepisy o zapobieganiu wypadkom „ •• . 23. 25 48 szczelina . ... . . .. . .... „„.„.„ .......... „.„ .„„. .. - zamulenie „ ... „ •... „ „ ..... „ „ .......... „ „ .. „.„„ „ 148 23 - między tłokiem i tuleją cylindrową .„ ..... „ „ .. „. ·.spadek cisnienia w szczelinie ...... „.„„.„.... 149 szczeliny uszczelnia1ące .. .. „ •. 20 szczelnosc ....... „ •. ...... „ „. . „. „ .. „. „ ... „ .. . .. . .. „ . „ . 340 • urządzen .......... .... ..... „ ..... „ . • . . . . . • • • • 346 szczytowy pobor cieczy robocze1 ....... „ ... „. „ .„ ......... „ „ ... 29 - - energu hydraulicznej ... „ .... . . . •. „ . . „ .. „ ... „ .............. 29 szkic ofertowy „ .. „ „ ... „ „ „ „ .... „ „ ... „ ..... „ .. „ .. 19 szkody „ ..... „ ......... „ „ .... „ ..... „ „ ...•.....„.. 149 szkolenie . . .. „. .. . . . „ .... „. . . 342 sztywnosc .„„. .„ „ ....... „ .... „.„„ .. „.. . . . 20 37

„.. . . .. .. .. ... .

.

„... .

Ścisliwosc „ ......... ......... .. „ .....•„„„... .... . 15 20, 35 55 srednica . . ... „ .. „ ..... .... „ •.•.•..... „ ..... „. • 48 - nominalna .„. „ ..„ ... „ .... „ ...... „ .......... „ . .. . . „ . 256 ·rury . „ ....... „ ........•„ ...... „ „ .•... „ . „ „ .. „ .......... „ . .... . 25 srodk1 odtluszczaiące na zimno .„ .. „ ... „ „ ..... „ ........ „ 314 • 1metody zmnie1szania halasu .„ „.„ .... „ „ „ .. „.. . . . . 37 223 ·ochronne . .„„ .... „ „. „ .. „. „ „ „ •.. „ . . . 313. 314 · przec1wkorozy1ne .... „ .•••••••••••• „ „ .. „ . .. . S 15 ·smarowe. ciekle . . . „.„ .„.„ „ „. „.„„.„„.... 171 ·suszące (osuszacze) „ .. „ ... „ „ .. „.„ .... „.„ ....•. • 329

T abhca montażowa

.. . .. . . . . . .. . . .. . . 211 350 tabliczka ..„ ... „ ..................„ ..... „.. . .. . tarcie . „ .... „ •..•..•. „ .•.•„ ... „ ... „ „ .„. . . „. „ ...... „. 20. 22 25 48 ·cieczy ........... „ „ ..... „.„ .. „.„.............. „ . . 15 .„.„„ ...... „ • . . . .. 264 1liniowe straty przeplywu techniczne powiązania sterownicze .„ .... „. „... . ... • „ „ . 1~1 temperatura . . „ . . „ 15. 27, 36, 37, 108 346 - cieczy robocze1 ....... „ .. . .. . .. . •.•••• .••. .•.... - gazu ... „ ...... „. „ „ .. „ .. „ .. „ ... „. „.„.„„... . 108 34 • • korpusów pomp 1s1lnikow . . . . . . „ ... „„. • • 55 • krzepnięcia . ... . ................... „„ ...... . .. . • odniesienia . . ...... „ .„„„.„. .. 348 tempera tura robocza ..... „ ....... „...... 134. 167 184, 187. 340 zapłonu „ ....... „ ...•.•.. „.. „ „„.. .... . 326 tt;rmometry „ .„ .. „. .. .. . .. „„„.„.„.„.„.„ . . . . . 87 351 ·z czu1nikam1 pow1erzchniowym1 .. „ .... „ „ .„. 351 termostat .. „ .... „ . .. . . . . . . „ . . 87 test w1elobadaniowy .... „ .„ .. „„.„„„. „ „ ...... „ „ 156 - - ciecz do wtryskiwania „ „ .. „ „ .. „ ... „ ... „„. . .. . „ „„.. 151, - -. ciecz testowa .......... „ .... „ •..... ..•.. • .•..•.. •.. „ . . . . . „ . 156 - - cieczy robocze1 .. „ ... „. „ ......... „ .. „ .... „ ...... 154. 156, 1513 filtr testowy ... „. „.„ .„„. . ...... „ . . . 1SG przebieg testu ...... „.„.„ ... „ „ ......•„ ...... . . 156 stanowisko ... „ ...... „ . .•.••••••••••„ .. „ .•... „ .. „.. . „ ..• „ . t 513 testowana przegroda hltrująca ..... „. „ ... „. .... . .. „ ... „ . 156 - -, uklad „ .. „ . . . . . . . „ .. „ „ „ .. „ .... „ „ „ .. „ .. „ . „.. . 156 - -. zanieczyszczenie testowe ACFTD . „ ..•..•. „ .. . . . . . 156 192 tkanina druciana ze stali stopowej . . .. „ .... „... . tlen .. „ ........ „ .. „ „ „ .............. „„. 347 tloczerne c1ecLy ...... ...... .„.„ .. „.„ ... „ ..... „ .... „ ..... „ 37 tloczysko s1lownika hydraulicznego .... „ „ „ „ .... . 22. 23. 104 !lok „ „ ..• „ .. „ .. „„.„„.. . „ ... „ .• „.„„.„„.„ ........ „ . . 22. 103

