2

CuprinsArticolPagina

1. Argument2

2. Circuite hidraulice pentru reglarea presiunii si vitezei3

2.1 Sisteme de acionare hidraulice3

2.2 Circuite pentru generarea si distributia energiei3

2.3 Circuite pentru reglarea presiunii4

2.4 Circuite pentru reglarea vitezei7

2.5. Circuite pentru sincronizarea vitezelor mai multor motoare11

2.6 Sisteme clasice de actionare cu un motor.13

3. Bibliografie17

1. ArgumentScopul acestui proiect precum i susinerea probelor de examen este tocmai certificarea, confirmarea faptului c la sfritul ciclului de nvmnt (nivelul 3) ne-am nsuit competenele prevzute de Standardele de Pregtire Profesional n calificarea Tehnician prelucrri mecanice.

n timpul cursurilor i pe parcursul elaborrii acestei lucrri am comunicat cu profesorul coordinator, cu colegii i cu ali specialiti ceea ce m-a obligat s aplic tehnici de comunicare oral i s utilizez strategii eficiente de comunicare. De asemenea am folosit nformaiile furnizate de literatura de specialitate, unele dintre ele n limbile englez i francez, fapt care m-a obligat s utilizez cunotinele de limb strin.

Am identificat problemele complexe ale coninutului tiinific, am rezolvat problemele principale i am evaluat rezultatele obinute.

De asemenea am creat i meninut relaii profesionale, nu au aprut conflicte pe parcursul realizrii proiectului i am rspuns ateptrilor ndrumtorului de proiect.

Cu aceast ocazie am elaborate referate intermediare legate de tema realizat, la cererea profesorilor i maitrilor.

Doresc s-mi fac o carier din meseria de prelucrtor mechanic i doresc s lucrez n domeniu.

Am planificat activitatea de realizare a proiectului conform fiei de urmrire, am cules datele necesare, le-am prelucrat i am realizat proiectul.

Mi-am evaluat abilitile antreprenoriale cptate pentru a vedea dac rspuns necesitilor pieei i mi-am programat activitile astfel nct s rezulte aspectul organizatoric necesar unui process tehnologic.

Am aplicat ultimele prescripii de calitate n vederea unui management al calitii de nivel ridicat.Tehnoredactarea i calculele necesare au presupus folosirea tehnicii de calcul. La activitatea practic am lucrat n echip i am meninut relaii profesionale de colaborare. Am insistat asupra aplicrii legislaiei privind protecia muncii i normelor de prevenire i stingere a incendiilor. Pe lng acestea am fcut meniuni privind interaciunea mediu instalaii tehnologice, pentru a evita poluarea mediului. Am determinat valoareaunei instalaii pe baza gestiunii existente n sectorul de activitate.

Proiectul a fost realizat pe baza unui plan ntocmit sub ndrumarea coordonatorului. Lucrarea face referire strict de specialitate la prelucrrile ce se pot executa pe mainile unelte de prelucrare prin achiere precum i la sculele, dispozitivele i verificatoarele ce se utilizeaz pentru fiecare operaie n parte.

Lucrarea a necesitat referiri la automatizarea i proiecia sistemelor energetic i la folosirea aparaturii modern, electronice.

De asemenea am analizat i organizarea muncii conform legislaiei n vigoare.

2. Circuite hidraulice pentru reglarea presiunii si vitezei2.1 Sisteme de acionare hidrauliceSistemele de acionare hidraulice se realizea,in cea mai mare parte,pe baza unuia sau mai multor circuite hidraulice de baza.Un asemenea circuit indeplineste o functie specifica si serveste la sinteza circuitelor complexe.Se intalnesc circuite de baza pentru:- generarea si distributia energiei;-reglarea presiunii si prin aceastea reglarea fortelor/momentelor dezvoltate de motoarele hidraulice liniarea respectiv rotative;

-reglarea dibitului si prin aceasta reglarea vitezelor liniare sau unghiulare ale organelor mobile ale 0-incarcarea acumulatoarelor;

-asigurarea sincronismului mai multor motoare etc.