Skorowidz

- siłownika .......................................................................... 22 - ·.droga ...................................................................... 22 - -. prowadnica .... ...... ..... .. ...... ....... .......................... 22 tłumienie wahan c1snienia ............. „.. .... .. ... .. .... ..... ..... 105 tlum1ki absorpcyine .................................................... 242 • dzw1ęku .............. „ ............................................... 37, 107 - hydrauliczne ..... „ .... „ ..........•........ „ ............................... 105 - pulsaCJ1 •. 196 - -. pulsowo-dzwiękowe .. . .. . .............. „ .„ ..... „. . •. .• 106 · refleksyine .. „ • •. . ...• .• . .•.. . .... . . .. .•.. .. 242 towarzystwo klasyfikacyine ............ „ .•..•. ..... . ...•.... 163. 262 toleranCja „ • .. . .. . . .••.• „ ....•.... „... .. .. ...... .. . .... .. . 22. 23 · wzajemna . „ ................ 154. 184 192 transport .. . . .„ „ •. „ „ •.•• „ ...•................. . .... .. . .... „ . . .. . 329 · kolejowy „ •• „ „ .„„ „ •••••.•• • . . • „ ••• „ .... „ •.. ...•• • ..•.............. 330 · morski „ .. . ....•.•.•.••.•.••..•.•.••....... „ .............. 330. 331 trawienie ..... „ . „ •.....••.•.•.•..•. ......... „ .. „ . „ ..•.. „ .. . 301 • obiegowe ................................. „ „ „ •.... „ .....•..... „ 305 - w jednej kąpieli .. „ „ ........... „ ..•.......... „ ..•.•...••.••.•.•..•...••.• 302 • w kąp1eh .............. „..... .. ...... .. . .. .... ..... .... .. ... ...... 302 · wielostopniowe .. ................. „ ..• 302 TRB = niemieckie przepisy techniczne dot. zb1orn1kow c1snieniowych ........................ 133. 134 trwalosc ...„ „ ••••••.•••••• „ .••.•.. „ • . . . . 15. 20. 37. 182. 342 - elementow konstrukcyinych ..... „ ......•... „. ....•....... 148. 151 - łożysk ................... „ ............................................ 61 -. oczekiwana .. „ ........... „. . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . .. . .. .... .. . . . . 36 - urządzen i elementow . . . .... „ ......... „ ... „ „ . 350 - użytkowa .............. „ ..•...............•.......... . ............. 178 · • cieczy robocze) .......................................................... 349 trudnozapalnosc ................ ... . ... . .... ... ..... .. ... ..... ... ... .. ...... 56 tuleja ochronna . . ................... „..... .............. .... 87 tworzenie się pęcherzyków ..... „ . . .. 348 tworzywo powłokowe . .. . 3 15. 317, 318, 319. 321 • - dwuskładnikowe . . ........... „ . ....... .. .. .. .. .. . .. 321

„..

. .................................................

„.. ......... ........ ...... ... .

.............................. ... „ . „. .. . . 333 U cho zaczepowe uderzenie hydrauliczne. . .................. „ „ . „ „ . „ „ „ „ „ . „ 105 u dział c1al stałych ......................... „ ..............•.. 346 • skladnikow nielotnych .......... „... .. . .. 319 u kład ....... „ . . . .. . . . • • • . 53. 184. 171 345 - chłodzenia .......... „ • „ •.... „... .... . . . . 28. 37 40 -. czas przestoiu .. „ ... „ •. „ •. „ ....•. „ ......................... 189 ·dwuskładnikowy „ „ . „ . „ .„. „ „ „ „ •....•.•..•.• „ 315. 318. 321 ·. eksploataqa „ •. „ „ •. „........ . .. .. .... ... .•..... .•... 150 • filtrowania .................................................................. 178 · • w przewodzie bocznikowym ........... . .... ...... .. .. .. ..... 179 .. . .. . .... ... .. . . . 178 · · · · · wymiary .... „ . .... . . .... . . . - • - • -. zdolnosc fillracyina . ... .. .... . 182 układ hydrauliczny 15. 16. 19 20 27 28 29 30 31 , 32. 33. 37. 38, 39 41 46. 147. 150. 151 152. 154. 156 „ •. ... •.•.• 161 167 168. 171. 172. 176. 177 178. 179. 181. 182 184 187 189. 192. 196 układ hydrauliczny/agregat hydrauliczny .. ....... ..... .... . . 134 - -, budowa . . . . „ • .„ ............................. 16 - -. dzi ała ni e cząstek zanieczyszczenia ............ ......... „ .... 149 - - maszyn y sanojezdnej .... „ ................... „ .............. „ ...... 29 - -. miejsce zainstalowania . . .„. „ „ . „ „ „ . „ . „ .. „ . „ ... „ „ „ 184 - -. obciązenie zanieczyszczen1am1 . „ . . .. „„. .. 184. 191 • •. ochrona przed sku tkami uszkodzenia elemen tow hydrau11cznych „ .. . .. „ „ .. . ... „ „ .. „ .. „ ... „ „ . 179 ·-.-przed zanieczyszczeniami z otoczenia ..... „ „ „ .. „ .. „ „ . 179 - -. ogólne dzi ałanie . . .................................... 151

„... .... ... .

.„..

.