Orice circuit complex,propriu unui sistem de actionare hidraulic,constituie,pana la urma,o sinteza stau criteriile economice si cele legate de satisfacerea cerintelor impuse prin tema te proiectare.

Reglarea parametrului controlat de catre circuitul de baza se poate face discontinuu,cand in structura circuitului se folosesc echipamente de reglare si control proportionale.In acest paragraf vor fi prezentate numai circuite de baza realizate cu echipamente clasice.2.2 Circuite pentru generarea si distributia energiei.

Asa cum s-a aratat deja,pentru generarea energiei hidraulice se folosesc pompe cu debit fix sau variabil.Pompa este integrata intr-un circuit,numit in continuare circuit de generare si distributie a energiei hidraulice sau mai pe scurt grup de pompare.Acest circuit are rolul de a asigura sistemul de actionare deservit debitul de ulei necesar in conditiile unei anumite presiuni maxime de lucru.Totoadata el trebuie sa mentina temperatura fluidului in limite normale si sa asigure puritatea acestuia (finetea de filtrare ceruta).Un asemenea circuit contine de regula urmatoarele echipamente:pompa,rezervor,schimbator de caldura,filtre etc.

-rezervorul:asigura rezerva de fluid necesara functionarii in bune conditii a sistemului de actionare hidraulice;in plus el protejeaza fluidul impotriva intemperiilor si poluarii atmosferice,favorizeaza decantarea corpurilor straine pe care fluidul le transporta,permite separarea aerului si contribuie la racirea mediului de lucru;in general capacitatea rezervorului trebuie corelata cu debitul maxim furnizat de pompa sistemului D2 dispare iar distribuitorul principal D1 este comandat si materializeaza unul dintre campurile laterale.Atunci cand temperatura fluidului depaseste 50C un termostat pune in functiune schimbatorul de caldura care raceste lichidul pe circuitul de retur al sistemului.

In figura 2 este prezentat un grup de pompare prevazut cu o pompa de supraalimentare PSA. Aceasta pompa indeplineste doua sarcini:

-genereaza presiunea necesara pentru umplerea camerei de aspiratie a pompei principale P,debitul sau fiind cu 15% mai mare decat debitul pompei principale;

-permite o filtrare foarte buna a fluidului aspirat de pompa principala,lucru care nu este posibil in absenta pompei de supraalimentare cunoscut fiind faptul ca finetea de filtrare in aceste situatii este limitata de riscurile aparitiei cavitatiei.

Fig.2

Fig.1

2.3 Circuite pentru reglarea presiunii

Metoda cea mai simpla prin care se poate regla presiunea dintr-un sistem consta in utilizarea unei supape de siguranta (fig.3 a ) sau a unui presostat ( fig.3 ).In ultimul caz existenta in circuit a unei supape de siguranta este obligatorie din motive de securitate.Un asemenea circuit furnizeaza sistemului deservit debitul maxim qmax atata timp cat presiunea din sistem este mai mica decat presiunea reglata pr.In situatia in care presiunea din sistem tinde sa creasca peste valoarea reglata atunci :

-In primul caz de supapa de siguranta Ssig se deschide si deversesaza la rezervor o parte din debit ceea ce are drept consecinta mentinerea presiunii din sistem la valoarea reglata;

-in cel de-al doilea caz presostatul poate comanda de exemplu oprirea pompei.

Fig.3 Fig.4In fig 4 este prezentat un circuit care realizeaza reglarea presiunii din sistem prin intermediul a doua monocontacte C1 si C2 si a unei supape de siguranta Ssig pilotata printr-un distribuitor D.La punerea sub presiune a sistemului (punctul a - fig 4 b ) distribuitorul D este actionat (exista semnalul de comanda i ) si in consecinta supapa Ssig este inchisa.In acest caz debitul furnizat de pompa este trimis catre utilizator.Atunci cand presiunea din sistem ajunge la valoarea pmax sesizata de monocontactul C2 ( punctul c din fig.4 b ) semnalul de comanda i dispare si distribuitorul D trece in pozitia preferentiala (0).In aceasta situatie debitul pompei este dirijat catre rezervor prin supapa de siguranta Ssig la presiune nula.Acest lucru este posibil deoarece sistemul deservit esteizolat de circuitul pompei prin supapa de sens unic Su.Atunci cand presiunea p atinge valoarea pmin (punctul e din fig 4 b) exista din nou semnal de comanda i, distribuitorul materializeaza pozitia (1) si pompa este cuplata cu sistemul deservit. Atunci cand in sistem presiunea trebuie reglata la mai multa valori se poate folosi un circuit ca cel prezentat in figura5.