·-. przepłukiwanie ............... „ . „ .. . .... „ ...... „ ..... 197. 310. 340 - -. uruchomienie ........................... „.......... . ...... ...... . 150 · -. uzytkown1k „. . .. . . . .... ...... ...... .... . .. . . . 177 . -. typ ............................ 20 • -. wymiana cieczy roboczej w calym układz:e . 196 ·-.zanieczyszczenia przedosta1ące s1e z zeNnątrz . . 148 · - ze sterowaniem przez zmianę geometrycznej objętości robocze1 silnika ........... „ . . • • • •„ .... 30. 35 ·-.zmiana m1e1sca zaistalowania . . .. .. . 150 - -. zwiększenie całkowitego czasu pracy .. ... . .. . . . 151 układ Jednoskładnikowy . . .. . „ „ . „ . .. • •• 315. 318, 319 • kontroli temperatury ..... „ „ „ .•.•....• „ ..•.•....•• „ ..•..•. „ . 341 ......... „.... ................. .„ . 158 - labiryntowy - napędowy. elektryczny . . .. . .. 30 - • z akumulatorami hydraulicznymi .. .. .... . 29 przewodów rurowych .. . . .... .. .. . ..... . . 339. 346, 348 · · wykonanie . „ . . ... „ ... .. „..... ...... . . . . . .. 297 - regulaCJi ................................. „............ 23 - smarowania .... .... .... ....................... ........ . . ...... . . 152 - sterowania ................... „ . „ .........•. 16. 26. 27. 28. 33 34 - • maszyny ...... „. „ ....... „. .... .... ...... . .... . .... . . 166 318 - tworzywa powłokowego ... ...... .... ... - • -• dwuskładnikowy ............................. :i 18. 321. 322 324 - - -. jednoskładnikowy ............................ 318. 319, 320 324 - wtryskiwania zanieczyszczen . .... ....... ..... .. ... .... 156 układ z akumulatorami hydraulicznymi ... . . .... . .. 18 29 - z otwartym przepływem w położeniu neutralnym .... 34 • z przepłukiwaniem zwrotnym . . . 152 - z serwozaworami ...... . . .. .... 340 34 - z zamkniętym przepływem w położeniu neutralnym układy w1elk1e . . ........ „. ...... . .. . .. . 182 uruchamianie nowych uladów hydraultcznycl'l . . . .... . . . 197 urządzenia do oczyszczania .. . . .... . . 182 elektroniczne pomocnicze .„. .............. 314 hydrauliczne. budowa . ...... „ . .. 22 1 elemen ty hydrauliczne. zuzyc1e scierne ... . . ... .. 149 ...... „ • • • • ••• • • . • . •••• • 329 · transportu poziomego • zabezp1ecza1ace . . . ... .. ..... .... ...... ...... . 135 urządzenie do oczyszczenia parą. wysokoc1sn1eniowe .. . .... „..... 350 - hydrauliczne. w1elkosć .„.... ....................... 20 - steruiące wydajnosc pompy ..... „............... 31 - wytwarzające c1snienie .. „. .•.... . .. . .•. ..•. 136 uslug1 serwisu technicznego . ...... . . .. .. . . 177 uszczelnianie przewodow ............ .... 349 uszczelnienia ........... „ •.•..•.•..•...•.. 22. 61 , 151 , 172 197 345 -. rodzaie elastomerow ............... . . ..... ... . . .... 62 uszkodzenia elementow ........ ....................... 197 - - konstrukcyinych .........•.. „ . .. . . .... . .. 148, 149 348 - łozysk shzgowych 1 tocznych .... .... ......... - wskutek kaw1taq1 ................. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ 180 345 uszkodzenie uszczeln1enien t 79 utrata lepkosc1 wskutek dzia łania sil ścinających ......... 52 utrzymanie urządzen w stanie sprawnosc1 technicznej . „ . . . . . . „ ...... „ „ . „ „ „ ... „ .. „ „ „ „ . . . . . . 196 345 uzupełnian ie cieczy w zbiorniku ... .......... „„... . . .. .... . 196 VCI (volatile corrosio ns inhib1tors) = lotne int1ibitory korozji .... „ ... „ .....•.... • ... •.••... „ ........ 330 VCI. metoda „ .... „ . . • . . „ ........ „ .....• „ ...... ...•..........•... 330

„... ... ..

„

.

.• • • •

••

•

W ahania c1s n1en1a .. ...... „....................... ........ . . - natężenia przepływu ........... „........ ........... . . . ...... walcarki .. . ... .. ..... .... . ~ „

.. •.••••••

•

•

••

•

•

..

29 196 187

373

Skorowidz

walizeczka serwisowa .„ ...................................• ....... 341 wal. zlob1enie rys na wale ........ „. „ ••••••••••••••••••••..•.. ... „ ... 148 wartosc1 mierzone ................................................ „„.„..... 27 wartosc orientacyJ1a ... .... . .... .... .... .... ....•. . ... 20. 22 40 • robocza „ .... „ ..••.•••••••.••.••••....•....•.••••.. „.... 22. 23. 37 38 · zadana .. „ ..•..•...••„ •.• „„. „ .. „ .. „ „ .. „.„.. •.. . .............. 345 warunki ... „ ........ „ .... „ ......... „ .... „ .. „ . .. . •. „ .•............... „ .... 27 ·badan ......... „ ...•••••..••••.• „ •.••.••••••••••••••••••••••••••••.• „ •.• 156 · brzegowe .................................... „ .•...•..•.••.•.... „... 27 36 • dostawy .. „ .•.•....••••..•....•....•.....••••.••••••••••••..••.....•.•• 263 • eksploataq1 ........ „ . . „ •.....••• „ „ • • • „ •• „ .• 30. 108. 160 • ochrony srodow1ska „ ... „ ...... „ ..••..•.•• „ . 172 - otoczenia .. . „ •• „... .. . .............. .. . 167. 187. 188. 192 • •. wspołczynnik f2 ••...• „ ......... „ .... „ ..•.••• „..... . „ „ . . . . . „ 189 • robocze ............ „ ................•.................... „. 156 • rozruchu ....................................................... „ ••.•• 148 • układu ... „ •••.••. „ ••..•.•...•...••. „ •..•••. „.. . .. .•..•. ••.• • 184 • zabudowy przewodow rurowych .... „ .. „ ........ „ ......... 40 wchłanianie zan1eczyszczen ............. 154, 161 , 162 wciągarki .. . ....... „. „. „ ..... „ „ .. „ .. „ ..... „. .. •....... .. .. ... . 35 widmo pobudzania .. . „ . „ ... „ ............ „ ............. „ ... 228 wiedza w dziedzinie hydrauliki .... „ . . .... „ .... „ ... „ „ ....... 342 wielkość cząstek stałych zanieczyszczenia . . 149 • konstrukcyjna .. . .. 20 22, 23 32 37 39 182 • mierzona ... .. . ............„ .............. „„.. 275 · nominalna . ........... „ .... „ .••...••••••••••••• „ ........... „ „ 26. 36 · podlegająca wyznaczaniu .......... „ „ „ .„.•............. „ ...... 255 ·porów ..... „ „ ... „ .....•..•. „ ................. .. .. . „ „ „ ...... „.„ 159 347 · zaklocająca . . .....„ ••.. „ .. „ .... „ „ „ „ . „ „ ...... „„. „ ... „... 27 - ziarna . . . .. „ .„ • . . „ .•... „ „ „ . . . . . . • . • . . „ .... „ „ .. 349 wieze obrotowe ...... „ „ .. „ •.. „ ...... „.„„ •. „ ... „.„.„. „. „ „ .. „. 35 w1ory ... „ ..•..•........•....•.•..•....•.•..•.••........•..•. „ „ .. 150 wi rowka .. „ .. „ ..... „ ... „ ....... „. „ ... „ .. „ ............ „ ............ 351 wkładka grzejna. elektryczna ...... „ .•..•.......•. „ ... „.„.„ ..• 80 własnosc1 chlodzen1a . „. „ ... „ .... „ .•..•..•. „. „.„„ ...••. 20 • chroniące środowisko „ „ ... „ .. „ . .. „ .....•..• „ . . ... „. „ „ .„ .. „ „ 172 • dynamiczne .. „ . .. „ ..•...•. „ .•.•.• „.„„ ...... „ . 15. 18 30 · · układu regułaqi ................. „. .. .. ....... .. . .... ...... . 32 · smarne. zmiana .„ ...•. „ .................................... „......... 149 wtokna szklane .......................... „. „ „ . ..•.• ... 154 włoknina z włok1en metalowych ......... „. ......... 154. 192 196 woda ........................... „ ....• .•.... •... „ ...................... 159 - chłodząca ....... „. . . . „ ........ „ ......... „ ........ „ ........ „ .. .. 346 ·. zawartość w cieczy roboczej „ „ .. „ .„ .. „ . „.„. „ „. „.„ .. . 159 wpływ cieczy robcczej na dobor filtru „. „ „ „ „ „ . „ .. „„. ... . 186 wpływy c1snienia na lepkopsc ................... „. ...... .. . . ...... 53 ·otoczenia . .. ......... 27. 350 wprowadzenie obcych cieczy do trudno zapalnej cieczy roboczej .. .... . ..... „ .... „ ... „ . . •. „........... 192 wrażliwosc elementow hydraulicznych na zanieczyszczeria .. . ... . ......... „ „ .. „. „ .. „ 184 wskaznik zanieczyszczenia filtru .. „ . .... „ .. „ .. „ .. „. „ .. „ „ 166 • • -. c1snienie zadz1alania ...... „ .. „ ..... „ .•.•..•.•....... „.„ 161 ···.działanie „ ......... „ ••..•••••••••••••••••••••••••••••••••• 167 • ·-. elektroniczne „ .• „ •... „ ....... „ „ „ .•••....•.•. „ .•. „ ..• „.„ ...•.•• 167 · • ·. elektryczne .„„ „ ..•.•.... „ ... „ ... „ „ „„. „ .. „ .•„ •.. „ „. „ . . . 166 • ·-. listwa zaciskowa .... „ ........ „ .... „ ....... „ .. „ ....•.•.. „ .... „ 167 ···,optyczne .„ ......... „ . „ „ „ „ „ ..... „ •... „ ..... „ . .....•..... 166 · - -. optyczno-elektryczne ...... „ ....•...•••••••.••••... „. ... .. ... ... 166 • • • przerwa w przewodach .... „.„ ..•..••••.•.••.•..... „ ...... „. 167 • · · przetwarzanie sygnału „ .„ .•.. „ ..•.•.. „ •. • 166 • - -. przyłączenie do listwy zaciskowej . „ . .... ... . .. . . .... . 167 „

„.... ..

„.

„

374

• • -. rod zaJe ....... „ ... „ . „ „ • . • „ ....•. „ ...... „ .. .. . . . . . . „ .. „ 166 • • -. rodzaje zestykow elektr ...„ .„ .• „. „ ....... „ ...... „. ... .• 167 ··-.sygnalizowanie c1śn1enia „ ...•..........•.............. „.... 166 • · · . wskazanie c1snienia absolutnego .„ ......... „ .. „ . . . . 166 • • • • rożnicy c1snien . . 166. 167 · · • koniecznosc1 dokonania obsługi technicznej .. . .. 166 wskażnik zanieczyszczenia filtru, zadzia łanie ........ „. 167 - - zestyk przełączny . „.. ..... .. .. . . ..... „. .. . . 167 • · · rozw1erny . . „...... .. ..... .... .. ... ........ .. . .. .. ...... . 167 · -. · zwierny „ ..••.. „ „ .„ .•. „ •.•.•.••.•. „... . ..••„ . 167 wskazn1k zawartosc1 wilgoci ......... „ .... „ • •• 330 wskazniki bezwymiarowe ...........„ „. 48. 129 198. 251. 27' wytrzymałosc1owe „ . . „ . ...•. „ ... ... . „ „ ....... 258. 259, 260 współczynnik/lx „ ..... „ ... „ .... „ .. „ „ .... , 156, 157158.159. 16 1 fi•. stabilność .... „ ... „ .. „.„„.. .. „ .. .. .. .. . ... . • •• .•.••. 16 1 • / ix. stop1en oddzielania zanieczyszczen .„... „. . 157 · do obliczania grubosc1 sc1ank1 w łuku rury . .. 264 • f 1 (zwiększenia lepkosci) 186 • f2 (warunki wynikające z otoczenia)) ... ...... .. 187 t3 (zwiększenia gęstosc1 cieczy roboczej) „.... . ....„ . .. 192 tepkosc1 ... „ . „ . „ ... „ .......•........•..• 52.53. 171.347 miejscowych strat przepływu . •... „ ............. „. 26·1 · oddzielenia zanieczyszczen . „„. . ......... . .. 156 • • • okreslenie „ . „ •• „ • „ „ • • 157 - strat m1e1scowych „ ... „.„.„„ .. „ „ „ „ „ „ .... .. . 48 · · przeplywu „ ...... „ ...............•.. „ „................ .. ...... 48. 26-1 • wykorzystania s1ln1ka .. ...... .... ............ 23 · zw1ększen1a lepkosci „ ........ „ •... „ ... „ 186 189. 191. 192 wspólczynn1k1 bezpieczeństwa .. 258 wstępne ciśnienie gazu . .. . . .. . . . .„. .• • 348 wsuwanie tłoczyska .. .... „ ....... „.„ .•. „... .... . 22 wstrzymanie 1tni1 produkcyjnej ..... .... ...... ...... 345 wyboczenie . .............. .. ... .. ..... .... .. ..... ..... ...... . . . 23 wybor . .„ ••.•....•.•.•. „ . „ „..•• „. 20. 23. 26. 27. 36. 37. 38. 41 - doktadnosc1 filtrowania . . . .. . . 149 wydajnosc filtracyjna. określenie ·155 wydajnosc pompy . 20. 29. 30. 31. 32. 33. 39. 191 • · głownej 31 wydłużatn1k1 pętltcowe .............. „ ....... „..... .... 307 wykaz wymagan .„. ..... .. .. ... .... . . ..... „.. . . .. 19 wykładnik adiabaty ................... „ •.• „ „ „ „ „ .„. . . . ... . 11 O • politropy . . .........„ •. „„„„....... .. . .. . • . .. . .... . . 1 1O wykorzystanie mocy ....................... „ ...... „ . . . . . . . . . . . . . . 23 wykres droga czas „ ... „. „ .„ ...... „ . . . . . . . . . . . . 18 ·drogi ... „ .. „ ••• „ . . . . „ ... „ . 19 · funkCJonalny ............................. „ ... „... . . . 19 26. 27 · przebiegu czynnosc1 .....„ ...•.•.•...• „ ... „ „ .. „. 16. 1 7 19 • ruchow ... „ ........ · stanow ......... „ ..... „ ........... „ ......•. „.................. . 19 - Wohlera ... „ . . . . . . . . „ .... „ .„ ... „„„........ . . • 259 wyłącznik krancowy . . ...... ... . ......... „ .. . .. .. . 34 1 • podc1snieniowy .. .. . ...... „ ••• „ ..•. 180 wymagania ... „ ...... „... .... .... .„... .... . . 22 • stawiane wobec fiłtrow powietrza .. ............... . ... ... . . 168 wymiana ciepła .. .. .. . . . .. . ......„ ............. „ ••. 37. 108. 109 wymiary ładunku ... „ „ . . . . . „ • • • • „ .„ . .. .... . 330 wymiary przestrzeni ładunkowej ........... „ .... „ • . . • „ . . . . . . 330 · przyłącza . . . .. .. „ „ .... „ •. „ ..... „ ........ „ . „ •. „. . ... 22 wymiennik ciepła ................... 16. 70. 73. 74, 88, 156, 346 · • olejowo • powietrzny „ ..•. „ .... „ . ... .. 88 - - ote1owo • wodny ........... „ ... „ •. „.. . . . 88 • - poprzecznoprądowy .................... „ . . „.... 74