Legenda:

- circuit de inalta presiune- 100 bar

- circuit de presiune redusa-70 bar

- circuit de presiune redusa-50 bar

- circuit de retur - circuit de aspiratie In cazul in care nici unul dintre distribuitoarele 1,2 sau 3 nu este comandat presiunea maxima din sistem are valoarea de 350 bar.Aceasta valoare poate fi modificata la 200 bar,100 bar sau 50 bar dupa cum exista comanda pentru distribuitorul 1,2, respectiv 3.

Reglarea presiunii la valoarea dorita se poate face si folosind o supapa de reductie asa cum se arata in figura 6. Cele doua reductoare de presiune SR1 si SR2 indeplinesc urmatoarele functii:

- reduc presiunea din sistem la valoarea dorita pe circuitul din aval de ele;

- mentin presiunea pe circuitul din aval constanta la valoarea reglata.

Cuplurile dezvoltate de cele doua motoare hidraulice M1 si M2 sunt proportionale cu presiunea de pe circuitul lor de admisie, de aceea aceste circuite sunt cunoscute si sub denumirea de circuite de reglare a momentului dezvoltat de motor.In figura 7 este prezentat un circuit de decompresie.In functionarea acestui circuit se disting urmatoarele faze:

Observatie: un asemenea circuit se foloseste atunci cand presiunile de lucru sunt foarte mari si diferenta dintre volumele celor doua camere active ale motorului este semnificativa (mai mare de 160 cm3).2.4 Circuite pentru reglarea vitezeiPosibilitatile de reglare a debitului si prin aceasta a vitezei ansamblului mobil al unui motor hidraulic Au fost prezentate cate circuite de acest tip ce folosesc in acest scop un drosel sau un regulator de debit Multe aplicatii cer ca deplsarea sarcinii sa se realizeze pe o anumita portiune a cursei de lucru cu viteza mai mica (de exemplu la antrenarea unei scule sa se obtina mai intai un avans rapid, care sa corespunda apropierii sculei de material si apoi o inaintare lenta, care sa corespunda apropierii sculei de material si apoi o inaintare lenta,care sa corespunda avansului de lucru al sculei).In asemenea situatii se opteaza pentru un circuit prevazut cu un drosel de sau un circuit asemanator la care locul droselului circuit.Atunci cand tija iese, pe prima parte a cursei viteza ansamblului mobil este mai mare caci evacuarea camerei fara tija se realizeaza prin distribuitorul D2/2 care este comandat in acest moment.Atunci cand cama C actioneaza asupra contactorului distribuitorul D2/2 este dezactivat si evacuarea fluidului se realizeaza prin regulatorul de debit RD, obtinandu-se astfel viteza dorita pe aceasta portiune a cursei.Retragerea tijei se realizeaza rapid datorita supapei de sens unic Su.

Obtinerea a doua viteze de deplasare diferite se poate realiza si prin folosirea a doua pompe montate in paralel ca in figurile 9 si10.

Fig.8 Circuitul din figura 9 furnizeaza consumatorilor din sistem fie un debit mare in conditiile unei presiuni mici,fie un debit mic in conditiile unei presiuni mari.

Pentru exemplul din figura 9 pentru o presiune inferioara valorii de 100 bar pompele HP si BP furnizeaza impreuna debit sistemului (fig 9).Pentru o presiune superioara acestei valori supapa Sd dirijeaza debitul furnizat de pompa BP la rezervor la presiune nula; in acest caz numai pompa HP furnizeaza debit sistemului.Presiunea in sistem este limitata pentru exemplul considerat la 150 bar prin intermediul supapei de siguranta Ssig.