„.. ..... . .. ..

„

. ...

••••.

„........................... ...... ...... .. . ....

„... .. .. ... ..

„... ..

.

Skorowidz

346 73 ··przeciwprądowo· wspolprądowy . „ „ •. „ „ „ „ . „ . „ .• „ •.• „ „ ••• 74 • • spiralny .....„ •••.••.• „ „ . „ „ „ „ . „ „ . „ „ . „ „ „ „ . „ . „ . „... 88 · · wspolprądowy „ . „ •• „ .••.••..••.• „ •.•.•.. „ •... „ ••.•.•.•. „ „ . „ „ •••• 74 wynik badanej probk1 .................. „ •.• ..• . . „ .•. „ ... „ •. •• • 1 75 wyparcie . . ........•..... „ „ •.•.•••• „ . „ „ „ . . ..•• • 37 wypchnięcie wypraski .................... „ „ . „ .• „ „ „ „ •• „ „ „ „ . 18 wypluk1wanie osadu ............ „ „ . „ . • „ •.• „ 346 wypoziomowanie 1wspołos1owosc . „ „ „ . . . „ . „ „ . „ „ „ „ . 339 wytrzymalosc na obciążenie pulsujące .„ „ „ „ „ .. „ . „ . . „ 263 · narożnice cisnien .. „ . „ „ „ „ . • „ „ . „ .• „ .. •• „ „ 154. 178 · trwała przy obc1ązeniu pulsującym „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ . 260 - zmęczeniowa przy obciążeniu pulsuiącym „ „ . „ „ „ „ „ . „ 259 wytwarzanie ciepła . „ • „ „ „ . „ „ „ . . „ „ . . „ „ . „ „ . „ „ „ „ . 346 wytyczne „ „ . „ „ • „ • . . . „ •.• „ „ „ .• .. „ ... „ ... „ „ . „ • . . „ „ . „ 37 - przeprowadzania obl1czen ... „ . „ „ „ „ . „ „ . „ .. „ „ „ „ „ . „ „ „ . 187 ·. usystematyzowane . . . „ „ „ . „. „ . „ „ .. „ . . „ . „ . • „ „. 205 wyzarzenie odprężające ... „ . . . • • • • • • . „ „ .. . „. „ .„ . 208 względy bezp1eczenstwa ... . .•. „ . . •. • .. . .. . ..• . . 27 340 wzmacniacz liniowy ................... „ „ „ „ ••• „ •..••„.... . . ... . 22 wzrost temperatury ........ „ .•.• „ .•.. „ . „ . „ ..•„ . „ .•.... „ „ . „ . „ . „ . 348 Z ablokowanie ........................ „ „ . „ „ ••• „ •• „ • . „ „ 182 zac1sk1 rurowe ........... „ ................. „ ..•.•...... „. 285. 286 zadania ... „ .•..••••• „ •••••••• „ ••. „ „ .. „ . „ •.•.• 15. 16. 26. 29. 37 · przyszlosc1owe ... „ .• „ .... „ ..• „ .. „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ 38 zagrozenie wypadkowe ... „ ••••••.. „ „ „•.•• „ . „ „ „ „ „ „ . „ ..•. 354 zakleszczanie się suwakow zaworow .. . . . .. . •. . . .. . 149 zaklocenie . . .... „ „ ...•..•.•.•..•.. „ . . • .•.. . .. . • ....• 38 147 · dz1alania . ...... „ .•••••.••••••••••••••••• „ „ „ „ . „ •• „ „ „ .. • „ „ 151 zaklady hutnicze ............. „ ...... „ „ •... „ „ „ „ .„. „ . „ „ „ „ . . 184 zakres pomiarowy .... „ . „ „ „ „ . „ . „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ 27 · prędkosc1 obrotowej .. „ .......... „ „ . „ „ . „ .•. „ „ .. „ . • „ . 23. 36 · przelozenia „ „ „ „. „ „ •••••.•• . ••. „ . „ •• „ . „ „ . „ „ . „ „ „ 32. 48 - temperatury . „ „• . „ .•. „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ . „ „ . „ . .• . „ . „ „ „ .. „ „ „ . 27 zakręt „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ . . „ . „ ... „ . „ „ .. „ .. „ . . „ „ .. . „ . „ . . 35 zal eżnosc lepkości od temperatury . „ „ „ 51. 52. 54. 171 172 · ograniczająca „ „ „ . „ . . „ „ . „ . „ .. „ .. „ „ . „ „ .. „ „ 116 załadowanie ... „ . . .• „ „ „ „ „ „ • „ . „ „ •• „ „ „ . „ „ .. ... „ . 329 zalozerna pro1ektowe ... „ •.••. „ . „ .•. „ .• „ . „ . „ „ „ 20. 22. 27. 36 zamulenie szczeliny .. „ „ •.••. „.. . .. „ . „ „ „ . . ... 148 zanieczyszczenia. koszyk wychwytu1ący . „ „ „ „ „ „ „ „ „ .•.• „ 197 · znajdujące się w powietrzu .„. 168 zanieczyszczenie cieczy roboczej ........ . 37. 156. 174. 178. .......... „ ........... „.. „ „ 182 184. 196 · • • c1ałam1 stalym1 .................. „ . „ ••••• 147. 149. 150. 151 , .• „ „ „ .• • . • . „ .•..... „ . 161. 171. 182. 189 197 • • • cząstkami farby .. „ „ . „ „ •.• „ •.• „ „ . „ „ „ „ .. „ „ „ .. .. „ ....• „ „ . 150 - · • · stalym1 ......................... „ „ „ „ 174 176. 177 • · - · · liczba cząstek .. . .......... „ ••••••. „ ..• „ „ „ „ . „ .. 148 • · - · ·. gromadzenie się ....• „ „ .„. „ „ . „ „ „ „ „ . „ . „ . „ „ „ „ „ „ . 148 • • · · ·. rozwoj cząstek . . . .„ . .. „ „ „ . „ „ . „ ..... „ .... „..... 148 zanieczyszczenie cieczy roboczej. cząstki galaretowate . . . „ „ . . „ . „. „ . . . . . 149 -- ·, - stale „ . „ 148. 149. 152 154, 156. 167. 174. 175 • · -. doplyw zanieczyszczen do ukladu . „ . „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ . „ . 187 - • -, dz1alanie erozyjne cząstek stalych „ „ „ „ „ „ „ . „ „ „ . „ „ .. 149 ···,idealne „ . „ . „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ . „ . „ „ „ „ „ . „ . .. „ „ „ „ „ „ . „ . . . 158 - · ·. intensywne przenikanie „ . „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ . 182 - · ·. laboratoryjne „ .„. „ . „ „ . • . „ „ „ . „ „ „ „ „ „ „ „ • • „ . „ „ . 1 58 · · ·. licznik cząstek. elektroniczny „ „ • . „ „ •• „ „ „ . „ . „ „ „ . „ „ 174 - · •. nosn1k .. „ „ „ „ ••.• „ „ „ .• „ „ „ .. „ „ . „ . 150 · · powietrzno - cieczowy ............... „ ••..•... · · przeciwprądowy ... „ • • •••••• „ „ „ „ „ „