Circuitul din figura 10 poate furniza sistemului deservit trei valori de debit diferite,dupa cum urmeaza:

-30 l /min daca distribuitoarele A si B sunt comandate;

-10 l /min daca distribuitorul A este comandat si distribuitorul B este necomandat;

-20 l /min daca distribuitorul A este necomandat si distribuitorul B este comandat.

Fig.10-montajul in serie fig 11) ce are caracteristicile urmatoare:

{pM1=M2=M3=P-P0{qp=q1+q2+q3

-montajul in serie (fig11 ) ce are caracteristic urmatoarele:

{PM1+M2+M3=P-P0

{qp=q1=q2=q3

unde : PM1,PM2,PM3-reprezinta pierderile de presiune corespunzatoare fiecarui motor, q1,q2,q3- debitele prin cele trei motoare, P-presiunea de pe circuitul din amonte de motoare,qp-debitul pompei

In figura 12 este prezentat un circuit care realizeaza modificarea vitezei motoarelor pe aceasta cale.Pentru a simplifica lucrurile se considera ca cele doua motoare sunt identice(au aceeasi cilindree).Atunci cand distribuitorul D1 este in pozitia(0) cele doua motoare M1 si M2 sunt conectate in serie,si cum debitul care le traverseaza este acelasi,ele se rotesc cu aceeasi viteza unghiulara .Din contra ,atunci cand distribuitorul D1 materializeaza pozitia (1) cele doua motoare sunt conectate in paralel; in acest caz debitul se divide si in consecinta cele doua motoare vor avea o viteza de rotatie egala.Distribuitorul principal D asigura inversarea sensului de rotatie si oprirea motoarelor.

Fig.122.5. Circuite pentru sincronizarea vitezelor mai multor motoare

Exista mai multe posibilitati pentru a realiza sincronismul vitezelor ansamblurilor vitezelor ansamblurilor mobile ale motoarelor existente intr-un sistem de actionare,si anume:

-prin intermediul unor regulatoare de debit cu doua cai-figura 13 ,unde regulatoarele RDi, i =1...4 controleaza debitele evacuate din cele patru camere active Ci ;

- prin inscrierea motoarelor figura 14; - prin utilizarea unui dozator de tip cilindru D-figura 15,pentru doua motoare liniare cu simplu efect ML1 si ML2; atunci cand distribuitorul D2/2 nu este comandat,acesta materializeaza pozitia(0); in acest caz se alimenteaza cu fluid sub presiune camerele C1 si C3 ale dozatorului D; fluidul aflat in camerele C2 si C4 este expulzat in camerele active ale motoarelor cu simpla actiune ML1 si ML2; cum cele doua motoare sunt identice, iar volumele de fluid expulzate sunt egale vitezele de deplasare ale sarcinilor vor fi egale;presiunile in cele doua camere active ale motoarelor ML1 si ML2 pot fi reglate prin intermediul supapelor S1 si S2; pentru cursa de acesta materializeaza pozitia (1), realizand in acest fel legatura camerelor C1 si C3 cu rezervorul;revenirea se realizeaza sub efectul sarcinilor antrenate,vitezele celor doua sarcini sunt egale si pot fi reglate la valoarea dorita prin intermediul droselului Dr; legatura dintre grupul de pompare ce deserveste sistemul si acesta se realizeaza prin intermediul supapei de sens unic Su2; Fig. 14 Fig. 15-prin intermediul unor motoare hidraulice rotative cuplate functionarea acestui sistem este similara cu a celui prezentat in exemplul anterior.2.6 Sisteme clasice de actionare cu un motor.