„....

„ .. „ .... „ ... „

„ „.„ „ „ „„„„

187 - • -. odplyw z ukladu ........... „ „ •• „ •.• „ „ . . . - · -. pomiar cząstek „ „ •• „ •. „ . „ .•. „ „ . „ . „ . „ .•• 177 346 - - - powstające w czasie pracy ukladu 151 148 - - - powstawanie 1działanie cząstek stałych - • -. praktyczne . „ „ •• „ . „ „ •• 158 • • •. przedostające się z zewnątrz „ • • • • • • • • • 151 · · -. przenikające z otoczenia .... „ . „ .••• „ „ „ . . ...„. .. 191 • • ·, rodzaje „ .• „ •.• „ •••.•. „ .•.• „ •••. „ „ . „ „ .•. „ . • 149.150 174. 176 • • •. systemy klasyhkaCJ1 ....... „ ... „ . „ .• „ „ . „ •. 180 ···.większe .. „ .... „ .•.• „ . „ . . „ .„ • · • wplyw na zuzyc1e sc1erne elementow 149 • · • wprowadzanie „ . 15' • · • w ukladz1e hydraulicznym „ . . „ „ „ . „ „ „ „ . . . • • . 177 • • w · przed uruchomieniem . „ .. „ „ „ . „„ „ „ . „ „•• 150. 1 78 • · . wytwarzanie cząstek . „ „ „ .. „ „ „ . „ • .• . • •• • . 151 • ukladu hydraulicznego z zewnątrz 148 zapas na zużycie 3.~ 5 zapotrzebowanie cieczy roboczej „ „ . „ ... „ „ 29 - częsc1 zamiennych . .. . „ „ „ .. „ „ „ . „ . „ ... „ 178 • m1e1sca . „ „ „ • „ . „ . .••. • • • 27 29 zarządzenie o zbiornikach c1snieniowych .„ . . 125. 133. 350 zasady konstrukCJ1 „ ............... „. . 23. 208 ·pracy .................. „ ............ „ •...••.. „ ....•.••.•• „... 27 zasilanie . . . . . ..... . . .... .. . . .. . . . . . . „ 31 - olejem. centralne . . . . . „ . . . . .„ . . . 28 29 37 zasobnik ener911 ...................... „ . . „... . 134 zastosowanie napędow 1sterowali hydr. . . 35 345 zatkanie przegrody hltrujące1 ..... „ ..... „........ . ... . 171. 179 zatrzymywanie zanieczyszczen . „ .••.• „ „ •.• „ . . 159 168. 182 zawirowania . „ .... „ .................. „.... .... 25 zawory „ • • • „ „ ••• „ • • • . „.. „ „ „.. 20. 26, 27 33. 37. 41 • bezp1eczenstwa . ....... „ .•••• „ .•. „ „ . „ „ • „ • • 135, 184 · · akumulatorów hydraulicznych „ „ „ „ .... „ . „.. . . •. • • 135 - błędne przelączenie .. „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ „ . „ „ .. „ . „ „ . „ . 179 • c1snieniowe „ . „ „ „ „ • „ . „ . „ .„ „ „ . „ . „ „ „ . 184 ·d ławiące „ „ . „ „ . „ „ . „ . „ .. „ „ • . „ •• „ „ • • 184 • dławiąco · zwrotne . . „ . • •• „ •• „ „ •• 353 dławiąco· zwrotne bhzniacze . „ . „ „ „ „ „ „ „ . 358 do przepłukiwania . . „„ „„„„ „„. . . 31, 197 - dosysania . . .....„.. . . . . „ . • . . . „ 32 148 ·gniazdowe .... „ •.....•.......•.•..... 148 · · gniazdo „ „ „ ••••••••••••••••••.•••••••••.• „ •• 148 • ·. n1eszczelnosc . „ ••••.•.• „ . „ . „ . „ . „ . „ .• „ •... ·-.zawieradło ... „ .. „ . „ „ „ ..• „ „ „ . „ . „... „ . „ •• 148 • klapowe odcinające ............ „ „ . „ •..••.• „ • • • . • . 293 • manometrowe .. „ ................ „.. ...... . . . .. . . 355 · obe1sciowe . 161 . 178. 179. 180. 182. 184 349 • odciązajace ............................... „ .. 137 ·odcinające „ •.• „ „ „ •. „ . „ •.•.••.• •.• „ .• „ „ „ . „ •• „ • • 27. 346. 352 · odlączające c1snien1e „ •.•. „ „ •• „ „ •.• „ ••• „ ••.• 341, 346 ·ograniczające cisnienie ............ 31 32. 126. 135. 136. 346 · opózniające .. . .. .•. .. . .... 353 · ostrzegające o c1snieniu ... „ „ „ . . .•.... •. .. • 137 ·. parametry granicze 40 • proporcionalne „ •• . „ . „ . „ . „ „ . 150. 182. 184. 192, 197, 3<11 ·przelewowe . „ . „ „ „ „ „ „ .„. „ „ . . „ „ . . „ .. „ „ „ . „ 29. 33 • redukujące cisn1enie „ •• . „ „ „ . „ „ „ „ „ . „ . „ . . . •. 346 • reguluj ące . „ „ . „ „ •• . „ . „ .„. „ „ . „ . „ „ „ 192 sterujące „ . . „ „ . „ „ .••• „ . „ „ „ „ „ „ . „ „ „ 40 148 • · c1snieniem, gniazdowe . „ . „ „ „ „ . „ „ .. „ „ .• „ •..•• „ . „ . 353 proporcionalne „ . „ .• „ „ .. „ „ „ „ .• „ „ „ ••• „ „ . „ . . • . 353 suwakowe „ . • . • „ •. „ „ „ „ „ . „ „ „ „ „. . „ . . . 353

„.. .... . .

...

„... .... ..

375

Skorowidz

- - natęzeniem przepływu , proporcjonalne „ ................. 353 - TOV ( = zawory o konstrukcji zaaprobowanej przez niemiecki Urząd Dozoru Technicznego) zawory, wielkosć nominalna ..... ...... ..... .. .......... .... „ . „ . ...... 40 - wodne ...... .. ............ .............. „ ... „ ... „ •...... .. ....... . •. ............ 87 - zalewowe .... „ ........ . ........ . .................... . . . .... .. .... .. .... . .... 356 - -. gniazdo stopnia wstępnego ................................... ..... 356 - zwrotne .... .. ........ ............... .. ............ 160. 172. 182, 196. 352 - - sterowane, dwudrowe dwupołożeniowe .......... .. .... ..... 352 zbiorniki cisnieniowe ... „ ....... . .......... . .... .. .... ...... . ....... 133. 134 - -, obciążane przez podc1snienie ... ........... ....... „ ............. 133 - -. podział na grupy według zakresu badan ..................... 133 zbiorniki hydrauliczne cieczy roboczej ....... 26. 28. 29, 31, 32. ......... 37, 61 , 82. 151. 156, 167. 168. 172. 176. 178. 180. 182 . ... „ ....... . ............... ..... . .. ..... .. . . . ............ „ • • . • • • • 206, 339, 346 --.dno ....... ...... ......................................... „ ........ „ . . ...• ... 61 - -. napełnianie ...... „ „ ...........•.••........ ...•... . . . ... . . . .... ... 167, 197 - - .obiętosc „ ....... ............................................ „ ... „ ... . „ ...... 40 - -, ochrona powierzchni wewnętrznei przed korozją ......... 61 - -, - przed bryzgami wody ......................... „ ... „ ... „ ....... 168 - -. okrągłe .. .............. ........... „ ........................ „ „ .•...... „.... 206 - -. osad na dnie ...... „ .....•... „ ......... „ ......... „ .... „ ............. 346 - -. pojemność . „ ....... „ ... „ ... „ ....•.•.... . •... .. ...•..•.•.... 20. 61. 150 - -. pokrywa ........ ................ „ . . . „ ....... „ ... . ... . „ . . . „ ........ 168 - -. powierzchnia wewnętrzna ......... „ ... „ ... „ .... „ .... „ ... „ .. . 314 - -. - zewnętrzna . „ ... „ . „ . . . . . „ ........ „ ....•........ „ „ ......... „ .... 20 - -, poziom cieczy roboczej ....... „ .... „ ............•. . „ ............. 346 - -, przepływ powietrza .. „ ......... „ ... „ . „ . . „ .. „ .... „ .... „ ... „ ... . 168 - -. stalowe „ .... „ . „ ... „ .... „ .... „ .... . •............... „ .......•..... . . . . 206 - -. wymiana powietrza ......... ............................... ...... „... 191 - -. wymuszone napełnianie „ ... „ . . „ . . ... „ . „ .... „ ....•.. „ ... „ ... 167 - -, zmiana poziomu cieczy roboczej .„ .......... „. „ ... „ „. „.... 167 zbiór cząstek ...... „ .......... . .... „ .. „ .......•...... „ ..... „ „ . „ ... „ .. . . 158 zdejmowanie powłoki ochronnej .......... „ .... . „ ... „ .. •• ... .. . .... 352 zdolnośc do demulgowania „ .... ... ... . ..•. .. ........•.... . ..... . .. . „ . 56 - do oddzielania powietrza .. „ .... . .... „ ....... . . . ........... 52, 55, 56 - filtracyjna układow filtrowania w przewodzie bocznikowym .................. „ . „ ... . . „ . „ .. „ .... . .......... . . ... ... . .... 182 - zatrzymywania zanieczyszczen ........ „ ... ........... ... ........ 168 zespoły standardowe ................. .. .......... ............... „ .. . .. . . 15 zespoi elementów wyjsciowych napędu ... „ .. „ ...• „.. ... ... .. 22 - do filtrowania w przewodzie bocznikowym . ...... ..... .... . . . 182 - napełniania azotem ... ..... .. .................. ........................ 339 - silnik-pompa .......„ ...... . .. .................. . .... „ .... „ . „ „ .... . „ ... . . 210 - zasilający ............ „ ... „ „ ... „ ... „ .....•... „ ......•... ... ... . .. .. „ .. 28. 39 zgarniacze zanieczyszczeń ................ ............... ..... „ .... . . 350 zgorzelina .................................. „ ......... „ .... „ ... „ ... . „ ... „ . 150 zjawisko labiryntowe ........ „ ...... „ ......... „ ... . . . ......• „.. .. ..... ... 154 zliczanie cząstek zanieczyszczenia ... „ .. „ „ .. „ .....••... „ ...... 147 zmęczenie materiału łożysk tocznych „ ... „ ... „ ..... „ ... „ ... „. 345 - zmęczenie powierzchniowe (wżery) „ . . . „ .... ........... „ . .. . . 348 zmiany ciśnienia „. „ .... .. .... . ..... . ... „ ....• . .•............ „ ........ „ .. 36 - d lugości .. ....................... „ .......... „ ....... „ „ ... „ .. 284. 307. 330 - kierunku przepływu ... „ .... „ .... „ .... „ .•. . •.•....... . ........ 15, 25, 32 - natężenia przepływu ...... ............ „ ....... „ ................ „ .. „ „. 160 - obciążenia .. ............ .„ ...•.•....• . .... . .. „ „ ....•. „ . .... „ ... „ . „ .•... „ 31 - objętosci ........... „ ...... . .... „ ....• ... „ .... .... „ . ..... „ ......... „ ......... 20 - przekroju poprzecznego . „ ..... „ ........ „ ... „ . „ . „ ...... „ „ . „ . ..... 25 zmniejszenie ... „ .. . . ... ... . ..... . „ ............ „ ........ „ . ........•........... 20 - hałasu ......... „ ... „ ...... „ ........•. .. .... . ...• .... •.. ............... „ ..•....•• 29 znaki niebezp1eczenstwa .„ ..... „ ......... „ „ .•... „ „ . „ „ . „ . „ ...... 336 - -. publikaqa łMGD-Code „ ... „ ... „ .. „ ... „ ... „ ......•... . •. ... „ ... 336