In figura 16 este prezentat un sistem de actionare clasic ce are in structura sa un motor hidraulic liniar ( un cilindru).Sistemul luat in discutie contine urmatoarele echipamente:

Fig.16 -distribuitorul D, care asigura inversarea sensului de miscare si oprirea ansamblului mobil al motorului;

-droselele de cale DC1 si DC2, care permit reglarea independenta a celor doua viteze v1 si v2;cele doua drosele controleaza debitele evacuate din camerele active ale motorului;

-supapele de sens unic comandate,deblocabile Suc1 si Suc2,care au rolul de a bloca ansamblul mobil;acest lucru se intampla atunci cand distribuitorul D este in pozitia preferentiala (0),iar presiunea in amonte de supapa scade;

-suapapa de siguranta Ssig si supapele de sens unic Su1 si Su2 care au rolul de a elimina varfurile de presiune ce apar accidental in camerele motorului;variatiile bruste ale presiunilor apar atunci cand sarcina antrenata de motor creste brusc.

In figura 17 este prezentat un sistem de actionare clasic ce are in structura sa un motor rotativ.Acest sistem contine urmatoarele echipamente:

Fig. 17

- distribuitorul D, droselele de cale DC1 si DC2 cu acelasi rol functional ca si in exemplul anterior;

- supapele de sens unic Su1 si Su2 care au rolul de a compensa pierderile de fluid din circuitul motorului MR in perioada de oprire ( cand distribuitorul D se afla in pozitia (0); alimentarea se realizeaza la presiune joasa (in exemplul considerat la 6 bar) din circuitul principal prin intermediul unei supape de reductie Sr;

-supapa de siguranta Ssig si supapele de sens unic Sui,=3,....,6 atunci cand oprirea motorului este brusca ( cand distribuitorul D este comutat in pozitia (0) motorul functioneaza ca o pompa,ceea ce determina aparitia unor varfuri de presiune care sunt atenuate prin evacuarea unei mici cantitati de ulei prin supapa de siguranta Ssig in circuitul inchis;

- robinetul R care realizeaza, atunci cand este deschis, scurtcircuitarea motorului MR.

In figura 18 este prezentat sistemul de actionare al unui motor de troliu sau macara.In faza de coborare electromagnetii EM1,EM3 si EM4 sunt excitati,ceea ce asigura:

-alimentarea motorului M pentru faza de coborare

-decuplarea franei F

-decuplarea motorului MR.

Din motive de securitate sistemul a fost conceput astfel incat atunci cand presiunea din sistem scade accidental,supapa de sens unic deblocabila Sud si frana F sa blocheze motorul in pozitia respectiva.

Fig.18

Fig.19

- pompa de supraalimentare PSA,care are rolul de a compensa pierderile de fluid din circuitul principal si de a reimprospata uleiul din acest circuit,asigurand totodata racirea si filtrarea uleiului;debitul acestei pompe este egal cu 25% din debitul pompei principale P;

- pompa principala P este o pompa cu debit variabil,bidirectionala,care lucreaza la presiune inalta (HP);

- supapele de sens unic Su1 si Su2, care izoleaza circuitul de inalta presiune (HP) de cel de joasa presiune (BP);

- supapele de sens unic Sui i =3,....,6 si supapa de presiune S2 cu rolul de a limita suprapresiunile ce pot sa apara in sistem;

- distribuitorul D, un distribuitor cu trei pozitii, comandat hidraulic,care faciliteaza reimprospatarea uleiului pe ramura joasa de presiune (BP); numai o fractiune din uleiul de pe circuitul de refulare este inlocuit;presiunea din acest circuit este reglata prin intermediul supapei S1;

- motorul rotativ MR, bidirectional,cu cilindree reglabila.

Se pot concepe circuite inchise si pentru motoare liniare (cilindri).De cele mai multe ori motorul folosit in asemenea situatii este unul cu tija bilaterala (cu camere active de aceeasi sectiune).

Totusi, se pot realiza circuite inchise si pentru cilindri diferentiali ,asa cum se arata in figura 20

Fig.20Atunci cand tija iese,compensarea diferentei de volum V= ( S1 - S2) *c care exista intre cele doua camere active se realizeaza prin intermediul pompei de supraalimentare PSA.In expresia lui V ce reprezinta cursa de lucru a pistonului, iar S1 si S2 cele doua sectiuni active ale motorului.Pe de alta parte,la retragerea tijei excesul de fluid de volum V este evacuat prin distribuitorul D (comandat in aceasta etapa) si supapa de siguranta Ssig2.