376

znakowanie ....... „ ... „ .... „ ... „ ... „ . „ . „ . „ ... „ •.••.....•••.. 336 znormalizowany stopie n czystości ............. „... . . .. .. 318 zużycie ... . ........ ......................... „ ... „ ....... „ ... . 37, 34S -energ11 ...... „ ... „ „ . „ .............. „ . „ „ „ ... „ .••. „ . . . . . . . . . 178 - sc1erne . „ .. ...... „ .•.... „ .... .. „ ..•. „ .. „ ....•.. „ . •. „ . •• 15. 20. 151 - - długotrwałe ........................... „ . . .... „ ..... „ . ... „ ..... 349 - - elementów konstrukcyjnych „ „ . „ ....... „ .........•......... 149 - - mechaniczne ...... „ ... .. ........ „ ... . . . . .. . . . . ... . . .. . • . . . 148 -. parametry ........... „ ............. . „ . „ „ „ ... „ .... „ .............. 149 zwęzka ... . „ .... „ .. „ „ .. „ .... „ „ ...............................„ ..... „ .. . 148 -, cząstki zanieczyszczen w otworze zwęzk1 ......... „ ....• 148 - niekontrolowane przewężenie otworu .. .. . .. .. . ...... . 11 zwiększenie luzu ... .. .......................... „. . ... . . .... . . . 345

Źrodło energii -

..... „ .•. „ •.. „.„ .... „ ..... „ ....... .................... 31 ................ „ .......... . ..... . ......... „ ................ 351 świa tła elektrycznego ....... ............ .................... „ ........ 161 hałasu

Żądania . „ . . . . . . . . . . „ ..... „ .................•.................. „. zel krzemionkowy ...................................................... zywica alkidowa ................................................. 319 - epoksydowa ....................... „ . ..... ... „.... .•. . . 319 - sylikonowa ........... „...... .. ... ..... ... .. .. . ........ . . ... .. ...

16 168 325 325 325

Vademecum Hydrauliki Tom 2

Read more

Vademecum Hydrauliki Tom 1

Read more

TPD vademecum ver 3

Read more

AMIGA - Vademecum Gracza - Tom 1

Read more

Miechowski G. - Vademecum Programisty TOM I

Read more

vademecum (2)_v2

Read more

Fizyka Vademecum Matura 2013

Read more

Vademecum Marynarza_ 1

Read more

GREG VADEMECUM FIZYKA

Read more

Hejwowska S., Vademecum 2010

Read more

Operon Vademecum 2013

Read more

Vademecum Marynarza_ 2

Read more

GREG - VADEMECUM - FIZYKA

Read more

Biologia vademecum 2012

Read more

Operon - Vademecum 2012. Biologia

Read more

Tom 3

Read more

Vademecum smakosza - Pizze i tosty

Read more

Vademecum. Matura 2013. Fizyka. Operon

Read more

Fuerst J - Bilogia. Vademecum [Greg]

Read more

Windows Server 2008 Vademecum administratora

Read more

Ziemianski - Achaja Tom 3

Read more

Ms. Manwhore - TOM 3

Read more

Tom 3 NA ZAWSZE

Read more

Fortyfikacja Tom 3

Read more

Tom 3 Plaga cieni

Read more

1Q84 - Tom 3

Read more

Narkiewicz TOM 3

Read more

KAZANIA PASYJNE - TOM 3

Read more

S.C.Stephens - Niepokorna Tom 3

Read more

DOTYK CROSSA TOM 3

Read more

Recommend Documents

Vademecum Hydrauliki Tom 2

Vademecum Hydrauliki Tom 1

TPD vademecum ver 3

AMIGA - Vademecum Gracza - Tom 1

Miechowski G. - Vademecum Programisty TOM I

vademecum (2)_v2

Fizyka Vademecum Matura 2013

Vademecum Marynarza_ 1

GREG VADEMECUM FIZYKA

Hejwowska S., Vademecum 2010