Dezavantajul acestui sistem consta in aceea ca , atunci cand sarcina antrenata de motor devine negativa, viteza de deplasare a ansamblului mobil se modifica.

Sistemul prezentat in figura 21 zolva aceasta problema.Atunci cand tija motorului liniar ML iese,compensarea diferentei de volum V se realizeaza de catre echipamentul M2, care in aceasta etapa are rol de pompa; volumul V este aspirat din rezervor .Atunci cand tija se retrage excesul de fluid V este absorbit de M2 , care in aceasta etapa are rol de motor; uleiul de pe conducta de refulare a motorului este trimis la rezervorul suplimentar Rz.

Fig. 213. Bibliografie

1. D. Dick, N. Fediuc, M.Robe Indrumator pentru laborator, editura Delta Publishing, 2005.2. Radu Luncan Actionari pneumatice in mecatronica, editura Imprimeriei de Vest Oradea, 2008

3. Alexandru Tanase, Sandel Agache Note de curs

4. Mihai Avram Actionari hidraulice si pneumatice, editura Universitara Bucuresti, 2005.

5. L. Deacu si colectivul Tehnica hidraulicii proportionale, editura Dacia Cluj-Napoca, 1989.

6. V. Marin, R. Moscovici, D.Teneslav Sisteme hidraulice de actionare si reglare automata, editura Tehnica Bucuresti 1981

7. V. Marin, A. Marin Sisteme hidraulice automate, editura Tehnica Bucuresti 1987

8. N. Vasiliu, Ilie Catana Transmisii hidraulice si electrohidraulice, editura Tehnica Bucuresti 1988

9. Julieta Florea si colectivul Mecanica Fluidelor editura Didactica si Pedagogica Bucuresti, 198210. Gigel Paraschiv Sisteme de actionare, editura Printeh, 2004.11. V. Cosoroaba si colectivul Actionari pneumatice editura Tehnica Bucuresti, 197412. G. Husein Desen tehnicFig.5

Fig. 6

-avansul ansamblului mobil al cilindrului:se realizeaza atunci cand se excita electromagnetul EM1; in acest caz distribuitorul D materializeaza campul de distributie (1), asigurand astfel alimentarea camerei fara tija a cilindrului si golirea celeilalte;alimentarea se realizeaza prin supapa de sens unic Su,

- realizeaza prin supapa de sens unic comandata Suc.

decompresia ; se realizeaza atunci cand se excita electromagnetul EM2; in acest caz distribuitorul D materializeaza campul de distributie (2), asigurand astfel alimentarea camerei cu tija si golirea celeilalte; pentru un timp scurt in camera fara tija a motorului liniar ML datorita comprimarii uleiului se instaleaza o presiune inalta,presiune cara va deschide supapa de descarcare Sd; in aceste conditii debitul furnizat sistemului de catra pompa va fi dirijat catre rezervor prin supapa Sd si distribuitorul D; uleiul din camera fara tija se decomprima progresiv ca urmare a legaturii existente intre aceasta camera si rezervor,legatura realizata prin droselul Dr;

- retragerea ansamblului mobil; atunci cand decomprimarea este terminata presiunea in camera fara tija devine inferioara celei necesare mentinerii deschise a supapei Sd; in acest caz debitul pompei este dirijat de catre camera cu tija a cilindrului;evacuarea camerei fara tija se

Fig. 7

In continuare este prezentata o alta posibilitate de modificare a vitezei ansamblului mobil al unui motor.Solutia poate fi aplicata atunci cand in sistem exista doua sau mai multe motoare ce functioneaza concomitent.Sunt cunoscute doua posibilitati de montaj pentru aceste motoare:

Fig.9

Fig. 11

Fig. 13

Pentru un motor rotativ ce lucreaza in circuit inchis in figura 19 este prezentat sistemul de actionare.Acest sistem contine urmatoarele echipamente: